Способ комплексной утилизации отходов электротермической и химической переработки фосфатного сырья
Номер патента: 19049
Опубликовано: 15.11.2010
Формула / Реферат
Изобретение относится к производству минеральных удобрений и может быть применено в производстве фосфатов аммония.
Задачей изобретения является получение из отходов электротермической и химической переработки фосфатного сырья фосфогипса, пригодного для получения строительного гипса и применения в цементной промышленности, и новых дешевых эффективных сложных удобрений, а также улучшение экологической обстановки.
Предложен способ комплексной утилизации отходов электротермической и химической переработки фосфатного сырья, отличающийся тем, что отход фосфогипс обрабатывают в предварительно омагниченном растворе с концентрацией SO3 5-7 мас.%, Р2О5 до 3 мас.% и ионов аммония 0,6-0,8 мас.%, образовавшуюся пульпу подвергают магнитной обработке и фильтруют с получением очищенного фосфогипса и омагниченного продукционного раствора, который десульфатизируют фосфорсодержащими отходами электротермической переработки фосфатного сырья при температуре пульпы 75-85°С, содержании в жидкой фазе серной кислоты в пересчете на SO3 2-3 мас.%, фосфорной кислоты в пересчете на Р2О5 не менее 15 мас.%, ионов 0,6-0,8 мас.% и соотношении в пульпе жидкой и твердой фаз 2-2,5:1, образовавшуюся омагниченную экстракционную фосфорную пульпу нейтрализуют аммиаком при рН 4-4,5 с получением продукционной пульпы, которую сушат и гранулируют с получением сложного минерального удобрения.
Текст
(51) 05 7/00 (2009.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ отходов электротермической и химической переработки фосфатного сырья, отличающийся тем,что отход фосфогипс обрабатывают в предварительно омагниченном растворе с концентрацией 3 5-7 мас., Р 2 О 5 до 3 мас. и ионов аммония 4 0,6-0,8 мас.,образовавшуюся пульпу подвергают магнитной обработке и фильтруют с получением очищенного фосфогипса и омагниченного продукционного раствора,который десульфатизируют фосфорсодержащими отходами электротермической переработки фосфатного сырья при температуре пульпы 75-85 С, содержании в жидкой фазе серной кислоты в пересчете на 3 2-3 мас., фосфорной кислоты в пересчете на Р 2 О 5 не менее 15 мас.,ионов 4 0,6-0,8 мас. и соотношении в пульпе жидкой и твердой фаз 2-2,51, образовавшуюся омагниченную экстракционную фосфорную пульпу нейтрализуют аммиаком при рН 4-4,5 с получением продукционной пульпы, которую сушат и гранулируют с получением сложного минерального удобрения.(76) Лисица Владимир Ильич Алдашов Бактияр Абилкаирович(54) СПОСОБ КОМПЛЕКСНОЙ УТИЛИЗАЦИИ ОТХОДОВ ЭЛЕКТРОТЕРМИЧЕСКОЙ И ХИМИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ФОСФАТНОГО СЫРЬЯ(57) Изобретение относится к производству минеральных удобрений и может быть применено в производстве фосфатов аммония. Задачей изобретения является получение из отходов электротермической и химической переработки фосфатного сырья фосфогипса,пригодного для получения строительного гипса и применения в цементной промышленности, и новых дешевых эффективных сложных удобрений, а также улучшение экологической обстановки. Предложен способ комплексной утилизации 19049 Изобретение относится к производству минеральных удобрений и может быть применено в производстве фосфатов аммония (аммофоса и др.). При переработке фосфатного сырья (фосфорита или апатита) в экстракционную фосфорную кислоту получается отход - фосфогипс. Он относится к многотоннажным кислым отходам. Производство его в мире на базе экстракционной фосфорной кислоты в настоящее время достигло 250 млн т./год. Из-за отсутствия эффективного химического способа утилизации фосфогипса большие объемы его лежат без применения в