Способ ресурсосберегающей переработки фосфатного сырья и отходов

(51) 01 25/01 (2009.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН Изобретение относится к производству минеральных удобрений и может быть применено в производстве фосфатов аммония (аммофос и др.), а также на вновь построенной технологической системе в соответствии с принципиальной технологической схемой, данной в изобретении. В настоящее время фосфатное сырье перерабатывается в основном 1.Апатит - в аммофос высшего качества (52 Р 2 О 5 и 12) и диаммофос (46 Р 25 и 18 Н). 2.Фосфориты Каратау - в аммофос сорта Б (44 Р 2 О 5 и 10). При производстве этих удобрений расходуется большое количество серной кислоты и аммиака,образуется крупнотоннажный (до 6,1 т на 1 т Р 2 О 5 продукта), содержащий токсический вещества отход Технологические процессы изобретения осуществляются в следующей последовательности Разложение фосфатного сырья ведут серной кислотой с концентрацией 92-94 мас. в присутствии омагниченного очищенного оборотного раствора фосфорной кислоты,дополнительно содержащего нитрат аммония 4 3 в количестве 3,5-5 мас., в 3-х стадийном сульфатном режиме 1-я стадия - 10,25 мас. 2-я 2,50,5 мас. 3-я -5,50,5 мас. 3 образовавшуюся экстракционную нитратнофосфорную пульпу подвергают воздействию магнитного поля электромагнита постоянного тока или постоянного магнита с напряжением Н 10002500 Э (80-200 кА/м), после чего фильтрируют с получением фосфогипса Р 2 О 5 общ до 0,5 мас.,омагниченного оборотного нитратно-фосфорного раствора, который направляют на первую стадию разложения фоссырья, и омагниченного очищенного продукционного нитратно-фосфорного раствора,который упаривают до 351 масс Р 2 О 5 , а затем или разлагают фосфатное сырье или фосфорсодержащий или фосфоркалийсодержащий отход в количестве 0,3-0,35 т Р 2 О 5 на 1 т Р 2 О 5 раствора полученную пульпу нейтрализуют аммиаком до рН 2-3, после чего образовавшееся влажное удобрение нитросупераммофос или нитросупераммофоску гранулируют-сушат. фосфогипс,который хранится в отвалах,занимающих большие площади земли, и в настоящее время нигде не используется. Особенно большое количество фосфатного сырья, серной кислоты и аммиака расходуется при существующем способе химической переработки магнийсодержащих фосфоритов Каратау в экстракционную фосфорную кислоту с последующим использованием ее для производства удобрения аммофоса (аналог изобретения). (Б.А. Копылев Технология экстракционной фосфорной кислоты, Ленинград, Химия 1981 г, стр. 2830,67,106-110 А.Н. Дохолова, В.Ф. Кармышев, Л.В. Сидорина Производство и применение фосфатов аммония, стр. 126,144). Например, степень извлечения Р 2 О 5 из фоссырья составляет лишь 7880, что является примером расточительного(56) Б.Л. Копылев Технология экстракционной фосфорной кислоты, Ленинград, Химия 1981 г.,стр. 28-30, 67, 16-110 А.П. Дохолова, В.Ф. Кармышев, Л.В. Сидорина Производство и применение фосфатов аммония, стр. 126, 144.(54) СПОСОБ РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕЙ ПЕРЕРАБОТКИ ФОСФАТНОГО СЫРЬЯ И ОТХОДОВ(57) Изобретение относится к производству минеральных удобрений и может быть применено в производстве фосфатов аммония (аммофос и др.), а также на вновь построенной технологической системе в соответствии с принципиальной технологической схемой, данной в изобретении. В настоящее время фосфатное сырье в основном химически перерабатывается в минеральные удобрения. Но получаемые удобрения очень дорогие и поэтому их конкурентоспособность низкая. Предлагаемый способ переработки фосфатного сырья позволяет утилизировать отходы с получением удобрений на много дешевле, более экологически чистых (содержание фтора в 4 раза ниже), что сделает их более доступными сельскому хозяйству. 