ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Производство концентрированной экстракционной фосфорной кислоты полугидратным методом из "Новые исследования по технологии минеральных удобрений" В значительной мере успехи, достигнутые в области изучения и освоения полугидратного метода, основаны на технических усовершенствованиях и достижениях производства экстракционной фосфорной кислоты дигидратным методом, осуществляемого на установках весьма большой мощности, а также на результатах физико-химических исследований свойств кристаллогидратов сульфата кальция. Оба процесса происходят с выделением твердых фаз — дигидрата или полугидрата сульфата кальция в метаста-бильном состоянии, но резко отличающихся по своей растворимости, стабильности и микрогранулометрической характеристике. Нахождение условий выделения достаточно стабильного полугидрата сульфата кальция в виде кристаллов, обеспечивающих возможность максимально полного отделения фосфорной кислоты от осадка с высокой производительностью фильтрации, и не гидратирующегося при водной промывке на фильтре, транспортировке и хранении, требует изучения свойств полугидрата сульфата кальция в более широком диапазоне параметров, чем это необходи.мо для дигидратного процесса. [c.5] Современное состояние развития фосфорнокислотного производства характеризуется появлением множества способов получения концентрированной фосфорной кислоты непосредственио в процессе экстракции. Принципиальная возможность получения концентрированной экстракционной фосфорной кислоты с выделением сульфата кальция в виде полугидрата или ангидрита была установлена Норденгреном еще в 30-е годы [9], Однако в то время проблема получения крепкой кислоты не была актуальной, сам процесс был недостаточно изучен, а также отсутствовали коррозионностойкие материалы, поэтому он не был освоен в промышленности, В настоящее время интерес к полугидратному способу значительно возрос и во многих странах проводится в этом направлении большое количество лабораторных и опытно-заводских исследований. [c.9] Материалы, приведенные в табл. 1, позволяют сделать следующие обобщения. [c.13] Сущность разработанного способа заключается в практически полном (98—99%) разложении апатита 4—5-кратным избытком (по сравнению со стехиолетрическим количеством) фосфорной кислоты с образованием монокальцийфосфатной пульпы, смешиваемой затем с серной кислотой для регенерации фосфорной кислоты и кристаллизации полугидрата сульфата кальция. Последний отделяется от жидкой фазы — продукционной фосфорной кислоты — и промывается на наливном фильтре. В качестве одного из приемов предотвращения влияния примесей (стр. 31) на кристаллизацию и свойства полугидрата сульфата кальция в реакционную массу вводили небольшое количество соды (15—25 кг на 1 г апатита). [c.15] Схема отрабатывалась на промышленном оборудовании, состоящем из четырех последовательно соединенных двухсекционных экстракторов емкостью по 20 и ленточных вакуум-фильтров с площадью фильтрации каждого 4 м . [c.15] Разложение апатитового концентрата происходит в первых двух экстракторах (монокальцийфосфатная стадия). Необходимое количество фосфорной кислоты подают в первый экстрактор в виде части первого фильтрата Ф1 и циркулирующей полугидратной пульпы. Далее монокальцийфосфатная пульпа поступает в третий и четвертый экстракторы для обработки серной кислотой (фосфорнокислотная стадия). Из последнего экстрактора полугидратная пульпа через распределительную емкость частично направляется на ленточный вакуу М-фильтр, а остальное ее количество возвращается в первый реактор. [c.16] Производительность установки в процессе исследований изменяли в пределах от 1,5 до 5 г/ч апатитового концентрата. [c.16] На рис. 4 представлена типовая схема получения концентрированной экстракционной фосфорной кислоты по описанному способу применительно к оборудованию современных мощных цехов, а на рис. 5 показаны материальные потоки в расчете на 1 т апатитового концентрата. [c.16] Рассмотрим основные опытные данные, полученные при реализации этого метода. [c.16] Степень разложения апатита, превышающая 98,5%, обеспечивается при соблюдении следующих условий. [c.16] Для регулирования температуры при минимальных тепловых потерях через поверхность аппаратуры и коммуникаций необходимо испарять некоторое количество воды (150—160 кг воды на 1 т апатитового концентрата). [c.17] Смешение реагентов. В мировой практике производства экстракционной фосфорной кислоты дигидратным способом разло жение природного фосфата производится смесью серной и фосфорной кислот, которую либо непосредственно подают в первый экстрактор, либо распределяют по экстракторам. Распространено также предварительное смешение фосфорной кислоты и фосфата с последующей обработкой пульпы в экстракторах смесью кислот. [c.18] Часто серную кислоту вводят в два экстрактора или подают ее во второй экстрактор и большую часть пульпы из него возвращают в первый, являющийся как бы предварительным смесителем. [c.18] Отличие описанного способа — полное разделение стадий разложения фосфата нацело только фосфорной кислотой и обработки полученной пульпы серной кислотой. Это позволило установить приемы смешения серной кислоты с пульпой, обеспечивающие осуществление процессов в оптимальных условиях. [c.18] Вернуться к основной статье