отвалах. Например, в США в настоящее время хранится его около 2 млрд т. Большое количество фосфогипса хранится в отвалах химических заводов городов стран СНГВоскресенск, Череповец, Краснодар, Гомель,Уварово, Тараз, Коканд, Самарканд, Алмалык и др. Только в отвалах ТФ ТОО Казфосфат Минудобрения(бывший Джамбульский суперфосфатный завод) накоплено более 25 млн т. фосфогипса и происходит дальнейшее его накопление. Такие количества фосфогипса занимают большие площади земли,чем наносится значительный ущерб. Кроме того, фосфогипс содержит относительно высокие содержания Р 2 О 5 общ, Р 2 О 5 водн, и , что является основным препятствием его утилизации. Особенно большие эти содержания при переработке магнийсодержащего фосфорита Каратау - Р 2 О 5 общ до 2,5, Р 2 О 5 водн до 1,до 1. Поэтому фосфогипс, находящийся в отвалах,является мощной потенциальной угрозой загрязнения подземных вод. При выпадении же атмосферных осадков содержащиеся в нем водорастворимые соединения фтора и фосфора выщелачиваются и попадают в грунтовые воды и,следовательно, в подземные и наземные водные бассейны. Загрязнения же воды приводит к повышению в ней содержания фтора, фосфора и др., что создает большую опасность для здоровья человека и домашних животных. Кроме того, находясь в мелкодисперсной форме он является и большим источником загрязнения воздушного бассейна. В экономическом аспекте фосфогипс привлекателен следующим 1. В фосфогипсе относительно большое содержание Р 2 О 5. Только в фосфогипсе г. Тараз содержится более 500 000 т Р 2 О 5 (в перерасчете на фосфорит с содержанием 24,5 Р 2 О 5 более 2 млн т.),в том числе 92 000 т Р 2 О 5 воднорастворимый. Из этого количества можно было бы получить более 1 млн т. удобрения аммофоса натуры (46 Р 2 О 5). 2. В фосфогипсе содержится до 80 дигидрата сульфата кальция 422, который можно было бы использовать (вместо природного гипсового камня 422) для получения строительного гипса и применения в цементной промышленности для получения высококачественных цементов. 2 3. Так как фосфогипс транспортируется в отвалы гидроудалением, то значительное количество Р 2 О 5 находится и в осветленной (оборотной) воде из накопителей его (до 3 Р 2 О 5). Не меньше накопилось в отвалах и отходов электротермической переработки фосфатного сырья,количество которых продолжает накапливаться. В 2000 году твердых отходов фосфорного производства(котрельная пыль и рудная фосфоритная мелочь) на фосфорных предприятиях г.г. Тараз и Шымкент было 15 млн. т. На сегодняшний день их намного больше, так как предприятие АО Нодфос продолжает работать. Они также отрицательно влияют на окружающую среду. Особенно в этом отношении опасна котрельная пыль, которая содержит 12 водорастворимых фосфатов и такие особо токсичные примеси, как фтор, элементарный фосфор и фосфиды. Под действием перепада температуры атмосферы, давления ее, влаги и ветра котрельная пыль подвержена постепенному разрушению с образованием пыли и выделением токсичных веществ. В экономическом отношении котрельная пыль и рудная фосфоритная мелочь,забалансовое фосфатное сырье бассейна Каратау привлекательны следующим 1. В котрельной пыли содержится до 35 Р 2 О 5 и до 10 К 2 О. 2. В рудной фосфоритной мелочи содержания Р 2 О 5 до 22. 