23969 использования природных богатств страны. Расход серной кислоты, которая в настоящее время в Казахстане является дефицитным продуктом,достигает 3,7 т мнг. и более на 1 т Р 2 О 5 продукта. Технология этого способа также не позволяет утилизировать фосфорсодержащие и фосфоркалийсодержащие отходы электротермической и химической переработок фосфатного сырья (рудная фосфоритная мелочь,коттрельная пыль, фосфогипс и др.). Этот способ состоит из следующих стадий 1.Разложение фосфорита серной кислотой в присутствии оборотной фосфорной кислоты с получением экстракционной фосфорной пульпы(ЭФП). 2. Фильтрация экстракционной фосфорной пульпы- жидкая фаза 1-й фильтрат - продукционная экстракционная фосфорная кислота(ЭФК),содержащая фосфаты примесей фосфорита, которую подают на нейтрализацию аммиаком остальные фильтраты - оборотная фосфорная кислота, тоже содержащая фосфаты примесей фосфорита, которую подают на разложение фосфатного.- твердая фаза (отход) - фосфогипс с примесью Р 2 О 5 (до 2,5), который системой гидроудаления сбрасывают в отвал. 3.Нейтрализация продукционной экстракционной фосфорной кислоты (ЭФК) аммиаком при рН 4,5-5,0 с получением аммофосной пульпы. 4.Грануляция-сушка аммофосной пульпы в аппарате БГС (барабанный гранулятор-сушилка). После классификации фракция 1-4 мм, как продукт аммофос, направляется на склад, а остальные фракции, как ретур, в аппарате БГС. Предлагаемый Способ ресурсосберегающей переработки фосфатного сырья и отходов позволяет значительно устранить недостатки существующего способа. 1 . Задача, на решение которой направлено изобретение Разработать способ ресурсосберегающей переработки фосфатного сырья и отходов, которая даст возможность при химической переработке фосфатного сырья в удобрения утилизировать фосфорсодержащие и фосфоркалийсодержащие отходы. 2. Технический результат 2.1 Интенсификация процессов разложения фосфатного сырья серной кислотой в присутствии фосфорной кислоты дефторирования в газовую фазу фтора в видеи 4 кристаллизации и высаливания сульфатов в твердую фазу экстракционной пульпы и фильтрации ее. 2.2. Осуществление процесса окисления токсичных примесей в виде элементарного фосфора и фосфидов, присутствующих в отходе коттрельной пыли. 2.3. Проведение более глубокой очистки экстракционной фосфорной кислоты, что дает возможность повысить концентрацию незагустевшей упаренной ЭФК из магнийсодержащего фоссырья Каратау до 55 25 2.4. Повышение химической активности ионов серной и фосфорной кислот, воды и солей путем обработки в магнитном поле с Н 1000-4500 Э (80360 кА/м) экстракционной фосфорной пульпы. 2.5. Утилизация фосфорсодержащих и фосфоркалийсодержащих отходов. 2.6. Повышение степени извлечения Р 2 О 5 из фоссырья в продукт с 80 (в аналоге) до 98 2.7. Снижение содержания Р 2 О 5 в отходе фосфогипсе с 2,5 (в аналоге) до 0,5, что позволит использовать его как побочную товарную продукцию. 2.8. Повысить производительность аналога до 25. 2.9. Сокращение количества отвальных отходов. 2.10. Использование полученного данным способом продукта в качестве более дешевого, более эффективного и более экологически чистого удобрения. Предлагаемый способ позволяет получать Концентрированное гранулированное минеральное удобрение нитросупераммофос (при разложении фосфатного сырья или рудной фосфоритной мелочи, забалансового сырья) или Нитроаммофоску (при утилизации коттрельной пыли, содержащей калий). Ожидаемое содержание основных питательных для растений элементов 1. Нитросупераммофос Р 2 О 5, -451 общ -71. 