RU2604009C1 - Способ получения термофосфата - Google Patents
Способ получения термофосфата Download PDFInfo
- Publication number
- RU2604009C1 RU2604009C1 RU2015142360/13A RU2015142360A RU2604009C1 RU 2604009 C1 RU2604009 C1 RU 2604009C1 RU 2015142360/13 A RU2015142360/13 A RU 2015142360/13A RU 2015142360 A RU2015142360 A RU 2015142360A RU 2604009 C1 RU2604009 C1 RU 2604009C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sodium
- mixture
- thermophosphates
- sodium sulfate
- amount
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05B—PHOSPHATIC FERTILISERS
- C05B13/00—Fertilisers produced by pyrogenic processes from phosphatic materials
- C05B13/02—Fertilisers produced by pyrogenic processes from phosphatic materials from rock phosphates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05B—PHOSPHATIC FERTILISERS
- C05B13/00—Fertilisers produced by pyrogenic processes from phosphatic materials
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Fertilizers (AREA)
Abstract
Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ получения термофосфатов из измельченного низкокачественного фосфоритного сырья включает смешение его с натрийсодержащим соединением с последующим спеканием полученной смеси при 900-1000°С в течение 30 минут, охлаждением и измельчением продукта, причем в качестве натрийсодержащего соединения берут смесь карбоната и сульфата натрия в массовом соотношении Na2CO3:Na2SO4, равном 1:2,5-4, с введением углерода в количестве 25-40% от массы сульфата натрия, а смесь карбоната и сульфата натрия вводится на смешение в количестве, обеспечивающем массовое соотношение Na2O:Р2О5, равное 1,0-1,1:1. Изобретение позволяет расширить ассортимент реагентной базы производства термофосфатов и разработать способ, обеспечивающий получение высококачественных фосфорных удобрений. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 2 пр.
Description
Изобретение относится к способу получения термофосфатов из фосфатного сырья путем его термообработки в смеси с натрийсодержащими соединениями. Изобретение может использоваться для получения фосфорного удобрения с лимоннорастворимой формой фосфатов. Удобрение пригодно для применения в сельском хозяйстве для всех видов сельскохозяйственных культур, одновременно оно является нейтрализатором кислотности почв.
Известен способ получения термических фосфатов [М.Е Позин. Технология минеральных удобрений. Л.: Химия, 1989. С. 202-205] путем спекания природного фосфата с содой во вращающихся печах при 1100-1200°C и последующего охлаждения, дробления и размола. Кальцинированную содудобавляют в количестве 1,0-1,25 моля на 1 моль P2O5 (теоретическое соотношение Na2CO3:P2O5=1,33:1 моль или Na2CO3:P2O5=1:1 мас. или Na2O:Р2О5=0,58:1 мас.).
Недостатком известного способа получения термофосфата является значительный расход дефицитной кальцинированной соды и относительно высокая температура процесса.
Известен способ получения термических фосфатов [В.Н. Кочетков. Фосфорсодержащие удобрения. Справочник. М.: Химия, 1982. С. 95] путем спекания измельченных природных фосфатов с щелочными солями и минералами (сода, поташ, сульфаты и бисульфаты натрия и калия, нефелин, лейциты) во вращающихся печах при 1100-1250°C и последующего охлаждения, дробления и размола клинкера до частиц размером 0,15 мм. Смесь апатитового концентрата (100 масс. ч.), сульфата натрия (60 масс, ч.) и углерода (30 масс, ч.) спекают в течение 30 мин. При этом P2O5 фосфатного сырья на 85-90% превращается в лимоннорастворимую форму.
Недостатком известного способа является значительный расход дефицитного сульфата натрия и относительно высокая температура процесса.
Известен способ получения термофосфатов [А.с СССР №1673573. Способ получения термофосфатов, опубл. 30.08.91], включающий смешение фосфатного сырья, фосфорной кислоты и соединения, содержащего щелочной металл, с последующим спеканием полученной смеси при 900-1300°C, охлаждением и измельчением продукта, при этом используют кремнефтористый натрий в количестве, обеспечивающем в смеси компонентов молярное отношение Na2O:P2O5=0,3-0,53 моль, причем кремнефтористый натрий предварительно репульпируют в растворе фосфорной кислоты до перехода 5-20% вводимого с кремнефтористым натрием кремния в активную форму диоксида кремния. Способ способствует интенсификации процесса за счет снижения времени перехода P2O5 фосфатов в лимоннорастворимую форму.