3. В забалансовом фосфатном сырье бассейна Каратау содержание Р 2 О 5 12-15. Из-за отсутствия эффективного химического способа утилизации эти отходы, как и фосфогипс,также не утилизируются. Казахстан продолжает выпускать из добытого из недр фоссырья Каратау дорогостоящее удобрение аммофос с низким содержанием азота - до 10 и неблагоприятным соотношениемР 2 О 514,2. Причем, коэффициент извлечения Р 2 О 5 из фоссырья в ЭФК, из которой получают аммофос, на уровне 80. Из-за дороговизны предпринимателю сельского хозяйства это удобрение не доступно и поэтому сельское хозяйство Республики Казахстан последние годы осталось без удобрения. Казахстан по производству аммофоса продолжает в основном работать на заграницу (в основном на Китай). Калийное удобрение вообще не выпускается в Республике. Поэтому утилизация отходов электротермической(рудная фосфоритная мелочь,котрельная пыль, аглопыль, забалансовое сырье бассейна Каратау) и химической (фосфогипс, стоки с накопителей фосфогипса и др.) переработки фосфатного сырья с получением дешевых эффективных удобрений имеет большое значение для экономики Республики Казахстан. Задача изобретения 19049 1. Из отходов электротермической и химической переработки фосфатного сырья (фосфоритов Каратау или апатита) - рудной фосфоритной мелочи,котрельной пыли, забалансового фоссырья бассейна Каратау, фосфогипса и осветленной воды,содержащей 25 из накопителей фосфогипсаполучить фосфогипс, пригодный для получения строительного гипса и применения в цементной промышленности, и новые дешевые эффективные сложные удобрения-аммофосогипс, аммофосогипс калийный,нитроаммофосогипс,нитроаммофосогипс калийный и другие. 2. Улучшить экологическую обстановку в Южном регионе Республики Казахстан. Так как в настоящее время отсутствуют эффективные химические способы утилизации отходов электротермической и химической переработки фосфатного сырья, то аналог предлагаемого способа отсутствует. Предлагаемый способ комплексной утилизации отходов электротермической и химической переработки фосфатного сырья состоит из следующих стадий 1-я стадия. Обработка отхода фосфогипса,содержащего недоразложившееся фосфатное сырье,фосфаты примесей (кальция, алюминия, железа,магния и др.) а также изомоффно сокристализованную сульфатом кальция Р 2 О 5 в виде 2 4 -0,6-0,8, как катализатора ряда процессов. 2-я стадия. Фильтрация фосфогипсной пульпы с получением Жидкая фаза- омагниченный продукционный раствор который направляется на десульфатизацию.- омагниченный оборотный раствор, который направляется на 1 ю стадию-обработку фосфогипса. Твердая фаза - очищенный фосфогипс,содержащий более 85 422, 0,5 Р 2 О 5 общ,0,05 Р 2 О 5 водн и 0,5, который пригоден для получения строительного гипса и применения в цементной промышленности, направляется на склад,откуда реализуется потребителям. 3-я стадия. Десульфатизация(обессульфачивание) продукционного раствора, содержащего серную и фосфорную кислоты, одним из видов фосфорсодержащих отходов (или смесью их) электротермической переработки фосфорного сырья в присутствии 0,6-0,8 ионов 4 , как катализатора ряда процессов. В омагниченный продукционный раствор вводится один из видов твердых (или смесь их) фосфорсодержащих отходов и серная кислота с таким расчетом, чтобы температура пульпы поднялась до 75-85 С. На этой стадии происходит разложение фосфорсодержащего отхода серной кислотой в присутствии омагниченного раствора фосфорной кислоты и ионов аммония. Благодаря специфическим свойствам ионов аммония процесс разложения того или иного фосфорсодержащего отхода идет с высокой скоростью и высоким коэффициентом извлечения Р 2 О 5 в раствор с получением омагниченной экстракционной пульпы,содержащей в основном фосфорную кислоту,дигидрат сульфата кальция 422, а также сульфаты примесей и 1,5-224. В случае необходимости получения удобрения с более высоким содержанием азота на стадии десульфатизации вводят нитрат аммония 43. Его количество зависит от того, какое содержание азота хотят иметь в удобрении. Нитрат аммония также вводят в случае применения десульфатизирующим реагентом котрельной пыли, в которой имеется наличие элементарного фосфор и фосфиды металлов до Р 2 О 5, а затем образовавшаясяокисляется кислородом воздуха до иона переносчиком кислорода из воздуха к фосфору и фосфидам, то есть является катализатором окисления элементарного фосфора и фосфидов. 