Способ утилизации забалансовых фосфоритов бассейна Каратау и котрельной пыли с получением минерального удобрения нитроаммофоски

(51) 05 11/08 (2006.01) 05 7/00 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ содержащую нитрат аммония и сульфат калия сульфатизируют серной кислотой до содержания в жидкой фазе пульпы 5-7 мас. 3, подвергают воздействию магнитным полем электромагнита постоянного тока или постоянного магнита, затем фильтруют фильтраты промывных зон фильтра направляют как оборотный омагниченный раствор фосфорной кислоты, содержащий нитрат аммония и сульфат калия, на стадию разложения фосфатного сырья, а фильтрат продукционной зоны как продукционный омагниченный раствор фосфорной кислоты, также содержащий нитрат аммония и сульфат калия обессульфачивают котрельной пылью и нейтрализуют, аммиаком при рН 4,5-5,после чего гранулируют - сушат в аппаратах БГС и классифицируют,получая гранулированное минеральное удобрение нитроаммофоску. Так как сырьем этого удобрения являются отходы - забалансовые фосфориты бассейна Каратау и отход фосфорного производства котрельная пыль,то оно дешевое. Ввиду дешевизны и высокой эффективности (содержание азота, фосфора, калия и примеси 422) удобрение нитроаммофоска будет пользоваться большим спросом, как на внутреннем, так и на внешнем, рынках.(76) Лисица Владимир Ильич , Алдашов Бактияр Абилкаирович(54) СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ ЗАБАЛАНСОВЫХ ФОСФОРИТОВ БАССЕЙНА КАРАТАУ И КОТРЕЛЬНОЙ ПЫЛИ С ПОЛУЧЕНИЕМ МИНЕРАЛЬНОГО УДОБРЕНИЯ НИТРОАММОФОСКИ(57) Изобретение относится к производству минеральных удобрений и может быть применено в производстве фосфатов аммония (аммофоса и др.) или на вновь построенной установке. Сущность изобретения заключается в том, что в качестве фосфатного сырья используют смесь забалансовых фосфоритов бассейна Каратау с отходом фосфорного производства котрельной пылью, взятой в количестве до 50 от общей массы фосфатного сырья разложение этого фосфатного сырья ведут серной кислотой в присутствии оборотного омагниченного раствора фосфорной кислоты, содержащей нитрат аммония и сульфат калия в двухзонном сульфатном режиме с низким содержанием 3 в первой сульфатной зоне 0,750,25 мас. и повышенным содержанием 3 во второй сульфатной зоне-2,50,5 мас. образующуюся экстракционную фосфорную пульпу, 20320 Изобретение относится к производству минеральных удобрений и может быть применено в производстве фосфатов аммония (аммофоса и др.) или на вновь построенной установке. В настоящее время на бортах действующих карьеров рудников бассейна Каратау сложено в отвалы около 40 млн. тонн забалансовых фосфоритных руд с содержанием Р 2 О 512-18,которые попутно добываются при добыче балансовых руд. Поэтому с каждым годом количество их увеличивается на 1-1,5 млн.т. Запасы же такого фосфатного сырья в бассейне Каратау составляют 150 млн. тонн Р 2 О 5 или около 1 млрд тонн натуры. Эти забалансовые руды нигде не применялись. Не используется они и сейчас. Несмотря на многочисленные попытки научноисследовательских институтов в бывшем СССР эффективного способа переработки этого вида фоссырья так и не было разработано. Основные причины этого - крайне низкая технологичность забалансового фоссырья 1. Низкое содержание Р 2 О 5 - 12-18. 2. Высокое содержание - более 3. Соотношение содержанийи Р 2 О 5 равно 1825. Для кислотной переработки фоссырья это отношение допускается не 8. 