Разложение апатита кислотами фосфорной

Разложение апатитового концентрата при камерном способе производства двойного суперфосфата можно значительно интенсифицировать, заменив небольшую часть фосфорной кислоты (15 экв.%) азотной 5 или соляной кислотой. Последние, в отличие от фосфорной кислоты, сильно диссоциированы и поэтому легко разлагают апатит, например [c.205]

Апатит поступает в тонко измельченном виде в бункер 2 (рис. 81).. откуда подается через питатель 3 и шнек 4 в реакторы разложения апатита азотной кислотой 5, расположе1]ные последовательно. Азотная кислота в реакторы 5 поступает самотеком из напорного бака 7. В реакторах, снабженных мешалками, апатит и азотная кислота смешиваются, в результате чего образуется раствор (пульпа), содержащий кальциевую селитру, фосфорную кислоту и некоторую часть нерастворимых веществ. Для отделения от раствора твердых нерастворимых веществ его направляют в декантаторы 8, в которых твердые вещества осаждаются на дно и затем спускаются в сборники 19, а осветленный раствор сливается в кристаллизаторы кальциевой селитры 9. В кристаллизаторах, расположенных последовательно, при охлаждении раствора до —10° происходит кристаллизация кальциевой селитры, которая выпадает из раствора в виде четырехводпого нитрата кальция Са(ЫОз)2-4Н.р. [c.223]

После разложения основной массы фосфата серной кислотой оставшаяся непрореагировавшая его часть взаимодействует с Йа-копившейся в системе фосфорной кислотой (И стадия). Первая стадия — разложение фосфата серной кислотой, как указано было выше, протекает быстро вследствие большой активности раствора (высокой концентрации ионов водорода), а также расходования наиболее мелких частиц фосфата. Во второй стадии апатит разлагается водным раствором фосфорной кислоты в котором все больше накапливается монокальцийфосфата. По мере увеличения сте- [c.50]

В этих исследованиях не учитывалось влияние фтора, содержащегося в апатите, на растворимость солей, получающихся при кислотном разложении фосфатов, на смещение полей кристаллизации фосфатов и на возникновение новых полей насыщения фтористыми солями. Для физикохимического обоснования процессов получения экстракционной фосфорной кислоты и двойного суперфосфата представляло интерес изучить растворимость а) кремнефторида кальция в водных растворах серной, фосфорной, кремнефтористоводородной, азотной кислот и в смесях фосфорной и кремнефтористоводородной кислот и б) кремнефторида и фосфатов кальция в фосфорной кислоте [7] и в смесях фосфорной и кремнефтористоводородной кислот. [c.32]

Апатит в производство преципитата (рис. 80) поступает со склада в тонко измельченном виде и подается в бункер 2, затем проходит питатель 3 и шнеком 4 загружается в реактор 5. Слабая азотная кислота из цеха азотной кислоты поступает в хранилище 6, из которого центробежным насосом 38 подается в напорный бак 7. Из напорного бака 7 кислота самотеком поступает в реакторы 5, где смешивается с апатитовой мукой одновременно в реакторы подается и раствор натриевой селитры. В реакторах 5, расположенных последовательно, происходит процесс разложения апатита азотной кислотой, в результате чего образуется раствор, содержащий азотнокислый кальций, фосфорную кислоту, фтористые соединения и кремнекислоту. [c.218]

Характерным для этой реакции является то, что апатит очень медленно разлагается фосфорной кислотой. В связи с накоплением в растворе монокальцийфосфата реакционная способность жидкой фазы суперфосфата понижается и реакция все более замедляется по мере дальнейшего разложения апатита, что создает невозможность достижения истинного равновесия. [c.427]

В процессе сушки остаток апатита должен разлагаться фосфорной кислотой. По мере удаления влаги фосфорная кислота будет постепенно концентрироваться и, благодаря этому, более интенсивно разлагать апатит. Однако для разложения апатита фосфорной кислотой удаление влаги в процессе сушки не должно быть слишком интенсивным. [c.228]