4-я стадия. Нейтрализация десульфатизированной экстракционной пульпы аммиаком при рН 4,55 с получением пульпы сложного удобрения. Вид удобрения зависит от десульфирующего вида отхода 1. При десульфатизации рудной фосфоритной мелочью, забалансовым сырьем бассейна Каратау и аглопылью получаем нитроаммофосогипс,содержащий пять питательных для растений элементов , , , , . 2. При десульфатизации котрельной пылью получаем нитроаммофосогипс калийный,содержащий шесть питательных для растений элементов все основные азот, фосфор, калий и все вспомогательные кальций, серу и магний. 5-я стадия. Сушка и грануляция или сушка продукта с получением гранулированного или порошкообразного нового сложного удобрения. Способ комплексной утилизации отходов электротермической и химической переработки фосфатного сырья (фосфорита и апатита) осуществляется по технологической схеме (фиг.) Отход фосфогипс, содержащий до 2,5 Р 2 О 5 общ(в том числе до 1 Р 2 О 5 водн) подают в экстрактор 1 (поз.3). В этот же экстрактор подается предварительно омагниченная смесь осветленной воды из накопителей фосфогипса (содержание Р 2 О 5 до 3, 3-до 0,5, 23-0,02, - в виде 26,26 и другиелабораторные данные) и ионов 4 , а также серная кислота с концентрацией 92 94 и омагниченный оборотный раствор после стадии фильтрации. Технологический режим в экстракторе 1- (1,5-2,5)1 содержание в жидкой фазе пульпы 3 Ионы аммониявводятся в виде Н 3(аммиак) или 43 (нитрат аммония, то есть аммиачная селитра), или Н 4 Н 2 РО 4(моноаммонийфосфат, то есть аммофосная пульпа), или других легкорастворимых аммонийных солей,растворенных в осветленной воде и накопителей фосфогипса. Осветленная вода подается подогретой до 6570 С. Подогрев ведется в баке подогрева (поз.1) острым паром (пар вводится непосредственно в осветленную воду). На линии подачи осветленной воды в экстрактор 1 (поз.3) устанавливается электромагнит постоянного тока или постоянный магнит (поз.2). Параметры магнитной обработки 1. Напряжение магнитного поля 1000-2500 Э(80-200 кА/м). 2. Длительность обработки (продолжительность воздействия магнитного поля) - 0,3-0,5 сек. 3. Скорость раствора по трубопроводу - не более 1 м в секунду. Во время обработки фосфогипса в вышеуказанном растворе фосфорсодержащие соединения разлагаются серной кислотой до сульфатов и фосфорной кислоты. Основные реакции, протекающие на этой стадии следующие(24)2 24 4 234 4244 34 4244 34 Кремнефториды калия и натрия 26 и 26 разлагаются до сульфатов и кремнефтористой кислоты 2624 24 26 2624 24 26 Высокая концентрация 3-5-7 и низкая концентрация Р 2 О 5-до 3 позволяют добиться максимальной растворимости 422-0,4(Б.А.Копылев Технология экстракционной фосфорной кислоты, г. Ленинград Химия,Ленинградское отделение, 1981 г, стр.50). Наличие ионов аммония 4 в обрабатывающем фосфогипс растворе также повышает растворимость сульфата кальция. Поэтому,если в фосфогипсе будет недоразложившееся фосфатное сырье, находящееся в виде зерен, покрытых плотными пленками из сульфата кальция, то эти пленки при концентрации 3-5-7 и в присутствии ионов 4 будут растворены с последующим полным разложением недоразложившегося фосфата. Присутствие ионов 4 малой концентрации благоприятно влияет и на кристаллизацию фосфогипса, что выражается в трехкратном увеличении размеров кристаллов (1. 4 В.Ф.Кармышев Химическая переработка фосфоритов, Москва, Химия, 1983 г. стр.93-94 2. Б.А.Копылев Технология экстракционной фосфорной кислоты, г.