'2’4’7+ 661. 63211 разработка технологии получения сложных азотфосфорсерокальдийсодержащих удобрений на основе фосфоритов центральных кызылкумов

Таблица 2.14
Результаты химического анализа сернофосфатной пульпы, полученной при двухстадийном разложении необогащенной фосфоритной руды

1-стадия декарбонизация											2- стадия - разложения
H2SO4		Содержание P2O5 масс. %					Коэф._разл._Кр,_%__СO_2'>Коэф. разл. Кр, %		СO2 %		H2SO4				Содержание P2O5 масс. %								Коэф. Разл. Кр,%
норма %	концен, %	общ.		усв.	вод.						норма %		концен %		общ.		усв.		вод.		своб.
75 67	92,5 92,5	10,65 11,12	10,26 9,83			6,40 5,98		93,3 88,4		1,89 2,40		37 60 45 68		55 25 55 25 55 25 55 25		6,20 4,52 6,08 4,41 6,18 4,54 6,07 4,43		6,11 4,46 6,00 4,35 6,15 4,52 6,04 4,41		5,99 4,39 5,88 4,28 6,12 4,50 6,01 4,39		6,10 4,47 5,99 4,36 6,13 4,51 6,02 4,40			98,55 98,67 98,68 98,64 99,51 99,56 99,50 99,55
75 67	92,5 92,5	10,28 11,08	9,91 9,68			7,12 6,97		96,4 87,4		1,96 2,25		75 86 83 93		55 25 55 25 55 25 55 25		5,54 3,98 5,44 3,87 5,51 3,89 5,42 3,78		5,43 3,91 5,36 3,81 5,44 3,83 5,36 3,74		5,37 3,86 5,25 3,76 5,40 3,80 5,30 3,70		5,36 3,85 5,26 3,74 5,39 3,79 5,31 3,69			98,01 98,24 98,53 98,45 98,73 98,46 98,89 98,94
75 67	92,5 92,5	10,98 11,28	10,35 9,95			6,99 6,36		94,3 88,2		1,88 2,30		102 116 109 123		55 25 55 25 55 25 55 25		4,86 3,40 4,75 3,32 4,85 3,46 4,73 3,35		4,80 3,37 4,71 3,30 4,79 3,42 4,68 3,32		4,69 3,29 4,60 3,18 4,71 3,37 4,62 3,28		4,70 3,30 4,61 3,20 4,72 3,38 4,63 3,27			98,77 99,12 99,16 99,40 98,76 98,84 98,94 99,10

Таблица 2.15
Химический состав сернофосфатной пульпы двухстадийного разложения необогащённой фосфатной руды

Соотношение N:P2O5	P2O5 %	SO3 , %		CaO %	Влага %
		общ.	своб.
1:1	6,20 4,52 6,08 4,41 6,18 4,54 6,07 4,43	31,68 23,14 38,48 28,14 31,60 23,26 38,50 28,32	7,19 5,25 13,99 10,25 7,17 5,28 14,05 10,34	17,14 12,52 16,82 12,21 17,10 12,57 16,80 12,26	28,78 48,26 30,6 49,55 28,89 47,97 30,18 49,24
1:0,7	5,54 3,98 5,44 3,87 5,51 3,89 5,42 3,78	33,07 23,79 41,38 29,30 33,00 23,24 40,80 28,70	11,18 8,04 19,49 13,55 11,16 7,86 18,93 13,32	15,32 11,02 15,03 10,73 15,29 10,77 15,10 10,48	30,50 50,25 31,78 51,55 30,60 51,55 31,86 52,73
1:0,5	4,86 3,40 4,75 3,32 4,85 3,46 4,73 3,35	34,54 24,16 43,40 30,44 34,46 24,61 43,49 31,15	15,33 10,72 24,19 17,00 15,29 10,92 24,32 17,43	13,45 9,41 13,16 9,22 13,42 9,58 13,19 9,32	32,27 52,61 33,58 53,86 32,37 51,99 33,68 53,35