Кристаллизация в технологии получения суперфосфата играет очень большую роль. Прежде всего с кристаллизацией связано само производство этого удобрения [1—3, 5, 10, 11]. Реакция разложения апатита проводится в две стадии. Сначала апатит взаимодействует с серной кислотой, превращаясь в основном в фосфорную кислоту и сульфат кальция. Затем выделившаяся фосфорная кислота разлагает оставшуюся часть апатита с образованием монокальцийфосфата. На первой стадии происходит кристаллизация сульфата кальция в виде полугидрата, а на второй — монокальцийфосфата с одной молекулой кристаллизационной воды. [c.188]

Апатит обрабатывается большой нормой N фосфорной кислоты, поступающей на разложение с первым фильтратом и полугидратной пульпой. Количественная зависимость между этими потоками определяется выражением [c.16]

Примером комплексного использования сырья может служить переработка апатито-нефелиновой руды. Эту руду флотацией разделяют на апатит и нефелин. Из апатита Са5(Р04)зГ разложением серной кислотой получают фосфорную кислоту, фосфорные удобрения, производные фтора, гипс. При переработке нефелина КазК[А1281208]2 получают глинозем, поташ, кальцинированную соду, портландцемент, а также галлий. [c.723]

Образующиеся растворы, соответствующие по своему составу узловым точкам, находятся в равновесии с твердыми моно- и дикальцийфосфатом. В практических условиях апатит разлагают фосфорной кислотой концентрации 45—55% Р2О5 с образованием в первой стадии насыщенных растворов, равновесных с одним твердым монокальцийфосфатом. Точки составов этих растворов расположены на верхних кривых диаграммы системы (например, точки г и Г1 при 75 и 100°). Степень разложения фосфата в момент насыщения кидкой фазы составляет всего 5—7%. [c.187]

При разложении апатитового концентрата расчет может быть упрощен Количество фосфорной кислоты определяют только по уравнению (1), согласно которому на 1 вес, ч, Р2О5 в апатите требуется 2,33 вес. ч. Р2О5 в кислоте. Поэтому норму фосфорной кислоты п на 100 вес. ч. апатита подсчитывают по формуле [c.183]

Многие фосфориты включают значительное количество железо-и алюминийсодержащих минералов, при разложении которых кислотами в жидкую фазу переходят ионы Р +, Ре + и АР+. Фосфориты Каратау и Кингисеппского месторождения, содержащие довольно значительное количество магния в виде доломита aMg( Oз)2, образуют при разложении однозамещенный фосфат магния М (НгР04)2, обладающий относительно высокой растворимостью в фосфорной кислоте. При разложении в кислой среде многих сопутствующих минералов (нефелин в апатите, глауконит в фосфоритах) в раствор переходят ионы К+ и Na+. [c.133]

Большов научно-техническое и промышленное значение представляет комплексный процесс азотнокислой переработки фосфатов с получением фосфорных удобрений, фтористых солей и редких земель, разработанный С. И. с сотрудниками (в нескольких вариантах). В этом процессе азотная кислота используется в двух направлениях для разложения фосфата и в качестве составной части конечного продукта — удобрения в виде нитрата. Этот метод может считаться наиболее передовым и перспективным технологическим процессом комплексного использования фосфатного сырья без отходов производства. За эту работу С. И. и сотрудники НИУИФ А. И. Логинова и А. М. Поляк были удостоены в 1941 г. Сталинской премии второй степени. Ими были также изучены схемы, в которых известь выделяется из азотнокислотного раствора при помощи сульфатов аммония и натрия, а также путем вымораживания нитрата кальция. Этот процесс позволяет получать концентрированные и сложные удобрения, в том числе тройное азотно-фосфорно-калийное удобрение типа нитрофоски. На основе физико-химического анализа процессов С. И. предложил утилизировать большую часть элементов, содержащихся в хибинском апатите (Изв. АН СССР, ОМЕН, серия хим., 1938, Л 1 Изв. АН СССР, ОХН, 1940, № 5 Докл. АН СССР, 1946, Д 8 и др.). [c.10]

Технологическая схема процесса показана на рис. 87. На переработку поступает очищенный от нерастворимого остатка раствор фосфорной кислоты, получаемый разложением апати-TOBot-o концентпат-а азотной кислоты. По данному способу для [c.264]