Ленинград Химия,Ленинградское отделение, 1981 г, стр.63.). Присутствие ионов 4 также активизирует Р 2 О 5 фосфатов, что повышает скорость и степень разложения их серной кислотой. Ионы 4 также участвуют в разложении доломитной части фосфатного сырья и фосфатов примесей. Сначала они образуют с 26, образовавшейся в пульпе после разложения 26 серной кислотой,аммонийную соль 2426(4 )262 Затем эта соль реагирует с недоразложившимися фосфатами, например 224 2 Так как раствор омагниченный, то молекулы воды,и ОН-, молекулы солей и кислот и их ионов, а также твердых частиц, находящихся в нем становятся более подвижными (более активными). Реакционная активность(С.С. Душкин, В.Н. Естратов Магнитная водоподготовка на химических предприятиях. Москва, Химия, 1996 г. стр.38). Магнитная обработка пульпы позволяет- Интенсифицировать процесс кристаллизации всех солей, находящихся в пульпе Активизировать образование центров кристаллизации, процесс роста кристаллов, их высаливания из фосфорнокислого раствора. Положительную роль в усилении этих процессов играют частицы 2 и сульфата железа,содержащиеся в 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 воздействия магнитного поля (С.С. Душкин, В.Н. Евстратов Магнитная водоподготовка на химических предприятиях,Москва, Химия, 1986 г., стр. 23-52). Поэтому скорость и степень разложения фосфатов находящихся в фосфогипсе за счет того,что раствор омагниченный, увеличивается. Так как в присутствии ионов 4 растворимость сульфата кальция увеличивается, то кристаллы его образуются больших размеров, что интенсифицирует процесс фильтрации пульпы, а также устраняет образование на зернах фосфатов непроницаемых сульфатных пленок,что интенсифицирует процесс разложения их (Б.А. Копылев Технология экстракционной фосфорной кислоты г.Ленинград Химия, Ленинградское отделение, 1981 г, стр.63). Высокая концентрация 3 в пульпе, которой обрабатывается фосфогипс, наличие в ней ионов аммония 4 -0,6-0,8,омагниченность пульпы позволяет на первой стадии- Утилизировать Р 2 О 5 содержащуюся в фосфогипсе и осветленной воде из накопителей фосфогипса- Увеличить размер кристаллов 422. Образовавшаяся омагниченная фосфогипсная пульпа в экстракторе 1 (поз.3), пройдя обработку(для усиления эффекта притяжении частиц 422 и 2) на узле магнитной обработки(поз.4) подается на фильтрацию на карусельный вакуум-фильтр (поз.5) с получением 1. Твердая фаза - очищенный фосфогипс,пригодный для получения строительного гипса и применения в цементной промышленности с содержанием,422 - более 85 Р 2 О 5 общ.0,5 Р 2 О 5 водн-0,05- Омагниченный оборотный раствор, который направляется в экстрактор 1 (поз.3) на стадию обработки фосфогипса. Технологический режим на стадии фильтрации Температура воды для промывки фосфогипса 85-90 С. Подогрев воды ведется острым паром. Количество воды, подаваемое на промывку фосфогипса - 1 т на 1 тонну фосфогипса (в пересчете на сухое вещество). Улучшению фильтрации пульпы способствует тот фактор, что СаО 42 Н 2 О и 2 заряжены разноименными знаками зарядов. (Б.А.Копылев Технология экстракционной фосфорной кислоты,г. Ленинград Химия, Ленинградское отделение,1981 г, стр.25). При намагничивании пульпы сила зарядов увеличивается и они еще сильней притягиваются друг к другу, образуя большие агрегаты. Наличие ионов железа и частиц 2 в пульпе повышает магнитную восприимчивость ее,из-за чего возрастает эффект воздействия магнитного поля на частицы железа и 2 являются центрами кристаллизации, образования агрегатов кристаллов. (С.С. Душкин, В.