«Экстракционное получение фосфорной кислоты»

8. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Исходные данные:

Содержание Р₂О₅ в продукционной кислоте, % 32
Состав апатитового концентрата, %:
Р₂О₅ - 30,5; СаО – 54; F – 2,5
Коэффициент извлечения Р₂О_5, %:
- при экстракции ( ) 99
- отмывки Р₂О₅ при фильтрации ( ) 96
Выделяется фтора в газовую фазу от содержащегося в сырье ( ), % 5
Кратность циркуляции пульпы 8:1
Отношение Ж:Т в пульпе, поступающей на фильтрацию 2:1
Влажность гипса на карусельном фильтре, %:
- в первой зоне 44
- во второй 42
- в третьей 40
- в четвертой 38
В процессе фильтрации испаряется воды, кг (на 1 т апатита) 30
Температура поступающих и отходящих материалов, ^оС:
- поступающей серной кислоты 35
- раствора разбавления 60
- отходящей пульпы 70
- отходящих газов 40
Теплопотери, %, от других статей расхода 2,0
Расчет ведем на 1 т апатитового концентрата.


8.1. Составления материального баланса производства экстракционной фосфорной кислоты

На разложение апатита содержащего 54% СаО, расходуется, кг:

=

_{Кислота содержит воды:}
Количество фтора, выделившегося при экстракции:

В пересчете на SiF₄ это составляет:

Количество Р₂О₅, кг:
Переходящее в раствор при экстракции –

Переходящее в кислоту при отмывке гипса –

Потери Р₂О₅ составляют, кг:
При экстракции (с неразложенным апатитом) –

При отмывке –

Количество образующейся кислоты (32% Р₂О₅):

Кислота содержит воды:
Найдем количество раствора разбавления и циркулирующей пульпы. Количество пульпы, поступающей на фильтрацию (Ж/Т = 3/1), гипсовое число – 1,6) равно:

В ней содержится жидкой фазы:
в том числе 32% Р₂О₅, т.е.

где 9,1 – количество влаги испаряющейся в первой зоне фильтрации.
Количество жидкой фазы в фосфогипсе после первой фильтрации (до отмывке в первой зоне влажность осадка 44%)

Фосфорная кислота, содержащаяся в жидкой фазе осадка, после промывке фосфогипса возвращается в процесс.
В жидкой фазе осадка содержится Р₂О₅:

Учитывая потери при отмывке фосфорной кислоты из фосфогипса, количество Р₂О₅, вводимого (возвращаемого) на экстракцию с промывным раствором, равно:

Количество Р₂О_5, вводимого на экстракцию с оборотной кислотой:


Количество оборотной кислоты с концентрацией 32% Р₂О₅:

Разность между расходом и приходом материалов дает количество промывного раствора, которое следует подать на экстракцию:



_{Где 140 – количество воды, испаряющейся при вакуум-испарении пульпы,кг.
Концентрация Р2О5 в промывном растворе:}

Количество раствора разбавления:

<sub>Количество циркулирующей пульпы определим в соответствии с заданным значением кратности её циркуляции (8) по отношению к пульпе, поступающей на фильтрацию. Количество циркулирующей в процессе пульпы:

Составляем баланс материалов процесса экстракции (без учета испарения воды – см. ниже):</sub>