Недостатком известного способа получения термофосфата является сложность технологии, использование фосфорной кислоты и кремнефтористого натрия - дефицитных и дорогих компонентов, усиленное выделение фтористых соединений в ходе процесса спекания.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения термофосфатов из низкокачественного фосфоритного сырья [P.X. Хузиахметов, Р.А. Хайдаров, А. М. Губайдуллина. Термическая переработка низкокачественных фосфоритов различных месторождений на фосфорные удобрения / Вестник Казанского технологического университета. 2009. №6. С. 106-112], включающий смешение его с натрийсодержащим соединением с последующим спеканием полученной смеси при 900-1000°C в течение не менее 30 минут, охлаждением и измельчением продукта, при этом в качестве натрийсодержащего соединения берут кальцинированную соду, взятую в количестве 30% от массы фосфорита. Способ позволяет получить термофосфаты, содержащие до 95% усвояемых фосфатов в лимоннорастворимой форме (P2O5лим) от их общего содержания (P2O5общ).
Недостатком известного способа является использование дефицитной кальцинированной соды.
Целью настоящего изобретения является расширение ассортимента реагентной базы производства термофосфатов и разработка способа, обеспечивающего получение высококачественных фосфорных удобрений.
Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемом способе получения термофосфатов из измельченного низкокачественного фосфоритного сырья, включающем смешение его с натрийсодержащим соединением с последующим спеканием полученной смеси при 900-1000°C в течение 30 минут, охлаждением и измельчением продукта, при этом в качестве натрийсодержащего соединения берут смесь карбоната и сульфата натрия в массовом соотношении Na2CO3:Na2SO4, равном 1:2,5-4; с введением в смесь натрийсодержащих соединений углерода в количестве 25-40% от массы сульфата натрия. Смесь карбоната и сульфата натрия вводится на стадии смешениия в количестве, обеспечивающее массовое соотношение Na2O/P2O5, равное 1,0-1,1:1. Возможно использование в качестве смеси карбоната и сульфата натрия отхода глиноземного производства, содержащего 21% Na2CO3, 76-78% Na2SO4 и 1-3% Al2O3.
Для получения термофосфатов, как правило, используются низкокачественные фосфориты, непригодные для кислотной переработки из-за содержания значительных количества примесей, как окислы железа и алюминия, кремния, магния и других.
При термической обработке низкокачественного фосфоритного сырья в присутствии щелочных натрийсодержащих соединений протекает замещение одной молекулы оксида кальция СаО в молекуле фторапатита Ca5F(PO4)3 или в трикальцийфосфате Са(PO4)3) на Na2O:
Избыток примеси SiO2 фосфорита взаимодействует с CaNaPO4 с образованием различных соединений, например CaO·Na2O·P2O5·SiO2. Данные соединения растворимы в лимонной кислоте и усваиваются растениями.
Предлагаемый способ иллюстрируется примерами 1 и 2. В качестве фосфоритного сырья использован фосфорит Вятско-Камского месторождения.
Пример 1. Смешивают 10 г предварительно измельченного до размера частиц не более 0,2 мм Вятско-Камского фосфорита (P2O5общ=21%, P2O5лим=4%) с смесью, состоящей из 1,2 г карбоната натрия, 3,3 г сульфата натрия и 1 г углерода. В смеси массовое соотношение Na2CO3:Na2SO4 равно 1:2,8, а количество углерода составляет 30% от массы сульфата натрия. С фосфоритом на стадии смешения вводится 2,1 г фосфатов в пересчете на Р2О5, а смесь натрийсодержащих соединений - 2,14 г Na2O. Массовое соотношение Na2O/P2O5 равно 1,02:1. Полученная шихта спекается при 950°C в течение 30 минут, охлаждается и подвергается измельчению. Получают 12,5 г термофосфата, который характеризуется содержанием 19% общих фосфатов в пересчете на P2O5, 17,1% усвояемых фосфатов в лимоннорастворимой форме в пересчете на P2O5. Усвояемые фосфаты (P2O5лим) составляют 90% от Р2О5общ.