Н. Естартов Магнитная водоподготовка на химических предприятиях Москва, Химия 1986 г. стр.23-52). Омагниченный продукционный раствор,содержащий утилизированную Р 2 О 5 из фосфогипса и осветленную воду из накопителей фосфогипса,насосом подается в экстрактор 2 (поз.6) на десульфатизацию. В этот экстрактор также вводится десульфирующий реагент - твердый фосфорсодержащий отход. Так как необходимо для полного разложения отхода поднять температуру до 75-85 С,то отхода подается больше, чем необходимо для десульфатизации (обессульфачивания) раствора. Поэтому в экстрактор 2 (поз.6) вводится также серная кислота с концентрацией 92-94. Для поддержания ЖТ (2-2,5) 1 в экстрактор 2(поз.6) вводится омагниченная осветленная вода,содержащая Р 2 О 5 и ионы аммония 4 , из бака подогрева (поз.1). Технологический режим в экстракторе 2- (2-2,5)1 содержание в жидкой фазе пульпы 3 растворимость фоссырья (в фосфорсодержащего отхода), нашем случае что улучшает Затем эти соли разлагают доломитную часть фосфорита 33. Например, в случае применения десульфирующим реагентом рудной фосфоритной мелочи и забалансового фоссырья бассейна Каратау 4 4 Разрыв (нарушение) координационных связей между фтороапатитной частью 5(4)3 и доломитной частью 33 фосфорита приводит к активизации- Разложении фосфатов, образовавшихся при разложении фосфорсодержащих отходов. Например 224 2 Выделившиеся ионы аммония снова вступают в реакцию си 26. В вышеуказанных процессах ион 4 является переносчиком фтора от легкорастворимых веществи 26 к ионам кальция и магния с образованием труднорастворимых веществ Са 2(растворимость 10-11) и 2(творимость 10-9), то есть является катализатором процессов образования этих веществ.- Стабилизации дигидрата сульфата кальция 422 при более высоких температурах (Б.А. Копылев Технология экстракционной фосфорной кислоты, г. Ленинград, Химия, 1981 г., стр.56). 5- Улучшении кристаллизации 422. При присутствии в малой концентрации ионов аммония в фосфокислотном растворе размеры кристаллов 42 Н 2 О возрастают примерно в 3 раза(до 1300-800 мкм, 50-200 мкм), исчезают кристаллы шламовых размеров (20 мкм) (Б.А. Копылев Технология экстракционной фосфорной кислоты, г. Ленинград, Химия, 1981 г, стр.63 В.Ф. Кармышов Химическая переработка фосфоритов, Москва, Химия, 1983 г., стр.93-94). Поэтому на зернах фосфатов в присутствии ионов 4 нет образования непроницаемых пленок из шламовых кристаллов 422, что интенсифицирует процесс их разложения.(ион 4 ,вступая в реакцию с Н 3 РО 4, образует 424) и повышает растворимость 422. (1.Б.А. Копылев Технология экстракционной фосфорной кислоты, г. Ленинград, Химия, 1981 г, с.53 2. П.В. Классен, И.Г. Гришаев Основные процессы технологии минеральных удобрений Москва, Химия, 1990 г, с.56). Повышение же растворимости сульфата кальция значительно уменьшает образование непроницаемых из нее пленок на зернах фосфатного сырья,что интенсифицирует процесс его разложения. Большую положительную роль в процессах в экстракторе 2 (поз.6) играет омагниченность пульпы- В омагниченных водно-дисперсных растворах повышается растворимость солей (С.С. Душкин,В.Н. Евстрактов Магнитная водоподготовка на химических предприятиях, г. Москва, Химия,1986 г, стр.38). После экстрактора 2 (поз.6) омагниченная обессульфаченная экстракционная пульпа по перетоку поступает в экстрактор 3 (поз.7), где идет доразложение фосфатов, а затем подается на нейтрализацию аммиаком при рН 4,5-5 в отделение нейтрализации (поз.8) с получением пульпы нового сложного минерального удобрения, содержащего пять или шесть (в зависимости от десульфирующего реагента) питательных для растений элементов. После нейтрализации пульпа нового сложного минерального удобрения поступает в отделение грануляции-сушки (поз.9).