Влияние дисперсности низкосортного фосфатного сырья на закономерности процесса получения экстракционной фосфорной кислоты

• Автор: Кувшинникова, Ольга Игоревна
• Шифр специальности: 05.17.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1997
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 137 с. : ил.

Выводы из результатов исследований главы 3. Технологическая часть. Приложения 0

Преимущество проведения процесса в одном реакторе возможность интенсивной циркуляции при малой затрате энергии. В процессе РонПуленк Франция фосфорит обрабатывают оборотной фосфорной и серной кислотами в однокамерном реакторе без перегородок, объмом м3, снабжнном только одной мешалкой. Продукционная кислота имеет концентрацию Р2О5. Охлаждение пульпы осуществляется путм циркуляции воздуха над е поверхностью. Для увеличения площади контакта пульпы с воздухом устанавливаются специальные разбрызгиватели, вращающиеся со скоростью обмин и способные разбрызгивать пульпу в количестве м3ч. Кроме охлаждения разбрызгивание пульпы механически разбивает пену, образующуюся при разложении карбонатсодержащих минераловТакая конструкция позволяет сократить капитальные вложения по сравнению с другими известными системами и облегчает контроль за работой установки. Представляет интерес способ Дипло процесс фирмы РонПуленк , который проводят в две стадии в первый реактор подают от общего количества фосфатного сырья, серной и всю оборотную фосфорную кислоту в пульпе поддерживают концентрацию Р2О5 на уровне и содержание з гл во второй реактор подают оставшиеся части фосфорита и серной кислоты, концентрация Н3Ю4 на данной стадии составляет около Р2О5, содержание ЭОз снижается до гл.


Карбонаты и силикаты кальция и магния разлагаются с образованием соответствующих сульфатов и выделением диоксида углерода в пенную фазу. Соединения железа и алюминия образуют кристаллогидраты их фосфатов. РеР2Н РеН3Р2,5Н А1Р2Н АНР3пН. СаБОНгО. Осуществление процесса в полугидратном и тем более в ангидритном режиме позволяет получать кислоту более высокой концентрации, однако в реальных условиях с учетом стабильности тврдой фазы и коррозионной устойчивости аппаратуры в большинстве случаев процессы ведут в дигидратном режиме. В соответствии с принципиальной схемой производства фосфорной кислоты фосфатное сырь и серная кислота поступают в экстрактор, затем в дозреватель, где происходит укрупнение и дозревание кристаллов фосфогипса. Полученную пульпу охлаждают в вакуумиспарителе и направляют на фильтрацию, где фосфорная кислота отделяется от гипса и затем поступает в мкость готовой продукции. Основные показатели технологического режима получения фосфорной кислоты в дигидратном процессе с использованием Кольского апатита и фоссырья Каратау представлены в табл. Указанная схема производства экстракционной фосфорной кислоты является обобщнной. Многие фирмы разработали и применяют технологические варианты, отличающиеся конструкцией реакторов и фильтров, системой дозирования компонентов, использованием полугидратного режима и др. Наиболее широкое распространение получили дигидратные процессы. Хорошо известны технологические системы зарубежных фирм Прейон, КеллогЛопкер, Свенсон, ДорОливер и РонПуленк. Процесс Прейон Бельгия был внедрн в промышленность в х годах, после чего в него были внесены некоторые усовершенствования 4, 5. По этому способу разложение фосфатного сырья осуществляется раствором серной кислоты концентрации как в серии экстракторов, так и в одном многосекционном экстракторе при температуре С. Таблица 2. Съем Р с 1 . Процесс проводят при многократной циркуляции пульпы кратность . Соотношение жидкой и тврдой фаз в пульпе составляет 1,7 2,0 1,0. В усовершенствованном процессе ДэвиПауэргэсПрейон 6 реактор состоит из двух отделений в первом отделении, в два раза большем второго по объму, фосфорит разлагается смесью концентрированной серной и оборотной фосфорной кислот и кристаллизуется гипс, во втором отделении происходит вызревание пульпы. Продукционная кислота содержит Р2О5, выход Р2О5 в кислоту на 0,5 1,0 выше, чем в обычном процессе. Преимущество процесса КеллогЛопкер Англия заключается в возможности переработки груборазмолотого фосфорита 7. Сырьм служит марокканский фосфорит и ная серная кислота. Фосфорит разлагают в две стадии на первой его смешивают с пульпой, поступающей из вакуумиспарителя, фосфорной кислотой и антивспенивающим агентом, на второй в вакуумиспаритель подают серную кислоту избыток Н2Б в пульпе 2. Большая скорость рециркуляции пульпы 1 позволяет соблюдать строгий температурный режим, экстрактор работает при температуре С. Время пребывания компонентов в экстракционной системе составляет около трх часов, что вдвое меньше по сравнению с процессом Прейон. Система Свенсон США также позволяет точно поддерживать температуру в экстракторе. Разложение фосфорита проводят в одном реакторе, снабжнном всасывающей трубой и мешалкой. До подачи в реактор фосфорит смешивают с оборотной фосфорной кислотой в специальном смесителе, затем пульпу вводят в нижнюю часть реактора, а серную кислоту разбрызгивают над поверхностью пульпы. Скорость внутренней рециркуляции пульпы высока, что позволяет исключить локальные пересыщения по сульфату кальция и получить однородные кристаллы гипса 8. По схеме ДорОливер США экстракцию проводят в одном реакторе, состоящем из коаксиальных цилиндров наружного диаметром ,9 м и внутреннего диаметром 4,9 м . Фосфорит, фосфорную кислоту с фильтров и серную кислоту с концентрацией подают в кольцевое пространство экстрактора, где в течение восьми часов происходит разложение фоссырья и кристаллизация фосфогипса. Внутренний цилиндр является дозревателем пульпы, время пребывания в нм составляет 1 час 9. Как и в процессе Свенсон кратность циркуляции пульпы высока и составляет 1.