2. Нитросупераммофоска Р 2 О 5 , -441 общ 61 К 2 О - 41. Эти удобрения также содержат и все вспомогательные питательные для растений элементы кальций, серу и магний. Так как в этих удобрениях содержится кальций в виде Са(Н 2 РО 4)2, СаНРО 4 и СаО 4 - 2 Н 5 О, то они являются и химическими мелиорантами и повышение урожайности сельскохозяйственных культур происходит не только благодаря усвоению растениями питательных элементов, но и за счет улучшения агропроизводственных свойств почвы,то есть за счет повышения ее плодородия. При применении их коэффициент использования растениями питательных элементов выше за счет меньшего вымывания их из почвенного слоя и благодаря положительному влиянию серы на усвоение азота, фосфора и калия растениями (М.П. Шкель Применение серосодержащих удобрений г. Минск. Урожай. 1979 г., с. 43. Способ ресурсосберегающей переработки фоссырья и отходов основан на 1. Специфических свойствах нитрата аммония 4 3 в растворах системы- 43 Н 3 РО 4 - Н 2 О 1.1 В растворе СаО 4 3 Н 3 Р 4 Н 2 О 4 3 активизирует Р 2 О 5 фосфорита, то есть повышает его растворимость, что улучшает разложение его кислотами (В.Ф. Кармышев Химическая переработка фосфоритов, г. Москва,Химия, 1983 г., стр, 52-53. 1.2. Увеличение растворимости при 60-90 С дигидрита 4 22 и полугидрата 4 0,5 Н 2 О в фосфорной кислоте, содержащей нитрат аммония 43 (Б.А. Копылев Технология 23969 экстракционной фосфорной кислоты, г Ленинград,Химия,1981 г стр. 52 М.Е. Позин,Б.А.Копылев. Б.И.Белов, В.А.Ершов Переработка фосфоритов Каратау Издательство Химия, г. Ленинград, 1975 г., стр. 189-197). Поэтому при разложении фосфорита серной кислотой в присутствии нитратно - фосфорного раствора не образуется экранирование зерен фосфорита плотными непроницаемыми сульфатными (42 Н 2 О или 4 -0,5 2) пленками. При увеличении растворимости гипса 4 2 Н 2 О кристаллы его образуются больших размеров,что интенсифицирует процесс фильтрации нитратно-фосфорной пульпы. 1.3.43 является ингибитором вязкости фосфорной кислоты, то есть уменьшает вязкость нитратно-фосфорного раствора, что также интенсифицирует процесс фильтрации пульпы и позволяет упаривать нитратно-фосфорный раствор до концентрации Р 25 более 50. 1.4.4 3 разрушает гидраты солей. Например при упаривании нитратно-фосфорного раствора 43 разрушает гидраты сульфата магния и мономагнийфосфата. Поэтому снижается вязкость раствора. 1.5 Нитрат аммония является сильным электролитом. В водном растворе он диссоциирует на ионы 4 и 3 . Поэтому 43 является сильным окислителем и при сернокислотном или фосфорнокислотном разложении коттрельной пыли элементарный фосфор и фосфиды железа и алюминия, имеющийся в ней, окисляются ионами 3 . Например, 2 33223 - 4 2 Оксидже окисляется кислородом воздуха 2 232 2 3 4222 -443 (Н.Л. Глинка Общая химия Ленинград Химия, 1979 г. стр.409-410). Таким образом ион 3 играет роль переносчика кислорода из воздуха к элементарному фосфору и фосфидам. Следовательно, окислительные свойства 43 позволяют устранить наличие токсических примесей элементарного фосфора и фосфидов в продукте и увеличить Р 2 О 5 в нем. Специфические свойства 43 в растворах системы- 43 -Н 3 РО 4 - Н 2 позволяют значительно нейтрализовать отрицательное влияниена технологические процессы химической переработки фосфорита Каратау. Применение нитрата аммония 43 для интенсификации ряда химических процессов и для окисления токсичных примесей в коттрельной пыли элементарного фосфора и фосфидов новизна. 