SU1761737A1 - Method for production of phosphorous fertilizers - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к производству минеральных удобрений, в частности термофосфатов с высокой степенью усво емости полезного компонента. Цель изобретени  - снижение рзсходз кальцинированной соды и улучшение качества получаемого удобрени . Способ получени  фосфорного удобрени  путем высокотемпературной обработки шихты, содержащей природный фосфат, кальцинированную соду и двуокись кремни , в котором в качестве природного фосфата используют Ковдор- ский апатитовый концентрат, термическую обработку осуществл ют при температуре 1400-1450°С при следующем соотношении компонентов шихты P20s:Na20:Si02 1,0:(0,30-0,33):(0,56-0,63). Ковдорский апатитовый концентрат содержит, мас.%: Р2.05 34,0-39,0; СаО 50,0-55,0; МдО 1,0-7,05; С02 1,0-7,0; 51020,1-4,0. 1 з.п.ф-лы, 1 табл.The invention relates to the production of mineral fertilizers, in particular thermophosphates, with a high degree of absorption of the useful component. The purpose of the invention is to reduce the yield of soda ash and improve the quality of the fertilizer produced. The method of obtaining phosphate fertilizer by high-temperature treatment of a mixture containing natural phosphate, soda ash and silicon dioxide, in which Kovdor apatite concentrate is used as a natural phosphate, heat treatment is carried out at a temperature of 1400-1450 ° C in the following ratio of charge components P20s: Na20: Si02 1.0: (0.30-0.33) :( 0.56-0.63). Kovdorsky apatite concentrate contains, in wt.%: P2.05 34.0-39.0; CaO 50.0-55.0; MDO 1.0-7.05; C02 1.0-7.0; 51020.1-4.0. 1 hp ff, 1 tab.

Description

слcl

сwith

Изобретение относитс  к производству минеральных удобрений, в частности термофосфатов с высокой степенью усво емости полезного компонента.The invention relates to the production of mineral fertilizers, in particular thermophosphates, with a high degree of absorption of the useful component.

Цель изобретени  - снижение расхода соды и улучшение качества удобрени .The purpose of the invention is to reduce the consumption of soda and improve the quality of fertilizer.

Пример 1. Ковдорский апатитовый концентрат (36,0% P20s; 52,2% СаО, 3,7% С02) смешивают в двухвальном смесителе с кальцинированной содой (97,5% №2СОз) в количестве 90 кг/т и кварцевым песком (96% SiO) 100 кг на тонну концентрата. Смесь увлажн ют и затем обжигают при температуре 1400°С. Полученный продукт содержит общего PaOs 33-34%, а в усво емой форме PaOs 30,5-31,5%. Соотношение компонентов в исходной смеси P20s:Na20:Si02 1:0,33:0,63.Example 1. Kovdorsky apatite concentrate (36.0% P20s; 52.2% CaO, 3.7% CO2) is mixed in a two-shaft mixer with soda ash (97.5% №2CO3) in an amount of 90 kg / t and silica sand ( 96% SiO) 100 kg per ton of concentrate. The mixture is moistened and then calcined at 1,400 ° C. The resulting product contains total PaOs 33–34%, and in digestible form PaOs 30.5–31.5%. The ratio of components in the original mixture P20s: Na20: Si02 1: 0,33: 0,63.

Пример 2. Ковдорский апатитовый концентрат (36,5% P20s; 52,7% СаО; 2,9%Example 2. Kovdorsky apatite concentrate (36.5% P20s; 52.7% CaO; 2.9%

С02) смешивают с кальцинированной содой (97 5% №2СОз) 90 кг/т и кварцевым песком (96% Si02) 90 кг на тонну апатитового концентрата . Смесь увлажн ют и обжигают при температуре 1420°С. Содержание общего Р20д в полученном продукте 34-35%, P20s усво емого 30,5-32,0%. Соотношение компонентов в исходной смеси P20s:Na20:Si02 1:0,32:0,56.C02) is mixed with soda ash (97 5% NO2CO3) 90 kg / t and silica sand (96% Si02) 90 kg per ton of apatite concentrate. The mixture is moistened and calcined at a temperature of 1420 ° C. The content of total P20d in the resulting product is 34-35%, P20s digestible 30.5-32.0%. The ratio of components in the initial mixture P20s: Na20: Si02 1: 0.32: 0.56.