3. Высокое содержание 2- более 25. Наличие большого количества шламовых частиц 2 не позволяет фильтровать экстракционную пульпу, снижает концентрацию питательных для растений элементов в конечном продукте удобрении. Особенное большое внимание забалансовым рудам бассейна Каратау было уделено в 1990 г.,когда этим вопросом занялись союзная ассоциация Агрохим и НПО Минудобрения. Был заключен договор о сотрудничестве между ассоциацией Агрохим и иностранной фирмой Спи-Батиньоль(Франция) по вопросу организации химической переработки забалансовых руд Каратау. Для проведения научно-исследовательских работ в США во Флориду было отправлено 2 т фоссырья. Планировалось создание на Джамбульском суперфосфатном заводе установки по производству экстракционной фосфорной кислоты 100 т Р 2 О 5/сутки из забаласновых руд Каратау. Однако положительных результатов эти научноисследовательские работы не дали. Предлагаемая технологическая схема была очень громоздкая. В состав ее входило кроме традиционного оборудования (экстракторы, вакуумфильтры) и дополнительно такое оборудование, как отстойники, большого размера центрифуги и другое. В конечном счете способ оказался неэффективным. Так как забалансовые фосфориты Каратау нигде не утилизируются, то, следовательно, аналога данного изобретения нет. Задача изобретения. Утилизировать забалансовые фосфориты бассейна Каратау и котрельную пыль с получением дешевого минерального удобрения. Предлагаемый способ позволяет перерабатывать забалансовое фоссырье (12-18 Р 2 О 5) в смеси с 2 фосфоркалийсодержащим (до 35 Р 2 О 5 и 10 К 2 О) отходом фосфорного производства котрельной пылью в дешевое концентрированное сложное минеральное удобрение нитроаммофоску. Сущность изобретения. Способ утилизации забалансовых фосфоритов бассейна Каратау и котрельной пыли состоит из следующих стадий 1-я стадия. Разложение смеси забалансового фоссырья бассейна Каратау и отхода фосфорного производства котрельной пыли (до 50 от общей массы фоссырья) серной кислотой в присутствии омагниченного раствора фосфорной кислоты,дополнительно содержащего нитрат аммония 43 и сульфат калия 24, в двухзонном сульфатном режиме с низким содержанием 30,750,25 м. в жидкой фазе пульпы 1 й зоны и повышенным содержанием 3-2,50,5 м. в жидкой фазе пульпы 2 й зоны с одновременным окислением элементарного фосфора и фосфидов,содержащихся в котрельной пыли, ионном нитрата аммония -3. Количество вводимого нитрата аммония 43 зависит от планируемого содержания азотав получаемом азотно-фосфорнокалийном удобрении нитроаммофоске. 2-я стадия. Сульфатизация экстракционной пульпы(обработка серной кислотой с концентрацией 92-94) до содержания 5-7 3 м. 3-я стадия. Обработка сульфатизированной экстракционной пульпы магнитным полем электромагнита постоянного тока или постоянного магнита перед ее фильтрацией. Параметры магнитной обработки- напряжение магнитного поля 1000-4000 Э- длительность обработки (продолжительность воздействия магнитного поля на пульпу) -0,3-1 сек- скорость пульпы по трубопроводу, на котором установлен электромагнит постоянного тока или магнит - не более 1 м/сек. 4-я стадия. Фильтрация омагниченной сульфатизированной экстракционной пульпы. 5-я стадия. Десульфатизация (обессульфачивание) и дефторирование продукционного омагниченного экстракционного нитратнофосфорно-калийного раствора котрельной пылью. 6-ястадия. Нейтрализация обессульфаченного омагниченного продукционного раствора аммиаком при рН-4,5-5 с получением концентрированного сложного азотно-фосфорно-калийного минерального удобрения нитроаммофоски. 