Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОСФОРНОЙ КИСЛОТЫ
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОСФОРНОЙ КИСЛОТЫ

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОСФОРНОЙ КИСЛОТЫ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: в производстве фосфорной кислоты и минеральных удобрений. Цель - увеличение производительности путем интенсификации фильтрации и снижения потерь фосфора с гипсом. Способ получения фосфорной кислоты, включает разбавление серной кислоты, смешивание ее с фосфорсодержащим сырьем и разделение образующейся пульпы фильтрованием. Разбавление ведут пульпой со скоростью 1 - 2 м/с, а смешивание - со скоростью 6 - 8 м/с до концентрации Р2О5 190 - 230 г/л. Векторы скоростей потоков пульпы направлены друг к другу под углом 90 ± 10o. 1 з. п. ф-лы, 1 табл.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

   С помощью Яндекс:  

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2056392
Класс(ы) патента: C05B11/08, C01B25/222
Номер заявки: 5042215/26
Дата подачи заявки: 15.05.1992
Дата публикации: 20.03.1996
Заявитель(и): Гидрометаллургический завод Производственного объединения целинного горнохимического комбината
Автор(ы): Штоллер В.В.; Шкиров В.А.; Мартынов В.А.; Штоллер Я.В.; Гришаев И.Г.; Ляхов В.П.
Патентообладатель(и): Гидрометаллургический завод Производственного объединения целинного горнохимического комбината
Описание изобретения: Изобретение относится к технологии минеральных удобрений, в частности к технологии фосфорной кислоты разложением фосфорсодержащего сырья серной кислотой.
Известен способ получения фосфорной кислоты, включающий смешивание фосфорсодержащего сырья с серной кислотой и разделение образующейся пульпы фильтрованием [1]
Этот способ при наличии в сырье больших количеств примесей (Mg, Fe, Al и т.п.) малоэффективен, поскольку при переходе в раствор этих элементов ухудшается качество кристаллов (строение, размер, форма) сульфата кальция, что резко сказывается на скорости фильтрования и в конечном итоге, на производительности линии.
Этот недостаток для таких видов фосфорсодержащего сырья устраняют в способе получения фосфорной кислоты, включающем разложение фосфорсодержащего сырья серной кислотой в присутствии аммиачной селитры, взятой в виде 50-70% -ного раствора [2] Этот способ наиболее близок к заявляемому по технической сущности и достигаемому результату, однако образование хорошо фильтруемых кристаллов происходит за счет выведения из раствора металлоаммонийфосфатов, т. е. приводит к потерям Р2О5 с осадком, а следовательно, к уменьшению его выхода в продукт, т.е. к снижению производительности.
Цель изобретения увеличение производительности путем интенсификации фильтрования и снижения потерь фосфора.
Поставленная цель достигается тем, что в способе получения фосфорной кислоты, включающем разбавление серной кислоты, смешивание ее с фосфорсодержащим сырьем и разделение образующейся пульпы фильтрованием, разбавление серной кислоты ведут пульпой со скоростью 1-2 м/с, а смешивание ее с фосфорсодержащим сырьем со скоростью 6-8 м/с до концентрации Р2О5 190-230 г/л. Векторы скоростей потоков пульпы направлены друг к другу под углом 90±10о.
Локальное введение серной кислоты в пульпу фосфорной кислоты приводит к пересыщению по иону SO42- и зарождению плохофильтруемых игольчатых кристаллов. Разбавление серной кислоты и смешивание ее с фосфорсoдержащим сырьем по предлагаемому способу, т.е. в два этапа с различными скоростями, позволяет быстро уменьшить концентрацию SO42- и увеличить концентрацию Р2О5 до определенного уровня. Это предотвращает зарождение игольчатых кристаллов фосфогипса, а рост крупных ромбических хорошо фильтруемых кристаллов позволяет перенести в благоприятные по концентрации SO42- и Р2О5 условия.
Диапазон выбранных параметров объясняется следующим образом. При уменьшении скорости разбавления серной кислоты менее 1 м/с не происходит ее равномерного распределения по реакционному объему, что приводит к недоразложению сырья и потерям фосфора с гипсом. При скорости разбавления более 2 м/с увеличивается время пребывания кристаллов в жидкостном факеле, т.е. при высокой концентрации SO42- и возможно зарождение игольчатых кристаллов фосфогипса, что ухудшает условия фильтрования.
При скорости смешивания с фосфорсодержащим сырьем менее 6 м/с возрастает время пребывания кристаллов при повышенной концентрации Р2О5, что приводит к образованию мелких ромбических плохофильтруемых кристаллов. При скорости смешивания более 8 м/с улучшения качества кристаллов не наблюдается, поскольку происходит их механическое измельчение.
При концентрации Р2О5 в пульпе менее 190 г/л выход магния из сырья высок и образование ромбических кристаллов затруднено, а при концентрации Р2О5 более 230 г/л из-за пересыщения образуются мелкие ромбические кристаллы. В обоих случаях удельный съем осадка с фильтра, т.е. производительность, понижаются.
Отклонения векторов скоростей потоков пульпы от угла 90о приводит либо к увеличению времени пребывания кристаллов в зоне высокой концентрации SO42- (спутный поток), т.е. образованию плохо фильтруемых кристаллов либо к разрушению жидкостного факела и ухудшению равномерности распределения сырья (встречный поток), т.е. к увеличению потерь фосфора.
П р и м е р. 37,5 т/ч серной кислоты концентрацией 92,5% в аппарате типа труба в трубе смешивают с 75 т/ч пульпы фосфорной кислоты. Поток из смесителя выходит со скоростью 1,5 м/с и образует вертикальный жидкостный факел в основном объеме пульпы, движущейся горизонтально со скоростью 7 м/с (от перемешивающего устройства пропеллерного типа). В пульпу подают 35,5 т/ч ковдорского апатитового концентрата, 150 т/ч пульпы, содержащей 210 г/л Р2О5, подают на карусельный вакуум-фильтр, где разделяют при удельной нагрузке 1300 кг/м2˙ч фосфогипс, содержащий 0,6% Р2О5 и продукционную фосфорную кислоту, содержащую 20,5% Р2О5.
Продукт того же качества получали при промежуточных и крайних значениях параметров, а также в условиях, описанных в прототипе.
Результаты испытаний сведены в таблицу.
Как видно из таблицы, значительное улучшение показателей по сравнению с прототипом по интенсивности фильтрования и потерям Р2О5 с фосфогипсом достигается в заявленном диапазоне скоростей разбавления и смешивания серной кислоты с фосфорсодержащим сырьем и пульпой фосфорной кислоты и ее концентрации по Р2О5. В результате, несмотря на некоторое понижение концентрации Р2О5 в продукционной фосфорной кислоте, общая производительность линии по Р2О5 возрастает.
Формула изобретения: 1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОСФОРНОЙ КИСЛОТЫ, включающий разбавление серной кислоты, смещение ее с фосфорсодержащим сырьем и выделение из образующейся пульпы фосфорной кислоты фильтрованием, отличающийся тем, что пульпу разделяют на два потока, одним из которых, движущимся со скоростью 1 - 2 м/с, разбавляют серную кислоту, а другой, движущийся со скоростью 6 - 8 м/с, смешивают с фосфорсодержащим сырьем до концентрации в пульпе P2O5 190 - 200 г/л.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что векторы скоростей потоков пульпы направлены друг к другу под углом 90 ± 10o.