Пример 2. Смешивают 10 г измельченного до размера не более 0,2 мм Вятско-Камского фосфорита (Р2О5общ=21%, P2O5лим=4%) с 5,0 г отхода глиноземного производства, состоящего из 21% карбоната натрия и 76% сульфата натрия, 1,9% Al2O3 (остальное - влага) и 1,5 г углерода. В отходе массовое соотношение Na2CO3:Na2SO4 равно 1:3,6, а количество углерода составляет 40% от массы сульфата натрия. С фосфоритом на стадии смешения вводится 2,1 г фосфатов в пересчете на Р2О5, а смесь натрийсодержащих соединений - 2,27 г Na2O. Массовое соотношение Na2O/Р2О5 равно 1,1:1. Полученная шихта спекается при 950°C в течение 30 минут, охлаждается и подвергается измельчению. Получают 12,8 г термофосфата, который характеризуется содержанием 18,9% общих фосфатов в пересчете на Р2О5 (P2O5общ), 18,5% усвояемых фосфатов в лимоннорастворимой форме в пересчете на Р2О5 (P2O5усв). Усвояемые фосфаты составляют 98% от Р2О5общ.
Целесообразность выбранных пределов процесса приведена в таблице 1.
Снижение содержания сульфата натрия в смеси натрийсодержащих солей, чем соотношение Na2CO3:Na2SO4, равное 1:2,5, приводит к некоторому понижению содержания усвояемых фосфатов в целевом продукте (опыт 1, таблица 1). Также увеличение содержания сульфата натрия в смеси натрийсодержащих соединений больше, чем массовое соотношение Na2CO3:Na2SO4, равное 1:4, приводит к снижению перехода фосфатов в усвояемую форму (опыт 4, табл. 1).
Оптимальным является введение в смесь натрийсодержащих соединений углерода в количестве 25-40% от массы сульфата натрия. Данное количество углерода обеспечивает полное протекание реакции замещения. Снижение расхода углерода меньше чем 25% от массы сульфата натрия приводит к уменьшению перехода фосфатов в усвояемую форму (опыт 5). Повышение расхода углерода больше чем 40% от массы сульфата натрия приводит также к снижению содержания усвояемых фосфатов в готовом продукте (опыт 6).
Экспериментально установлено, что эффективный перевод фосфатов фосфоритного сырья в усвояемую форму достигается при расходе смеси карбоната и сульфата натрия (в оптимальном соотношении Na2CO3:Na2SO4, равном 1:2,5-4) в количестве, обеспечивающем массовое соотношение Na2О/P2O5 в пределах 1,0-1,1:1. Снижение расхода смеси натрийсодержащих соединений меньше, чем массовое соотношение Na2O/P2O5, равное 1,0:1, не обеспечивает полноту перевода фосфатов фосфатного сырья в усвояемую форму (опыт 7), а повышение расхода смеси натрийсодержащих соединений выше оптимального приводит перерасходу сырья, а также к снижению концентрации усвояемых фосфатов за счет повышенного присутствия натрийсодержащих солей (опыт 8).
Предлагаемый способ обеспечивает получение термофосфата высокого качества за счет содержания усвояемых фосфатов в лимоннорастворимой форме, а также позволяет расширить реагентную базу производства термофосфатов.
Claims (2)
1. Способ получения термофосфатов из измельченного низкокачественного фосфоритного сырья, включающий смешение его с натрийсодержащим соединением с последующим спеканием полученной смеси при 900-1000°С в течение 30 минут, охлаждением и измельчением продукта, отличающийся тем, что в качестве натрийсодержащего соединения берут смесь карбоната и сульфата натрия в массовом соотношении Na2CO3:Na2SO4, равном 1:2,5-4, с введением углерода в количестве 25-40% от массы сульфата натрия, а смесь карбоната и сульфата натрия вводится на смешение в количестве, обеспечивающем массовое соотношение Na2O:Р2О5, равное 1,0-1,1:1.