7-я стадия. Грануляция - сушка удобрения в аппарате БГС (барабанный гранулятор-сушилка) с получением гранулированного концентрированного сложного минерального удобрения нитроаммофоски. Основными составляющими химическими соединениями нитроаммофоски являются 424 - моноаммонийфосфат (аммофос) 43 - нитрат аммония 24- сульфат калия Ввиду процесса обессульфачивания в нем присутствует также примесь 4-22, который является химическим мелиорантом. Поэтому 20320 присутствие дигидрата сульфата кальция положительно влияет на физическое состояние и физико-химические свойства почвы. Это очень важно сейчас, так как из-за не применения минеральных удобрений и не проведения химической мелиорации на протяжении длительного времени в почвах Республики Казахстан не только сократилось содержание питательных для растений элементов, но и значительно ухудшилось физическое состояние и физикое-химическое свойство земель, то есть происходит процесс деградации их. Если не остановить процесс деградации земель, то это может привести к пагубным последствиям, о чем говорилось в Послании народу Президента РК Назарбаева Н.А. Новый Казахстан в новом мире. Содержание питательных элементов (фосфор и калий в пересчете на Р 2 О 5 и К 2 О) в удобрении нитроаммофоске зависит от количества подаваемого нитрата аммония 43 на стадию разложения смеси забалансового фоссырья Каратау и котрельной пыли. Например,в случае переработки 50 забалансового фоссырья и 50 котрельной пыли при соотношении 25 в удобрении 11,5 содержание питательных элементов (фосфор и калий в пересчете на Р 2 О 5 и К 2 О) составит 1. общ,- не 18 Преимущества технологии и новые приемы,применяемые впервые в мировой практике сернокислотного разложения фосфатного сырья. 1. Утилизация забалансовых фосфоритов бассейна Каратау (содержание Р 2 О 5-12-18). Эти руды никогда и нигде не перерабатывались. Не перерабатываются они и сейчас. 2. Утилизация отходов фосфорного производства котрельной пыли. Этот отход нигде не перерабатывался. Не перерабатывается он и сейчас. 3. Применение нитрата аммония для интенсификации сернокислотного разложения фосфатов благодаря следующим его специфическим свойствам 3.1. В растворах 43, как хорошо растворимая соль, активизирует Р 2 О 5 фосфатов, т.е. повышает их растворимость, что улучшает разложение их кислотами (В.Ф. Кармышев. Химическая переработка фосфоритов, Химия,1983 г., стр.83-84). 3.2. Увеличение растворимости дигидрата 4-22 и полугидрата 4-0,52 в фосфорной кислоте, содержащей нитрат аммония 43 (Позин М.Е., Копылев Б.А, Белов Б.И.,Ершов В.А. Переработка фосфоритов Каратау Ленинград 1975 г., стр.189-197). Поэтому при разложении фосфатов серной кислотой в присутствии нитратно-фосфорного раствора значительно уменьшается экранирование зерен фосфорита плотными непроницаемыми сульфатными пленками. 3.3. 43 является ингибитором вязкости фосфорной кислоты, то есть уменьшает вязкость нитратно-фосфорного раствора, что интенсифицирует химические процессы. Специфические свойства 43 в растворах в значительной мере позволяют нейтрализовать отрицательное влияние , содержащей в котрельной пыли и забалансовом фоссырье бассейна Каратау, на технологические процессы разложения фосфатов. 3.4. Нитрат аммония 43 содержит 35 азота и поэтому повышает содержание азота в конечном продукте. 4. Применение нитрата аммония для окисления элементарного фосфора, находящегося в котрельной пыли и бедном фосфорном шламе в виде примеси. Предлагаемый способ решает проблему окисления элементарного фосфора, находящегося в котрельной пыли и бедном фосфорном шламе. 43, как сильный электролит, в водных растворах диссоцирует на ионы 4 и 3-. Под влиянием магнитного поля процесс диссоциации интенсифицируется и активность ионов 4 и 3 повышается. Поэтому, имеющийся в пульпе элементарный фосфор и фосфиды окисляются ионом 3483-443-8 2342 По этим формулам определяется количество 43, которое необходимо ввести для окисления фосфора и фосфидов. О окисляется кислородом воздуха 2222 (Н.Л. Глинка Общая химия 1979 г.стр.409-410). Воздух всегда есть в жидкой фазе экстракционной пульпы. Он например, вводится в пульпу с гранулированным 43 (воздух находится между гранулами). Окислы азота из жидкой фазы в газовую фазу не выделяются, так как поглощаются серной кислотой.(А.