При сернокислотном разложении природного фосфатного сырья [основной компонент-апатит Са1оРа(Р04)в], сопровождающемся кристаллизацией дигидрата (гипса) или полугидрата сульфата кальция, в процесс вводят серную кислоту, фосфатное сырье и воду, а выводят продукционную экстракционную фосфорную кислоту ЭФК (30—48% РаОв), влажный фосфогипс и водяной пар с малым (при работе с ва-куум-испарительной установкой) или с большим (при воздушном охлаждении от реакционной суспензии в экстракторе) содержанием воздуха. Фосфогипс, состоящий из дигидрата или полугидрата сульфата кальция, содержит 18—40% воды, остальное — дигидрат или полугидрат сульфата кальция. В экстракторе выделяется значительное количество теплоты, которое отводится преимущественно путем испарения воды при воздушном охлаждении и в вакуум-испарителях экстракционных систем. Источники теплоты — экзотермические процессы разложения фосфата, смешения серной кислоты с жидкой фазой (фосфорной кислотой) фосфорнокислотной суспензии сульфата кальция, кристаллизации сульфата кальция [77, 109]. [c.71]

Послс полного израсходования ссрной кислоты начинаете) вторая стадия разложения, в которой оставшийся апатит (30%] ра 4ла1аетси фосфорной кислотой [c.220]

Разложение апатитового концентрата стехиометрической нормой фосфорной кислоты при 20° (рис. 285) ускоряется по мере увеличения концентрации кислоты от 13,6 до 53,6% Р2О5, но замедляется при использовании более концентрированной кислоты По-видимому, повышенное значение оптимальной концентрации фосфорной кислоты при разложении фосфата небольшим ее количеством объясняется 2 уменьшением концентрации кислоты в начале взаимодействия реагентов до величины, при которой фосфат разлагается насыщенными растворами с наибольшей скоростью (см. выше). При использовании в этом случае менее концентрированной кислоты (например, 40—45% Р2О5) снижение концентрации жидкой фазы в начале процесса произошло бы до величины, при Которой апатит разлагается с меньшей скоростью. [c.199]

Пример VI.22. Разложение апатитового концентрата с образованием монокальцийфосфата в производстве фосфорной кислоты полугидратным методом проводят в две стадии. Вначале апатит разлагают на 70% оборотной (32%-ной по РаОд) кислотой в пред-зкстракторе-смесителе, а затем доразлагают его в экстракторе фосфорнокислотной пульпой полугидрата сульфата кальция, поступающей из вакуум-испарителя. [c.292]

Оптимальный режим разложения апатита циклическим способом должен быть установлен с учетом равновесных и кинетических условий. Для этого мы изучали изменение коэффициента разложения стандартного апатитового концентрата в термической фосфорной кислоте во времени в зависимости от принятой величины степени нейтрализации (z = 20, 25, 30, 35 и 40%). Апатит разлагали термической фосфорной кислотой в течение часа, жидкую фазу анализировали на содержание Р2О5 и СаО через [c.170]

На скорость разложения природных фосфатов кислотами влияет тeпeнь измельчения сырья с увеличением тонины помола фос-[зата процесс его разложения фосфорной кислотой ускоряется. Особенно большое влияние на скорость разложения имеет общая /дельная поверхность зерен фосфата кристаллический апатит об-тадает наименьшей удельной поверхностью, поэтому сн разла- ается медленнее, чем, например, желваковые фосфориты с развитой внутренней поверхностью зерен. [c.285]

На рис. 131 показана схема производства экстракционной фосфорной кислоты с применением циркулирующей кремнефтористоводородной кислоты [94]. Апатитовый концентрат взмучивают с водой и направляют в первый экстрактор-абсорбер. Апатит обрабатывают в нескольких аппаратах, через которые протягивают газы, получаемые при разложении кремнефторида кальция. В результате поглощения фтористых газов водой образуется НаЗ , которая разлагает апатитовый концентрат до Н3РО4 и Са 81 Ре. Полученную пульпу направляют на упаривание, в результате чего из жидкой [c.294]

