Способ получения магнийаммонийфосфорных удобрений

Изобретение относится к технике получения магнийсодержащих удобрений из высокомагнезиальных силикатсодержгицик фосфатных руд. Известен способ получений магнийаммонийфосфата из экстракционной магнийсодержащей фосфорной кислоты путем ее нейтрализации газообразным аммиаком . В твердую фазу осаждаются фосфаты железа и алюминия, затем магнийалюминийфосфат . Жидкая фаза представляет собой очищенный раствор фосфатов аммония, из которого при выпарке полу чают аммофос . Однако этот способ стадийной аммонизации является громоздким и осложнен двумя дополнительными стадиями фильтрования промежуточных продуктов. Наиболее близким по технической .сущности к предлагаемому является способ получения магнийаммонийфосфорных удобрений из магнийкарбонатсодержащего Люсфатного сырья путем предварительной обработки последнего серной кислотой при норме 120-130% в расчете на карбонаты,концентрации кислоты 20 .93%, температуре 70-100°С, ,51 в течение 3-10 мин, а отфильтрованный раствор с соотношением МдО 1,6-1/8 аммонизируют с отделением в твердую фазу магнийаммонийфосфата 2.. Однако известный способ неприменим при использовании магнийсиликатч содержащего фосфатного сырья, например форстерита,, где магний находится в виде силиката, в связи с тем, что в описанных параметрах не будет достигаться необходимое соотношение :НдО в растворе, т.е. известным способом невозможно получить магнийакпионийфосфат . Кроме того, в связи с разложением форстерита:в раствор переходит S iOj в коллоидной форме, что приводит к ухудшению качества и фильтрующих свойств магнийаммонийфосфата . Цель изобретения - получение магнийаммонийфосфорных удобрений из магнийсиликатсодержащего фосфатного сырья и улучшение фильтрующих свойств обезмагненного фосфатного сырья и удобрений. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, включающему предварительную обработку водной суспензии фосфатного сырья серной КИСЛО.ТОЙ при 70-100 с, Ж:Т 1-1,5:1, обработкупроводит при норме серной кислоты 180-200% в расчете на разложение силиката магния до рН 1,5-1,7 с последующей фильтрацией, обработкой раствора известковым молоком до рН 2,8-3 в количестве 97-100% от стехиометрии на осаждение силиката кальция, отделением силиката кальция аммонизацией раствора с получением Магнийаммонийфосфата и дальнейшей переработкой фосфатного сырья в сложные удобрения. При обработке магнийсиликатсодерж щего фосфатного сырья серной кислото с получением в растворе соотношения PaOg- : MgO : S i Og 1, 8;1:0,5-1, 85: :1:0,55, кислоту следует подавать в процесс в количестве 180-200% от сте хиометрически необходимого на.разложение силиката магния и вести процес до рН 1,5-1,7. При норме серной кислоты ниже 180% в растворе наблюдается недостаток Р этом в раствор переходит силикат магния, являющийся более легкоразлагаемлм соединением по сравнению с фосфатной частью ковдорского апатита. При норм ыше 200% в растворе наблюдается изб ток. по отношению к, MgO. При про ведении процесса до рН низе 1,5 из твердой фазы извлекается большее кол чество Р л О с- по сравнению с тем, кото рое необходимо для получения магнийаммонийфосфата , а при рН выше 1,7 происходит селективное извлечение силиката магния, при этом Р 0. в рас вор не извлекается. Обезмагненное таким образом фосфа ное сырье представляет собой чистый гидроксилапатит, который можно испол зовать для получения сложных удобрений . При проведении процесса разложения силикатсодержащего сырья серной кислотой двуокись кремния переходит в раствор в виде тонкодисперсного геля и при последующей аммонизации загрязняет получаемые магнийаммонийфосфорные удобрения и ухудшает их фильтрующие, свойства. Для улучшения качества готового продукта и улучшения фильтрующих свойств Магнийаммонийфосфата из раст вора перед аммонизацией известковым молоком осаждают силикат кальция при 60-90°С, рН 2,8-3 в течение 1520 мин. При рН 2,8-3 двуокись кремния осаждается практически полностью.При более низком значении рН двуокись кремния.не осаждается. При значении рН больше 3 начинает осаждаться . в виде дикальцийфосфата. Ведение процесса предварительной обработки в заявляемых пределах позволяет получить из магнийсиликатсодержащего фосфатного сырья высококачественные/не содержащие силиката , магнийаммонийфосфорные удобрения с хорсяйими фильтрующими свойствами (производительность фильтрации 800950 ) и Обезмагненное фосфатное одрье, обладающее также хорошими фильтрующими свойствами (производительность фильтрации - 4500-5000 кг/мч). Пример 1. 100 кг ковдорского апатитового концентрата состава вес.%: . 34,5; СаО 50,23; MgO 6,0; CJ32.0,3; Si 02.4,0; ..0,74; А12.0зО,39; F 0,45; н.о.,33 суспендируют в воде, затем суспензия направляется в реактор, куда подают 50%-ную серную кислоту в количестве 56,0 кг (180% от стехиометрии на силикат магния). Разложение происходит при 90 С, Ж:Т 1,25:1 до рН 1,7. Суспензия фильтруется со скоростью 4500 кг/м ч. Освобожденный от примесей ковдорский апатит в количестве 110 кг направляется на переработку в сложные удобрения. ФИльтрат в количестве 112 кг с соотнесением P2.0g MgO : 1,85:1:0,55 направляют на стадию отделения кремниевых соединений. Из 112 кг фильтрата 10%-ной суспензией известкового молока в количестве 5,5 кг (98% на SfO от стехиометрии) осаждают силикат кальция в течение 15 мин при до рН 2,9. Осадок отделяют ифильтрат аммонизируют аммиаком до рН 7 при температуре 90Рс. Пульпу расфильтровывают, производительность фильтрации 800кг/м. Полученный при этом магнийаммонийфосфат в количестве 9 ,3 кг (8,2 кг основного вещества и 1,1 кг кристаллизационной -влаги) имеет следующий состав, вес.%: MgO 23,9; NHg 9,6; Ра.05- 40,1. Пример 2.100 кг ковдорского апатитового концентрата состава,указанного в примере 1, суспендируют в воде, затем суспензия направляется в реактор, куда подают 30%-ную серную кислоту в количестве 100 кг (190% от стехиометрии на силикат магния). Разложение происходит при , Ж:Т 1,5:1 до рН 1,6 в течение 30 мин. Суспензия фильтруется со скоростью 4800 кг/м ч . Освобожденный от примесей апатит в количестве 108 кг перерабатывают в сложные удобрения. Фильтрат S количестве 1,38 кг с соотношением : MgO : SiOjj-. 1,82: :1,0,5 3 направляют на стадию отделения кремниевых соединений. Из 138 кг фильтрата 10%-ной,суспензией известкового молока в количестве 6,4 кг (100% на стехиометрии) осаждают силикат кальция при 6О С до рН 3 в течение 25 мин. Силикат кальция отделяют. Затем фильтрат сшмонизируют газообразным аммиаком до рН 7 при . Пульпу расфильтровывают, проиэВОД1Ительность фильтрации Магнийаммонийфосфата 900 . Полученный при этом магиийгшмонийфосфат в количестве 8,9 кг (7;9 кг основного веества , 1/0 кг кристаллизационной