2. Создании Зи сульфатной стадии при разложении фосфатного сырья - новизна. Высокое содержание 3 на Зи сульфатной стадии позволяет провести следующие процессы Полное превращение 41/2 22 в 4-22, что устранит гипсование фильтровальной- Полное разложение недоразложившейся части фоссырья и фосфатов Са(Н 2 Р 4)2,( 24)2,еРО 4 , А 1 Р 4, А 1(Н 2 Р 4)3 ,(2 4)3, МНР 4 и на основе их плохорастворимые комплексные соединения (например 6 ( 4)3, Н 3(Р 4)2, а также другие соли до сульфатов и фосфорной кислоты, то есть все соли, находящиеся в жидкой фазе пульпы, перевести в сульфаты. Интенсив ное дефторирование в га зову фазу в виде 4 и Нпри разложении кремнефтроидов натрия и калия до их сульфатов 2 6242 4 2 4 2 2 62424 2 4 2- Снижение растворимости сульфатов, кальция,магния, железа, алюминия и др., улучшение их кристаллизации и высаливания. Так как в нитратно-фосфорном растворе присутствуют 4, К 2 О 4 и 4 , 2( 4)3 2(4)3, 4 -22, то растворимость всех сульфатов уменьшается в несколько раз. Например, при содержании в фосфорнокислом растворе 6 24 , то есть 5 3, растворимость 4 -2 2 самая низкая- 0,26 (Б.А. Копылев Технология экстракционной фосфорной кислоты,г. Ленинград, Химия, 1981 г, стр.51). В присутствии в фосфорнокислых растворах 4 -2 2 и 4 растовримость обоих сульфатов в несколько раз меньше, чем в отсутствии 4( Копылев Технология экстракционной фосфорной кислоты, г. Ленинград, Химия, 1981 г, стр.51). Так как в нитратно-фосфорном растворе есть ион нитрата аммония 4, то при высокой концентрации 3, то есть при высокой концентрации 2 О 4 , будет присутствовать (4) 2 4. В присутствии же (4)24 растворимость 4-22 в фосфорнокислых растворах уменьшается в 5-7 раз (Б.А. Копылев Технология экстракционной фосфорной кислоты, г. Ленинград,Химия, 1981 г, стр.53). Следовательно, на Зи стадии идет интенсивная кристаллизация всех сульфатов и высаливание их,что позволяет очистить жидкую фазу экстракционной пульпы от примесей магния,кальция, алюминия, железа и других, а значит повысить содержание Р 25 и снизить вязкость ее,что интенсифицирует процесс дефторирования в газовую фазу в видеи 4,также процесс фильтрации ее.- Резкое повышение реакционной активности фосфорной кислоты, находящейся в нитратнофосфорном растворе в следствие интенсивной кристаллизации и высаливание всех сульфатов,особенно сульфата магния. Нейтрализация фосфорной кислоты фосфатами,особенно фосфатами магния,значительно устраняется, а следовательно, резко повышается реакционная активность фосфорной кислоты.-Снижение вязкости фосфорной кислоты в экстракционной пульпе (В.Ф. Кармышев 23969 Химическая переработка фосфоритов Каратау, г.Москва, Химия, 1983 г., стр.270),что значительно интенсифицирует процесс дефторирования в газовую фазу экстракционной пульпы,- Интенсивное дефторирования в газовую фазу в видеи 4 п ри упарке нитратнофосфорного раствора, так как 24 является дефторирующим реагентом (В.Ф. Кармышев Химическая переработка фосфоритов г. Москва Химия, 1986 г., стр.270).- очистку жидкой фазы экстракционной нитратно-фосфорной пульпы от 4 -2 Н 2,так как 4-2 2 при содержании О 3 550,5(6-7 Н 2 4 ) и в присутствии сульфатов 4, 24 и других интенсивно кристаллизуется и высаливается. Это позволит значительно сократить его отложение на стенках аппаратов и коммуникаций на стадии фильтрации экстракционной пульпы. Снижение же забивок основного оборудования и коммуникаций отделения фильтрации гипсом сократит простои, уменьшит трудозатраты на чистку и промывку оборудования, что повысит производительность технологической системы.-Ликвидировать наличие кремнефторидов натрия и калия, превратив их в сульфаты, что также устранит инкрустацию ими оборудования и коммуникаций, забивку фильтровальной ткани и ликвидирует потери К 2 О с фосфогипсом при утилизации коттрельной пыли.-Интенсифицировать процесс сернокислотного разложения фосфатного сырья за счет а) п овышения концентрации и реакционной активности фосфорной кислоты в оборотном нитратно-фосфорном растворе б) устранение локальных пересыщений иона 4 , так как содержащаяся в оборотном нитратнофосфорном растворе серная кислота равномерно распределяется по всей зоне интенсивного разложения фосфатного сырья.