После классификации на узле классификации (поз. 10) фракция 1-4 мм, как продукт - новое сложное минеральное удобрение,направляется на склад, а остальные фракции, как ретур, в отделение грануляции-сушки (поз.9). Технологический режим отделения грануляциисушки (поз.9)- Температура газов на входе в аппарат БГС - не более 1100 С- Температура газов на выходе из аппарата БГС 75-115 С. 6 Вид удобрения зависит от вещества, каким вводят ионы аммония 4 на стадии обработки фосфогипс и от вида десульфирующего фосфорсодержащего отхода на стадии десульфатизации продукционного раствора после фильтрации фосфогипсной пульпы При вводе ионов 4 на стадии обработки фосфогипса в виде 4- Десульфирующий реагент - рудно-фосфоритная мелочь, забалансовое сырье бассейна Каратау и аглопыль. Получают аммофосогипс, содержащий пять питательных для растений элементов - азот,фосфор, кальций, сера и магний- Десульфирующий реагент - котрельная пыль. Получают аммофосогипс калийный, содержащий все основные питательные для растений элементы азот, фосфор, калий и все вспомогательные кальций, магний и серу При воде ионов 4 на стадии обработки фосфогипса в виде нитрата аммония 43- Десульфирующий реагент - рудно-фосфоритная мелочь, забалансовое сырье бассейна Каратау и аглопыль. Получают нитроаммофосогипс. Питательных для растений элементов пять азот,фосфор, кальций, сера и магний. Отличается от аммофосогипса более высоким содержанием азота и наличием азота в нитратной форме- Десульфирующий реагент-котрельная пыль. Получают нитроаммофосогипс калийный. Отличается от аммофосогипса калийного более высоким содержанием азота и наличием азота в нитратной форме. В состав новых сложных удобрений входят следующие соединения- Амофосогипс состоит в основном из моноаммонийфосфата 424, при небольшом содержании диаммонийфосфата(4)224,дигидрата сульфата кальция 422,диаммонийфосфата 44, а также примесей сульфата аммония, кремнефторидов аммония,фосфатов железа, алюминия и другие- Аммофосогипс калийный состоит из тех же соединений, что и аммофосогипс плюс 24- Нитроаммофосогипс состоит из тех же соединений, что и аммофосогипс плюс нитрат аммония 43- Нитроаммофосогипс калийный состоит из тех же соединений, что аммофосогипс калийный плюс нитрат аммония 43. Ожидаемое содержание питательных для растений элементов в этих удобрениях (в зависимости от вида удобрения) - основных Р 2 О 5-не менее 20 -не менее 4,5 К 2 О- до 7 (в случае применения десульфирующего отхода котрельной пыли) вспомогательных СаО-до 10 -до 10-до 5. При необходимости получить удобрения с более высоким содержанием азота, на стадии десульфатизации подают нитрат аммония 43. Реальность Способа комплексной утилизации отходов электротермической и химической переработки фосфатного сырья подтверждена вводились в виде аммиачной воды, а десульфирующим отходом была рудная фосфоритная мелочь. Все новые сложные удобрения, получаемые по данному способу,эффективны под все сельскохозяйственные культуры различными способами внесения и на всех типах почв всех природно-климатических зон. Положительное влияние на развитие растений азота и фосфора новых удобрений аналогично влиянию азота и фосфора аммофоса. Однако коэффициент использования азота и фосфора растениями при внесении этих удобрений выше, чем при внесении аммофоса, так как скорость вымывания их из почвенного слоя осадками в 2-3 раза ниже, а также благодаря положительному влиянию серы на усвоение растениями азота,фосфора и калия (М.П. Шкель Применение серосодержащих удобрений, Минск, Урожай,1979 г., стр. 43). Калий,содержащийся в аммофосогипсе калийном и нитроаммофосогипсекалийном,находится в виде 24 и является очень ценным элементом, особенно, для таких растений, как картофель, сахарная свекла, зерновые, овощные культуры, хлопок, лен, конопля и различные фрукты(виноград, персик, апельсин, яблоко и др.). Кальций участвует в углеводном и белковом обмене растений, оказывает положительное влияние на рост корней растений. Сера является строительным материалом белковых молекул. Она входит в состав ряда аминокислот, способствует образованию и не содержащих этого элемента аминокислот. Поэтому от нее возрастает содержание и сбор протеина в растениях, улучшается их аминокислотный состав,что приводит к увеличению урожайности и повышению качества растительной продукции. Сера оказывает положительное влияние на усвоение растениями азота, фосфора и калия,повышает холодостойкость, засухоустойчивость,солеустойчивость, стойкость против вредной радиации(М.