влаги) имеет Следующий состгш, вес.% МдО 24,2; NH0 9,8; 40,5.

Пример 3. 100 кг ковдорского апатитового концентрата состава, указанного в-примере 1, суспендируют в воде, затем суспензия направляется в реактор, подают 31,6 кг серной кислоты концентраций 93% (200% от стехиометрии на силикат магния). IPазложен е происходит в реакторе при

в течение 20 мин до рН 1,5. Отнсшение Ж:Т в полученной суспензии 1:1. Суспензия ковдорского апатита фильтруется со скоростью 5000 кг/м ч ОбезмагненныЙ ковдорский апатит в количестве 106 кг направляется на стадию сернокислотной экстракция с получением фосфорной кислоты и дальнейшей переработки в слояаяле удобрения . Фильтрат в количестве 77 кг с. соотношением . : НдО : SI(U : 1,85:1:0,57 направляется на стадию отделения 1:сремниевых соединений. Из 77 к фильтрата 10%-ной суспензией известкового молока в количестве 3,95 кг (97% на S i Од от стехиометрии осаждают силикат кальция при 90.С

до рН 2,8 в течение 20 мин. Затем фильтрат направляют на дальнейшую переработку путем алмониэации до рН 7 при с получением в осадке одноводного магнийаммонийфосфата в количестве 9,8 кг (8,6 кг основного вещества и 1,2 кг кристаллизационной влаги) состава вес.%: МдО 24; МНз 10,0; 41,2. Производительность фильтрации 960 кг/м ч.

В таблице представлены параметры ведения процесса согласно предлагаемому известному способами.

Как видно из таблицы, ведение npCHtecca в.заявлйемых пределах значений параметров позволяет получить в растворе обезмагнивания соотношение PyJOfft HgO t StOjt. нео6ходимс е для последующего получения из этого раствора магнийамоннийфосфата, обеспечивает наиболее высокую скорость фильтрации обезмагненного фосфатного сырья 4500-5000 кг/м ч, магнийаммони фосфата 800-950 кг/м, а также наиболее высокую степень извлечения из сьорья $10 и выделения его иэ раствора обезмагнйвания...

Формула изобретения

1. Способ получения магнийаммррийфосфорных удобрений, включающий предварительную обработку фосфатного сырья серной кислоты при ТО-ЮО С,

Ж:Т 1-1,5:, фильтрацию суспензии фосфатного сырья, аммонизацию отфильтрованного раствора с отделением в твердую фазу магнийагфюнийфосфата, отличающийся тем, что, с целью получения магнийгалюнийфосфорных удобрений из магнийсиликатсодержащего фосфатного сырья и улучшения фильтрующих свойств обеэмагненного фосфатного сырья и удобрений, обработку серной кислоты ведут при норме 180-200% от стехиометрии на разложение силиката магния до рН

1,5-1,7 отфильтрованный раствор перед аммонизацией обрабатывают извест-ковым молоком, и осадок силиката кальция отделяют.

2. Способ по П.1, отличающийся тем, что обработку известковым молоком Ведут до рН 2,8-3 в количестве 97-100% от стехиометрии на осаждение силиката кальция.

Источники информации, принятые во внимание лри экспертизе

1. Позин М.Е.,.Копылев В.А., Варшавский В.Л. и Попова Г.Я.- Новые исследования по технологии минеральных удобрений, Химия, 1970, с. 154-166,

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 2430952/26, кл. С 05 В 11/08, 15.12.76 прототип