- Почти полностью устранить потери 25 из-за а) потерь с фосфогипсом Р 25 в виде недоразложившейся части фоссырья и выкристаллизованных фосфатов б) изоморфно сокристаллизованной сульфатом кальция Р 2 О 5 в виде(В.Ф. Кармышев Химическая переработка фосфоритов, г. Москва,Химия, 1983 г., стр.94). Интенсифицировать фосфорнокислотное разложение фосфатного сырья за счет повышения реакционной активности фосфорной кислоты,содержащейся в экстракционном нитратнофосфорном растворе, ввиду снижения в ней концентрации солей, особенно магния. 3. Применении магнитного поля для активации ионов серной и фосфорной кислот, воды и солей для улучшения кристаллизации солей и высаливания - новизна. Магнитная обработка означает, что ведется обработка магнитным полем электромагнита постоянного тока или постоянного магнита (С.С. Душкин,В.Н. Евстратов Магнитная водоподготовка на химических предприятиях,Москва, Химия. 1986 г., стр. 68). Эффект обработки магнитным полем электромагнита постоянного тока и обработки магнитным полем постоянного магнита при одних и тех же параметрах (величина напряженности магнитного поля, продолжительность обработки) одинаковый. Разница только в конструкциях аппаратов- Напряжение магнитного поля 1000 - 2500 Э- Длительность обработки (продолжительность воздействия магнитного поля на экстракционную фосфорную пульпу) - 0,3-0,5 секунд. Скорость пульпы по трубопроводу - не более 1 м/сек. Магнитная обработка пульпы позволяет- Интенсифицировать процесс кристаллизации всех солей, находящихся в пульпе Активизировать образование центров кристаллизации, процесс роста кристаллов, их высаливание из фосфорнокислого раствора, что повысит концентрацию Р 2 О 5 в жидкой фазе пульпы. Положительную роль в усилении этих процессов играют частицы 2 и сульфата железа,содержащиеся в экстракционной пульпе. При воздействии магнитного поля они являются активными кристаллическими затравками. Наличие ионов железа и частиц 2 в пульпе повышает магнитную восприимчивость ее, из-за чего возрастает эффект воздейсгвия магнитного поля (С.С. Душкин. В.П. ЕвстратовМагнитная водоподготовка на химических предприятиях. Москва, Химия , 1986 г., стр. 23-52). Большую роль имеет и тот факт, что выделяющиеся в твердую фазу кристаллы 422 и частицы кремнезема имеют разный знак заряда их поверхностей. Поэтому кристаллы гипса взаимодействуют с частицами кремнезема, за счет чего увеличиваются в размере (Б.А. Копылев,Технология э кстракционной фосфорной кислоты, г. Ленинград, Химия, 1981 г., стр. 25). Под воздействием магнитного поля этот эффект усиливается, что интенсифицирует процесс очистки жидкой фазы пульпы от 2, что очень важно, так как в фосфорите Каратау и отходах большое содержание 2 .- Интенсифицировать процессы фильтрации омагниченной экстракционной нитратнофосфорной пульпы, промывки твердого осадка фильтратами и водой за счет) Образования больших размеров кристаллов 4 -2 2 и взаимодействия их с частицами кремнезема.) Уменьшения смачиваемости омагниченным раствором или водой твердых поверхностей частиц гипса, кремнезема и других частиц. Под влиянием магнитного поля происходит эффект оттягивания молекулы раствора или воды от поверхности частиц и они стекают с этой поверхности. (С.С. Душкин, В.Н. Евстратов 23969 Магнитная водоподготовка на химических предприятиях, Москва, Химия, 1986 г., стр. 49). Повысить реакционную активность омагниченной фосфорной кислоты, находящейся в растворе, за счет увеличения подвижности молекул воды, кислоты и их ионов Н и ОН, Н и Н 2 РО 4,(С.С.Душкин, В.Н. ЕвстратовМагнитная водоподготовка на химических предприятиях,Москва, Химия, 1986 г., стр. 38). 2. Упаривании очищенного омагниченного продукционного нитратно - фосфорного раствора в присутствии серной кислоты 351 мас.