Кальций определяют в обогащенном и двойном суперфосфатах для вычисления выхода суперфосфата, коэффициента разложения и нормы кислот — серной и фосфорной в обогащенном суперфосфате и одной фосфорной — в двойном суперфосфате. Для анализа используют раствор, шриготовленный для определения общей Р2О5 (см. стр. 250). Анализ ведут так же, как и при определении СаО в апатите или фосфорите (см. стр. 241) с той лишь разницей, что для анализа берут 25 мя фильтрата. [c.266]

Первая стадия разложения фосфата протекает быстро — вначале расходуются наиболее мелкие частицы фосфата, а активност раствора (концентрация ионов водорода) велика. Во второй стадии, когда апатит разлагается водным раствором фосфорной кислотк и монокальцийфосфата, по мере накопления последнего, т. е. пс мере увеличения степени нейтрализации фосфорной кислоты, активность раствора уменьшается и скорость процесса замедляется. Когда жидкая фаза становится насыщенной фосфатами кальция (моно- и дикальцийфосфатом), что совпадает с окончанием созревания суперфосфатной массы в камере, скорость разложения фосфата еще больше замедляется. Это обусловлено, помимо уменьшения активности жидкой фазы, образованием на зернах непрореагировавшего фосфата плохо проницаемых корок, но уже не сульфата, а фосфатов кальция, кристаллизующихся из насыщенных растворо системы СаО—Р2О5—HgO. [c.168]

Вариантом этого метода получения раствора является использование камерного простого суперфосфата. При этом, как указывалось выше, возможно осуществить производство как двойного суперфосфата, так и преципитата с уменьшенным вдвое количеством циркулирующей азотной кислоты. Это объясняется уменьшенным содержанием в камерном продукте фосфорной кислоты вследствие частичного израсходования ее для образования некоторого количества монокальцийфосфата. До-разложение апатита, содержащегося в камерном простом суперфосфате, производили разбавленной азотной кислотой концентрации 25—30% N03 с целью получения пульпы с отношением Т Ж, равным 1 1. Степень разложения апатита при стехиометрической норме кислоты в расчете на неразло-жившийся апатит суперфосфата достигает 98—99% при 40— 50° С в течение 40—60 мин. При этих условиях происходит удовлетворительное отделение раствора от твердой фазы. Скорость фильтрации твердой фазы пульпы несколько возрастает, если камерный суперфосфат предварительно выщелочить водой (или слабыми промывными растворами) и нерастворившийся осадок обработать азотной кислотой, или при обработке вылежавшего в течение суток суперфосфата, полученного с применением серной кислоты концентрацией ниже 63% Н2504. [c.188]

В бескамерных способах апатит разлагают при 50—100 °С фосфорной кислотой с концентрацией 28—40% РгОв, то в большей мере соответствует оптимальным условиям для первого этапа процесса, обеспечивающим наибольшие степень и скорость разложения (особенно в начальный период).. Но такая низкая начальная концентрация фосфорной кислоты неблагоприятна для второго этапа разложения, которое идет в растворах, равновесных или с Са(Н2РР4)2-- Н2О -(- СаНР04, или с СаНРО. Скорость растворе1НИя апатита в таких насыщенных растворах очень мала. Для ускорения процесса реакционную массу подвергают сушке — это способствует дальнейшему разложению апатита. По мере удаления из реакционной массы воды кристаллизуется монокальцийфосфат и степень нейтрализации жидкой фазы уменьшается, а активность ее увеличивается. [c.188]

Первая стадия разложения фосфата протекает быстро — вначале расходуются наиболее мелкие частицы фосфата, и активность раствора (концентрация ионов водорода) велика. Во второй стадии, когда апатит разлагается водным раствором фосфорной кислоты и монокальцийфосфата, по мере накопления последнего, т. е. по мере увеличения степени нейтрализации фосфорной кислоты, активность раствора уменьшается и скорость процесса замедляется. Когда жидкая фаза становится насыщенной фосфатами кальция (моно- и дикальцийфосфатом), что совпадает с окончанием созревания суперфосфатной массы в камере, скорость разложения фосфата еще больше замедляется. Это обусловлено, помимо уменьшения активности жидкой фазы, образованием на зернах непрореагировавшего фосфата плохо проницаемых корок, но уже не сульфата, а фосфатов кальция, кристаллизующихся из насыщенных растворов системы СаО—Р2О5—Н2О. Дальнейший процесс вызревания суперфосфата идет очень медленно, уже во время его хранения на складе. Возможность его ускорения и степень завершенности процесса, т. е. достигаемая степень разложения сырья, связаны с изменением фазового состава фосфатного комплекса суперфосфата, т. е. состава смеси из жидкой и твердых фаз, представленных фосфорной кислотой и фосфатами кальция. [c.169]