Пример 3. Ковдорский апатитовый концентрат (36,9% P20s; 52,15% СаО; 49% CU2) смешивают с кальцинированной содой (97,5% Na2COs)85 кг/т и кварцевым песком (96% Si02) 95 кг на тонну концентрата. Смесь увлажн ют и обжигают при температуре 1450°С. Содержание общего P20s в полученном продукте 34-35%, P20s усво емого 30,5-32,0%. Соотношение компонентов в исходной смеси P20s:Na20:Si02 1:0,30:0,58.Example 3. Kovdor Apatite concentrate (36.9% P20s; 52.15% CaO; 49% CU2) is mixed with soda ash (97.5% Na2COs) 85 kg / t and silica sand (96% Si02) 95 kg per ton concentrate. The mixture is moistened and calcined at 1,450 ° C. The content of total P20s in the resulting product is 34-35%, P20s digestible 30.5-32.0%. The ratio of components in the original mixture P20s: Na20: Si02 1: 0.30: 0.58.

х| Оx | ABOUT

N4N4

СА) VJSA) VJ

Способ согласно изобретению основан на переработке ковдорского апатитового концентрата, соды и песка при мольном соотношении компонентов P20s:Na20:Si02 1:0,30:0,33:(0,56-0,63) при температуре обжига 700-1450°С.The method according to the invention is based on the processing of Kovdor apatite concentrate, soda and sand at a molar ratio of components P20s: Na20: Si02 1: 0.30: 0.33: (0.56-0.63) at a firing temperature of 700-1450 ° C.

Указанный процесс может быть представлен уравнением:This process can be represented by the equation:

Саю(Р04)б 2 + СаСОз + №2СОз +Sayu (Р04) b 2 + CAS02 + No. 2CO3 +

+1,5Si02 + N20 2CaNaP04 ++ 1,5Si02 + N20 2CaNaP04 +

+2Саз(Р04)2 + 1,5Ca2Si04 + 2С02 + 2Н.+ 2Cas (P04) 2 + 1.5Ca2Si04 + 2C02 + 2H.

По сравнению с известным способом в предлагаемом изобретении уменьшен расход соды, т.е. снижено мольное соотношение P20s:Na20 с 1,0:(1,03-1,61) до 1,0:(0,30-0,33), а температура обжига шихты изменена с 900-1300°С до 1400-1450°С. В качестве источника фосфора примен ют апатитовый концентрат ковдорского месторождени  следующего состава, мас.%:Compared with the known method in the present invention, the consumption of soda is reduced, i.e. the molar ratio of P20s: Na20 was reduced from 1.0: (1.03-1.61) to 1.0: (0.30-0.33), and the firing temperature of the charge was changed from 900-1300 ° С to 1400-1450 ° s Apatite concentrate of the Kovdor field of the following composition is used as a source of phosphorus, wt%:

P20s 34,0-39,0; СаО 50,0-55,0:P20s 34.0-39.0; CaO 50.0-55.0:

МдО 1,0-7,05; С02 1,0-7,0; Si02 0,1-4,0.MDO 1.0-7.05; C02 1.0-7.0; Si02 0.1-4.0.

Выбор температурного режима технологического процесса определ етс  составом исходной шихты и конечного продукта. Снижение содержани  в шихте щелочного элемента с одновременным повышением содержани  СаО и Р20з способствует повышению тугоплавкости шихты и возможности вести процесс при более высокой температуре в гор чей зоне по сравнению с прототипом .The choice of the temperature regime of the technological process is determined by the composition of the initial charge and the final product. The decrease in the content of alkaline element in the mixture with a simultaneous increase in the content of CaO and P20z contributes to an increase in the refractoriness of the charge and the ability to conduct the process at a higher temperature in the hot zone compared to the prototype.