2. Способ получения термофосфатов по п. 1, отличающийся тем, что в качестве смеси карбоната и сульфата натрия берут отход глиноземного производства, содержащий 21% Na2CO3, 76-78% Na2SO4 и 1-3% Al2O3.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015142360/13A RU2604009C1 (ru) | 2015-10-05 | 2015-10-05 | Способ получения термофосфата |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015142360/13A RU2604009C1 (ru) | 2015-10-05 | 2015-10-05 | Способ получения термофосфата |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2604009C1 true RU2604009C1 (ru) | 2016-12-10 |
Family
ID=57776839
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015142360/13A RU2604009C1 (ru) | 2015-10-05 | 2015-10-05 | Способ получения термофосфата |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2604009C1 (ru) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1464998A1 (ru) * | 1986-03-06 | 1989-03-15 | Всесоюзный научно-исследовательский институт ветеринарной санитарии | Способ дезинфекции животноводческих объектов |
SU1673573A1 (ru) * | 1989-03-23 | 1991-08-30 | Сумской филиал Харьковского политехнического института им.В.И.Ленина | Способ получени термофосфатов |
JP2015151292A (ja) * | 2014-02-13 | 2015-08-24 | 太平洋セメント株式会社 | りん酸質肥料およびその製造方法 |
-
2015
- 2015-10-05 RU RU2015142360/13A patent/RU2604009C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1464998A1 (ru) * | 1986-03-06 | 1989-03-15 | Всесоюзный научно-исследовательский институт ветеринарной санитарии | Способ дезинфекции животноводческих объектов |
SU1673573A1 (ru) * | 1989-03-23 | 1991-08-30 | Сумской филиал Харьковского политехнического института им.В.И.Ленина | Способ получени термофосфатов |
JP2015151292A (ja) * | 2014-02-13 | 2015-08-24 | 太平洋セメント株式会社 | りん酸質肥料およびその製造方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Р.Х. ХУЗИАХМЕТОВ, А.М. ГУБАЙДУЛЛИНА, И.П. БРЕУС, "Технология фосфорных и комплексных удобрений из низкокачественных фосфоритов различных месторождений", "Вестник Казанского технологического университета", 2009, N6, стр. 106-111. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2774907B1 (en) | Method for continuous manufacture of granular USP nitrogen and phosphate type fertilizers | |
CA2779152C (en) | Enhanced process to produce a thermofertiliser from potassium-bearing minerals | |
CN109133995A (zh) | 一种通过分解钾长石制备可溶性钾肥的方法 | |
US2442969A (en) | Manufacture of defluorinated tricalcium phosphate | |
US2997367A (en) | Defluorination of phosphatic material | |
US7670405B2 (en) | Process for the manufacture of a bio-release fertilizer of an anionic micro nutrient viz molybdenum | |
RU2604009C1 (ru) | Способ получения термофосфата | |
CH120815A (de) | Verfahren zur Herstellung eines Düngemittels. | |
US4106922A (en) | Alkaline decomposition process for producing calcined phosphate fertilizer | |
US3713803A (en) | Production of phosphate fertilizers | |
US2565351A (en) | Production of defluorinated tricalcium phosphate | |
US3770410A (en) | Production of potassium polyphosphates from phosphate acid sludges | |
US2893834A (en) | Process for producing defluorinated calctum phosphates | |
US4167406A (en) | High temperature decomposition process for producing an alkali-containing calcined phosphate fertilizer | |
Ptáček | Utilization of apatite ores | |
CN108910838A (zh) | 一种钾长石和磷石膏回收铝副产茄子专用肥的工艺 | |
US3552944A (en) | Production of phosphate fertilizers | |
US1283677A (en) | Process of manufacturing fertilizer. | |
US1163130A (en) | Process of manufacturing fertilizers. | |
WO2023276143A1 (ja) | リン酸肥料、陶磁器及び製造方法 | |
US972567A (en) | Fertilizer and process of making the same. | |
US3851086A (en) | Defluorinated phosphate feed supplement production | |
CN113480206B (zh) | 一种利用磷尾矿制备水泥矿化剂及生产水泥熟料的方法 | |
US1058249A (en) | Process of making phosphate fertilizer. | |
PL218465B1 (pl) | Sposób wytwarzania nawozu wieloskładnikowego |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20181006 |