Для декарбонизация фосфоритов оптимальной концентрацией серной кислоты является 92-95 %, при которой получается технологически более сухой продукт. Уменьшение концентрации серной кислоты приводит к образованию мажущей массы.
На второй стадии, для получения серокальцийсодержащего удобрения с регулируемым соотношением азота и фосфора 1:(0,5÷1) декорбоннизированный продукт доразлагали оставшейся частью серной кислоты с концентрацией 25 и 55 %. Процесс взаимодействия компонентов протекает практически без пенообразования. Кратность пены составляет 1,02-1,20 при ее «жизни» 10-15 секунд.
Из данных, приведенных в таблицах 2.14 и 2.15, видно, что при изменении нормы серной кислоты от 135 до 200 % и ее концентрации от 25 % до 55 % степень разложения фосфорита в течение 30 минут практически не изменяется и остается в пределах 98-99,5 %. Было замечено, что получаемая в этих условиях сернофосфатнокислотная пульпа при влажности 45-50 % становится хорошо подвижной. В зависимости от концентрации серной кислоты влажность образующейся пульпы составляет 28-52 %. С увеличением нормы серной кислоты от 135 до 200 % при концентрации 25 % наблюдается возрастание в жидкой фазе содержания свободной серной кислоты от 6,43 до 13,13 %, а содержание CaО уменьшается в 1,33 раза.
Следует отметить, что и в двухстадийном процессе разложения подобно одностадийному разложению усвояемая часть фосфорита находится в водорастворимой форме и в виде свободной фосфорной кислоты. Химический анализ показывает, что кислая пульпа состоит в основном из смеси фосфорной и серной кислот, безводного и двухводного сульфата кальция.
По предлагаемому нами способу разработана также технология получения NPSCa-удобрения из мытого фосконцентрата. С целью обеспечения образования рассыпчатого, транспортабельного декарбонизированного полупродукта на первой стадии процесса разложения норму серной кислоты принимали 18-21 % от стехиометрии на образование фосфорной кислоты. При этом коэффициент разложения мытого концентрата составляет 70-75 %, а остаточное содержание диоксида углерода - 4-5 %.
Дальнейшее увеличение нормы приводит к образованию мажущей массы. Переработка декарбонизирозанного продукта раствором серной кислоты не вызывает пенообразования. Значение кратности пены равно 1,05- 1,10 при её жизни 10-15 секунд.
Из полученных экспериментальных данных (табл. 2.16) следует, что при проведении сернокислотного разложении мытого фосконцентрата в две стадии процесс протекает в более мягких условиях и с более высоким значением коэффициента разложения - 98-99 %. Полученная кислая сернофосфатная пульпа в зависимости от нормы серной кислоты содержит 3,70- 5,30 % Р₂О_5своб; 12,10-18,87 % SО_3своб; 6,82-9,87 % CaO; 49-52 % Н₂О.
Таким образом, двухстадийный способ сернокислотного разложения, при котором практически предотвращается пенообразование, является более эффективным по сравнению с одностадийным способом разложения высококарбонатных фосфоритов. Это позволяет использовать фосфатное сырье без предварительного химического и термического обогащения.
Результаты опытов по нейтрализации сернофосфатнокислотных пульп, полученных при двустадийном разложении необогащённой руды и мытого фосконцентрата, приведены в таблицах 2.17 и 2.18 соответственно.
Аммонизацию кислых пульп газообразным аммиаком проводили до степени нейтрализации pH (3,8-4,3), аналогично нейтрализации кислых пульп, полученных при одностадийном разложении. При этом за счёт испарения влаги влажность пульпы снижается примерно на 4,7-8,2 %.
Нейтрализованная пульпа при влажности 46-50 % обладает хорошей текучестью и, следовательно, её можно легко перекачивать насосом.
Из приведённых данных видно, что при увеличении нормы серной кислоты разложение фосфорита от 135 до 200 % соотношение P₂О_5вод и

Таблица 2.16
Результаты химического анализа сернофосфатной пульпы, полученной разложением декарбонизированного мытого фосконцентрата (2-стадия)

	Соотношение N:P2O5	H2SO4, %			Содержание P2O5 масс. %					Кр, %	SO3, %		СаО %		Влага, %
		общая норма	норма на 2-стадию	кон- центрат		общ.	усв.	водн	своб		общ	своб
	1	180 180	165 162	35 35		5,28 5,38	5,25 5,32	5,23 5,29	5,22 5,30	99,43 98,88	25,85 26,23	11,96 12,10		9,73 9,87		50,52 49,84
	0,7	230 230	210 207	36,5 37,5		4,44 4,57	4,39 4,51	4,37 4,48	4,37 4,49	98,87 98,69	26,76 27,58	15,18 15,64		8,10 8,36		51,78 50,25
	0,5	290 290	269 266	38,0 38,3		3,76 3,81	3,72 3,77	3,70 3,75	3,68 3,76	98,94 98,95	28,35 28,74	18,61 18,87		6,82 6,94		52,34 51,67