новизна. Так как в растворе присутствует 43,являющийся ингибитором вязкости фосфорной кислоты, то есть реагентом, снижающий ее вязкость,то находящуюся в растворе очищенную от солей ЭФК можно упаривать до 50-55 Р 2 О 5 . Но так как фосфорная кислота в растворе очищенная от солей и омагниченная, то ее реакционная активность высокая и ее достаточно упарить до 351 мас.Р 2 О 5, чтобы потом ею разлагать фосфатное сырье (апатит или фосфорит Каратау) или фосфорсодержащие отходы. Наличие специфических свойств нитрата аммония 43 и серной кислоты 24 также интенсифицирует фосфорнокислое разложение фосфатного сырья- Повышает растворимость Са(Н 2 РО 4)2. Поэтому при разложении фосфатного сырья фосфорной кислоты не образуется экранирование зерен фоссырья непроницаемыми для кислоты пленками соли Са(Н 2 РО 4)2.- Активизирует Р 2 О 5 . фосфатного сырья, что улучшает его разложение серной и фосфорной кислотами.- Серная кислота также интенсифицирует процесс дефторирования в видеи 4 . 4. Разложении фосфатного сырья (апатита или фосфорита Каратау) или фосфорсодержащего отхода (рудная фосфоритная мелочь, коттрельная пыль, забалансовое фоссырье с пониженным содержанием 2 О 5 18-20 активизированной магнитным полем, нитратом аммония, очищенной экстракционной фосфорной кислотой с концентрацией Р 2 О 5 - 351 ма.в соотношении 1 т Р 2 О 5 ЭФК 0,3-0,35 т Р 2 О 5 фосфатного сырья при ЖТ (3-4)1 - новизна. Коэффициент разложения фоссырья при таких условиях составит 85-90. 5. Нейтрализации полученной нитросуперфосфатной пульпы аммиаком при рН 23 с последующей сушкой грануляцией, после чего коэффициент разложения достигает 99-100, и получением нового сложного концентрированного удобрения,название которого зависят от разлагаемого фосфатного сырья и вида отхода 1. Нитросупераммофос - при разложении фосфатного сырья, рудной фосфорной мелочи и забалансового фоссырья с пониженным содержанием Р 2 О 5 -15-20- новизна.(нитросупераммофоска) при разложении коттрельной пыли - новизна. Сведения,подтверждающие возможность осуществления изобретения. Технологические процессы изобретения осуществляются в следующей последовательности Разложение фосфатного сырья ведут серной кислотой с концентрацией 92-94 в присутствии омагниченного очищенного оборотного раствора фосфорной кислоты, дополнитель содержащего нитрат аммония 43 в количестве 3,5-5,0 мас.,в 3-х стадийном сульфатном режиме 1-я стадия - 10,25 мас. 2-я стадия 2,50,5 мас. 3-я стадия - 5,50,5 мас. 3 образовавшуюся экстракционную нитратнофосфорную пульпу подвергают воздействию магнитного поля электромагнита постоянного тока или постоянного магнита с напряжением Н 10002500 Э (80-200 кА/м), после чего фильтрируют с получением фосфогипса Р 2 О 5 общ до 0,5 мас.,омагниченного оборотного нитратно-фосфорного раствора, который направляют на первую стадию разложения фоссырья, и омагниченного очищенного продукционного нитратно-фосфорного раствора,который упаривают до 351 мас.Р 2 О 5, а затем или разлагают фосфатное сырье или фосфорсодержащий или фосфоркалийсодержащий отход в количестве 0,3-0,35 т Р 2 О 5 на 1 т Р 2 О 5 раствора полученную пульпу нейтрализуют аммиаком до рН 2-3, после чего образовавшееся влажное удобрение нитросупераммофос или нитросупераммофоску гранулируют - сушат. Способ ресурсосберегающей переработки фосфатного сырья и отходов может быть применен на существующей технологической системе получения аммофоса на ТОО Казфосфат (г.Тараз) и осуществляется по следующей технологической схеме (рис. 1) Фосфатное сырье подается в бак 1 (иоз.1) двухбакового экстрактора. Бак 1 является первой сульфатной стадией разложения фосфатного сырья. В место подачи фосфатного сырья подается 55-65 раствор нитрата аммония и очищенный от примесей омагниченный оборотный нитратно-фосфорный раствор после карусельного вакуум-фильтра КВФ 100 (поз.5).