Образующаяся пульпа поступает на созревание в камеру непрерывного действия, где в течение одного-полутора часав схватывается в твердую массу. Созревший камерный суперфосфат, в котором апатит разложен на 55—60%, вырезывается и под-камерным транспортером направляется на дальнейшую переработку. Камерный двойной суперфосфат в количестве —30% направляют на склад для дозревания и получения конечного продукта. Остальную его часть обрабатывают в смесителе-ре-пульпаторе фосфорной кислотой, количество которой должно быть таким, чтобы в образовавшейся пульпе отношение Ж Т составило 2 1. Полученная пульпа перетекает в реактор, куда подается также серная кислота, разбавленная промывными водами до концентрации 55—60% Н2504. В результате взаимо- [c.119]

На рис. 57 приведена более новая схема. Разложение фосфата ведется в одном или нескольких крупных реакторах 1 емкостью 75—600 с внутренними перегородками и мешалками в каждом отделении. Для осаждения дигидрата сульфата кальция и одновременного получения сравнительно концентрированной фосфорной кислоты (31—32% Р2О5) пульпу охлаждают до б5—75 °С при помощи вакуум-испарителя 6, в который она перекачивается погружным насосом 8. Охлаждение происходит за счет частичного испарения воды из пульпы (0,7—0,8 г на 1 т Р2О5 в апатите), благодаря чему концентрация фосфорной кислоты несколько повышается. [c.155]

При переработке апатитового концентрата норму п расхода фосфорной кислоты рассчитывают по уравнению реакции разложения фторапатита. На 1 кг Р2О5 в апатите требуется 2,33 кг Р2О5 в кислоте. Формула расчета приведена ниже [c.183]

С наибольшей скоростью апатит растворяется в ненасыщенных растворах фосфорной кислоты, состав которых близок к составу жидкой фазы в точках В трехкомпонентной системы СаО—Р2О5—Н2О (см. рис. 66). Скорость разложения апатита одновременно зависит от степени нейтрализации первого водородного иона фосфорной кислоты, понижаясь с увеличением степени нейтрализации (рис. 67), что замедляет достижение равновесных коэффициентов разложения апатита. Температурный коэффициент скорости растворения апатита в фосфорной кислоте и в частично нейтрализованных растворах Н3РО4 находится в пределах 1,3—1,5. Следовательно, с повышением температуры скорость разложения апатита растет. [c.187]

При производстве суперфосфата, следовательно, надо выбирать такой режим, при котором поступающая на дозревание пульпа не оказалась бы в зоне пассивации апатита. Дело в том, что по мере разложения апатита серпой кислотой отношение Н2504 к Н3РО4 в жидкой фазе все уменьшается по мере накопления экстрагируемой фосфорной кислоты. Если исходная серная кислота содержит более 64% НаЗО , пульпа попадает на дозревание, находясь в самой неблагоприятной зоне пассивации апатита. Процесс дальнейшего разложения резко замедляется, и продукт получается некачественным. Подобные явления характерны для периодического процесса. При непрерывной подаче реагентов в реакторе все время имеется смесь кислот с пониженным содержанием Н25 04. Поступающая на дозревание пульпа содержит разложившийся на 45% апатит. И хотя система в это время находится в зоне пассивации, скорость разложения не падает за счет дальнейшего разложения содержащихся в пульпе мелких кристаллов апатита. [c.175]

При разложении фосфатов смесью азотной и фосфорной кислот с последующей обработкой полученной вытяжки серной кислотой процесс осуществляется следующим образом. В первый реактор (рис. 23,6) подают природный фосфат (апатит или фосфорит), обороти ,III раствор г первой секции иакуум-филулра, пред-счавлиюиии" собой смссь азотной и фосфорной кислот, и свежую [c.62]