Образующийс  нар ду с ренанитом трикальций фосфат существует в виде двух модификаций. Кристаллическа  / -модифи- каци  устойчива при температуре менее 1180°С, Она не усваиваетс  растени ми. Напротив «-модификаци  стабильна при температуре выше 1180°С и  вл етс  формой , усво емой растени ми. В св зи с этим важным условием получени  хорошо растворимых фосфатов  вл етс  быстрое охлаждение продукта дл  стабилизации а-модификации трикальцийфосфата и предотвращени  ее перехода в нерастворимую форму.Tricalcium phosphate formed along with renanite exists in two modifications. The crystalline / -modification is stable at a temperature of less than 1180 ° C. It is not absorbed by plants. In contrast, the "-modification is stable at a temperature above 1180 ° C and is a form that is absorbed by plants. In connection with this important condition for the preparation of highly soluble phosphates, the product is rapidly cooled to stabilize the a-modification of tricalcium phosphate and prevent its transition to an insoluble form.

Повышение температуры обжига в гор чей зоне (1450°С против 1300°С) не приводит к увеличению энергозатрат, так какAn increase in the firing temperature in the hot zone (1450 ° С vs. 1300 ° С) does not lead to an increase in energy consumption, since

при прочих равных услови х (загрузка, обороты вращени  печи) распределение температур по длине факела. В за вленном способе на разгрузочном конце печи имеемceteris paribus (loading, rotational speed of the furnace) temperature distribution along the length of the torch. In the claimed method at the discharge end of the furnace we have

температуру 700 против 900°С.temperature 700 versus 900 ° C.

Взаимосв зь между соотношением компонентов в исходном сырье, температурой в гор чей зоне печи и содержанием PzOs усво емого в готовом продукте.приведена в таблице.The relationship between the ratio of components in the feedstock, the temperature in the hot zone of the furnace and the content of PzOs absorbed in the finished product is given in the table.

Изменение температурного режима, изменение соотношени  компонентов шихты и введение в шихту в качестве природного фосфата ковдорского апатитового концентрата позвол ет повысить качество удобрени  за счет увеличени  содержани  Р205 уев. до 30,5-32,0%. Снижение соотношени  соды ниже 0,30 уменьшает содержание P20s уев. Повышение соотношени  соды потребует значительного увеличени  температуры , что снижает эффективность процесса в целом.A change in the temperature regime, a change in the ratio of the components of the mixture, and the introduction into the mixture as natural phosphate of the Kovdor apatite concentrate makes it possible to improve the quality of the fertilizer by increasing the content of P205 euro. up to 30.5-32.0%. Lowering the soda ratio below 0.30 reduces the P20s content of the eu. Increasing the soda ratio will require a significant increase in temperature, which reduces the efficiency of the process as a whole.

Использование предлагаемого способа по сравнению с существующими способамиThe use of the proposed method in comparison with existing methods

обеспечивает значительную экономию сырь , а именно, кальцинированной соды, получение высокоусво емых фосфорных удобрений фосфатного сырь .provides significant savings in raw materials, namely, soda ash, obtaining highly digestible phosphate fertilizers, phosphate raw materials.

Claims (2)

1.Способ получени  фосфорных удобрений путем высокотермической обработки шихты, содержащей природный фосфат, кальцинированную соду и двуокись кремни , отличающийс  тем, что, с целью1. A method for producing phosphate fertilizers by high-temperature treatment of a mixture containing natural phosphate, soda ash and silicon dioxide, characterized in that снижени  расхода соды и улучшени  качества удобрений, в качестве природного фосфата используют ковдорский апатитовый концентрат и термическую обработку осуществл ют при 1400-1450°С при следующем соотношении компонентов шихты:reducing soda consumption and improving fertilizer quality; Kovdor apatite concentrate is used as a natural phosphate and heat treatment is carried out at 1400-1450 ° C in the following ratio of charge components: Pa05:Na20:Si02 1,0:(0,30-0,33): : (0,56-0,63).Pa05: Na20: Si02 1.0: (0.30-0.33):: (0.56-0.63). 2.Способ по п.1,отличающийс  тем, что Ковдорский апатитовый концентрат содержит, мас.%: P20s 34-39; СаО 50-55; МдО 1,0-7,05; С02 1-7; Si02 0,1-4,0,2. A method according to claim 1, characterized in that the Kovdor apatite concentrate contains, in wt.%: P20s 34-39; CaO 50-55; MDO 1.0-7.05; C02 1-7; Si02 0.1-4.0,