пульпы 75 - 85 ЖТ(2-3)1 Содержание в жидкой фазе пульпы Р 2 О 5,- 3.5-5.0 Образовавшаяся пульпа в баке 1 - первой стадии разложения по перетоку поступает в бак 2(поз.2) двухбакового экстрактора. Бак 2 - 2-я стадия разложения, где в основном заканчивается разложение фосфатного сырья,гидратация 40.5 Н 2 О в 42 2 кристаллизации и формирования кристаллов 4 22 . Для улучшения этих процессов в бак 2 подастся серная кислота 24 с концентрацией 92-94 .- (2 - 3 )1 Содержание в жидкой фазе пульпы Р 2 О 5 ,- 2,5 0,5 Из бака 2 (моз.2) экстракционная пульпа насосом перекачивается в бак 3 (поз .3) - 3-ю стадию разложения. Переток между баком 3(поз.3) и баком 4 (поз.4) заложен кислотоупорным кирпичом. В бак 3 подается серная кислота с концентрацией 92-94 . Технологический режим в баке 3 - 3-ей стадии разложенияпульпы- (2-3) 1 Содержание в жидкой фазе пульпы Р 2 О 5 ,- 5,50,5 На третьей сульфатной стадии - бак 3 (поз.3) экстракционная нитратно-фосфорная пульпа подвергается магнитной обработке на узле магнитной обработки (УМО) путем установки на линии, подающий пульпу на фильтрацию на карусельный вакуум фильтр КВФ-100 ( поз.5),электромагнита постоянного тока или постоянного магнита (поз. 12) с напряженностью магнитного поля Н 1000 - 2500 Э (80-250 кА/м). От этой линии также устанавливается ретурная линия, подающая омагниченную экстракционную пульпу в зону подачи серной кислоты в бак 3 (поз. 3). Промывка осадка фосфогипса - противоточпая. Первая и вторая промывка - фильтратами, а третья горячей (75-85) водой. Промытый фосфогипс, содержащий 35 влаги и до 0,5 Р 2 О 5 (при существующем способе 2,5 и более Р 2 О 5), направляется па склад с последующей естественной сушкой, после чего реализуется потребителям. Такой фосфогипс соответствует требованиям к фосфогипсу,пригодному для получения строительного гипса, применения в цементной промышленности,производства строительных материалов, получения серной кислоты и цемента, и других целей. Фильтраты после промывки фосфогипса, как оборотный очищенный омагниченный нитратнофосфорный раствор, направляются на разложение фосфатного сырья в бак 1 (поз. 1). Продукционный экстракционный очищенный омагниченный нитратно-фосфорный раствор (1-й фильтрат) направляемся на уварившие в отделение выпарки (поз.6). Нитратно - фосфорный раствор упаривается до концентрации Р 2 О 5 -351 мас. . В процессе упаривания происходит процесс дефторирования. Наличие в растворе серной кислоты (серная кислота является ингибитором вязкости) интенсифицирует процесс дефторирования в видеи 14 . Затем упаренный нитратно - фосфорный раствор с концентрацией Р 2 О 5 - 351 мас.подается в бак 4 (поз.4), куда подается на разложение фосфатное сырье или фосфорсодержащие отходы фосфорного производства(рудная фосфоритная мелочь,копрельная пыль,забалансовое сырье с пониженным содержанием Р 2 О 5 - 18-20 в количестве 0,3 - 0.35 т Р 2 О 5 на 1 т Р 2 О 5 нитратно фосфорного раствора . Технологический режим в баке 4 ( поз 4) зоне фосфорнокислотного разложения фосфатного сырья- (3-4) 1 соотношение 2 О 5 отходы/Р 2 О 5 раствор - 0,30,35 т 2 О 51 т Р 2 О 5 Содержание в жидкой фазе пульпыР 2 О 5- 85-90 После бака 4 (поз.4) пульпу направляют на нейтрализацию аммиаком в отделение нейтрализации (поз.7), Часть этой пульпы по ретурной линии направляется в бак 4 (поз.4) в зону подачи фосфатного сырья. Нейтрализация пульпы производится до-2-3 и температуре 105-115. После отделения нейтрализации (поз. 7) полученная пульпа поступает в отделение БГС(поз.8) на грануляцию сушку с получением нового сложного концентрированного минерального удобрения,название которого зависит от разлагаемого вида отхода упаренным нитратно фосфорным раствором 1. Нитроупераммофос- при разложении фосфатного сырья или рудной фосфоритной мелочи и забалансового фоссырья. 