П. Шкель Применение серосодержащих удобрений Минск, Урожай,1979 г., с.43). Кальций участвует в углеводном и белковом обмене растений,оказывает положительное влияние на рост корней растений. Магний входит в состав хлорофилла и,следовательно, участвует в фотосинтезе. Все новые удобрения также являются и химическими мелиорантами. Наличие в них кальция и серы в виде 422 играет многогранную роль в обеспечении плодородия почв. Кальцием регулируется щелочно-кислотное равновесие в почвенном растворе и самих растениях,вытесняются из поглощающего комплекса почв ионы натрия. Такая замена приводит к улучшению агропроизводственных свойств почв, повышению их плодородия 4222 почвапочва 2422 Сера, переходя из одной формы в другую,мигрируя из верхних слоев почвы в нижние,оказывает существенное положительное влияние и на другие элементы питания растений, на агрохимические свойства почвы. Таким образом, повышение урожайности сельскохозяйственных культур и их качества при внесении новых сложных удобрений в почву происходит не только за счет наличия в них питательных для растений элементов, но и за счет улучшения физического состояния и физикохимических свойств почвы. Поэтому суммарная эффективность каждого из новых удобрений, как удобрения и как химического мелиоранта высокая. Производство очищенного фосфогипса и новых сложных удобрений по заявляемому способу безотходное, многотоннажное, высокорентабельное. Продукция будет пользоваться большим спросом. Внедрение способа в производство позволит также улучшить экологическую обстановку регионов, в которых размещены отходы. Получаемые новые сложные удобрения отличаются дешевизной и высокой эффективностью. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ комплексной утилизации отходов электротермической и химической переработки фосфатного сырья, отличающийся тем, что отход фосфогипс обрабатывают в предварительно омагниченном растворе с концентрацией 3 5-7 мас., Р 2 О 5 до 3 мас. и ионов аммония 4 0,60,8 мас., образовавшуюся пульпу подвергают магнитной обработке и фильтруют с получением очищенного фосфогипса и омагниченного продукционного раствора,который десульфатизируют фосфорсодержащими отходами электротермической переработки фосфатного сырья при температуре пульпы 75-85 С, содержании в жидкой фазе серной кислоты в пересчете на 3 2-3 мас., фосфорной кислоты в пересчете на Р 2 О 5 не менее 15 мас., ионов 4 0,6-0,8 мас. и соотношении в пульпе жидкой и твердой фаз 22,51,образовавшуюся омагниченную экстракционную фосфорную пульпу нейтрализуют аммиаком при рН 4-4,5 с получением продукционной пульпы, которую сушат и гранулируют с получением сложного минерального удобрения.
МПК / Метки
МПК: C05B 7/00
Метки: сырья, комплексной, способ, фосфатного, переработки, утилизации, электротермической, химической, отходов
Код ссылки
<a href="https://kz.patents.su/8-19049-sposob-kompleksnojj-utilizacii-othodov-elektrotermicheskojj-i-himicheskojj-pererabotki-fosfatnogo-syrya.html" rel="bookmark" title="База патентов Казахстана">Способ комплексной утилизации отходов электротермической и химической переработки фосфатного сырья</a>
Предыдущий патент: Привод скважинного штангового насоса
Следующий патент: Способ хранения серы в виде блоков
Случайный патент: Способ оценки геомеханического состояния выработанного пространства