2. Нитросупераммофоска - при разложении коттрельной пыли. После классификации на узле классификации(поз.9) удобрение направляемся на склад. Внедрение способа ресурсосберегающей переработки фосфатного сырья и отходов в производстве позволит 1. Впервые получить новые более дешевые,более эффективные и более экологически чистые(содержание фтора менее 1, в аммофосе до 4),чем аммофос,минеральные удобрения нитроеупераммофос и нитросупераммофоску,содержащую очень важный для растений элементкалий. 2. Повысить степень извлечения Р 2 О 5 из фоссырья в продукт с 80 до 98 . 3. Впервые утилизировать при сернокислотной переработке магнийсодержащего фоссырья Каратау фосфор - и фосфоркалийсодержащие отходы. 4. Сократить удельные расходы на 1 т продуктафосфатного сырьябез утилизации отходов в 1.5 раза, с утилизацией отходов - в 2 раза серной кислоты в 1,5 раза, аммиака в 3 реза. 5. Впервые из магнийсодержашего фоссырья Каратау получить фосфогипс с содержанием Р 2 О 5 до 0,5, что позволит реализовать его как побочную Продукцию для стройиндустрии и др. целей. 6. Повысить производительность действующей технологической системы производства аммофоса на 25 - 30. 23969 7. Повысить коэффициент - использования питательных элементов растениями за счет уменьшения потерь удобрений из-за вымывания из почвенного слоя осадками и при полипе, а также благодаря положительному влиянию серы на усвоение растениями азота, фосфора и калия. 8. Повысить урожайность сельскохозяйственных культур при применении новых удобрений не только за счет усвоения питательных элементов растениями,по и благодаря улучшению агропроизводственных свойств почвы, то есть за счет повышения плодородия самой земли, так как в составе удобрений содержатся 4 - 22,который является химическим мелиорантом. 9. Улучшить качество сельскохозяйственной продукции, так как в новых удобрениях дополнительно содержатся такие очень необходимые пита тельные для растений элементы калий, кальций, сера и магний, а также за счет резкого снижения процесса нитрификации растений и почвы. 10. Значительно снизим, себестоимость как полученных новых удобрений,так и сельскохозяйственной продукции. 11. Улучшить экологию, как в районах производства удобрений (снижение содержания Р 2 О 5 в фосфогипсе, утилизация отходов), так и в местах их применения (снижение содержания фтора в удобрениях, сокращение их потерь из почвенного слоя при вымывания осадками и при поливе),снижение нитратов в растениях и почве. 12. Повысить конкурентоспособность удобрений и сельскохозяйственной продукции. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ ресурсосберегающей переработки фосфатного сырья и отходов, включающий разложение фосфатного сырья серной кислотой в присутствии оборотного раствора фосфорной кислоты в двух стадийном сульфатном режиме,фильтрацию,упаривание,нейтрализацию,1 раиуляцию и сушку, отличающийся тем, что фосфатное сырь разлагают серной кислотой в присутствии омагничюнного очищенного оборотного раствора фосфорной кислоты,дополнительно содержащего 3,5-5 мас. нитрата аммония, в трх стадийном сульфатном режиме образовавшуюся экстракционную нитратнофосфорную пульпу подвергают воздействию магнитного ноля электромагнита постоянного тока или постоянного магнита с Н-1000-4500 Э 80-360 кАм,после чего фильтруют полученный омагниченный очищенный продукционный нитратно-фосфорный раствор упаривают до 351 мас. Р 2 О 5 , а затем им разлагают фосфатное сырь или фосфорсодержащий или фосфоркалийсодержаишй отход в количестве 0,30,35 Р 2 О 5 на 1 т Р 2 О 5 раствора, полученную пульпу нейтрализуют аммиаком до рН 2-3, после чего образоваишееся влажное удобрение питросупераммофос или нитросупсраммофоску гранулируют, сушат.