Г. Амелин Технология серной кислоты Москва 1983 г. стр. 247, 251). Большую роль 24 играет и при окислении элементарного воздуха. Наукой экспериментально доказано, что одной из причин плохого окисления элементарного фосфора котрельной пыли является образование на частицах фосфора оболочек из фосфатов,препятствующих доступу окислителя к фосфору(Труды ЛенНИИГипрохима Исследования механизма пыле - и шламообразования при электротермическом производстве фосфора Ленинград 1980 г. стр.61). Серная кислота, разлагая оболочки на частицах фосфора, обеспечивает свободный доступ ионов 3- к элементарному фосфору, которые интенсивно его окисляют. Магнитное поле и 43 интенсифицируют эти процессы. Таким образом,ион 3 является переносчиком кислорода воздуха к элементарному фосфору и фосфидам, то есть является катализатором окисления фосфора. 5. Низкое содержание 3-0,750,25 мас. в жидкой фазе пульпы в 1 й сульфатной зоне - зона интенсивного разложения фосфатов. 3 20320 Ввиду большого наличия в забалансовом фоссырье кислоторастворимых силикатов кальция,магния и других при разложении их кислотами Н 3 РО 4 и 24 получается 2, который с Н 2 О образует кремневую кислоту 2 223 За счет образования кремневой кислоты пульпа при содержании в первой сульфатной зоне 3 более 1 схватывается, то есть становится вязкой. Так как кислотное разложение фосфатов относится к категории гетерогенных процессов растворения твердых тел в жидкости,сопровождающийся реакцией и кристаллизацией продуктов реакции на поверхности частиц фосфатов, то вязкость жидкой фазы приводит к снижению скорости разложения фосфатов. Поэтому содержание 3 в пульпе 1 й сульфатной зоны снижается до менее 1, чем создается избыток СаО в виде Са(Н 2 РО 4)2, который образуется при разложении фосфатного сырья фосфорной кислотой 5(4)37345(2 О 4)2 При избытке СаО и недостатке 3 кремневая кислота вступает в реакцию с ним, а также с фосфатами магния, которые насыщают Н 3 РО 4 Са(Н 2 РО 4)2 2 О 3 32 34 4 2 О 3 3 34 Лабораторные исследования подтвердили целесообразность такого технологического режима. После снижения содержания 3 в 1 й сульфатной зоне с 10,25 до 0,750,25 степень загустевания пульпы резко уменьшилась, что позволяет вести разложение фосфатного сырья с высоким содержанием 2. 6. Создание 3 й сульфатной зоны - сульфатизация экстракционной фосфорной пульпы (обработка серной кислотой с концентрацией 92-94) до содержания 3- 5-7 мас., что позволяет провести следующие процессы 6.1. Разложение кремнефторидов калия и натрия до 24 и 24, то есть перевод их в воднорастворимые сульфаты 26 24 24 42 26 24 24 42 При ранее проведенных исследованиях по использованию котрельной пыли было отмечено при использовании котрельной пыли для получения экстракционной фосфорной кислоты получается слабая кислота с плохой фильтрацией, с осадком теряется половина содержащегося в котрельной пыли калия. Мы считаем, что причиной этого является не только большое содержаниев котрельной пыли, но и большое содержание К 2 О (до 10 мас.) и 2 (до 2,1). Отрицательное влияние соединений калия и натрия на технологию переработки фоссырья состоит в том, что на стадии разложения фосфатного сырья, где имеются в большом количестве,4,26,образуются растворимые в экстракционной фосфорной кислоте кремнефториды калия и натрия 26 и 26,которые при охлаждении и разбавлении ее на стадии фильтрации выпадают в осадок, что приводит к 4 инкрустации узлов и коммуникаций фильтра, и самой ткани, что резко ухудшает фильтрацию пульпы и промывку осадка. Большое количество К 2 О в виде 26 теряется с фосфогипсом. Наше мнение подтверждается результатами работы Примеси щелочных металлов (калия и натрия) в фосфоритах Чилиссайского месторождения (бассейн Каратау), проведенный в НИИУИФЕ. (НИИУИФ Исследования в области производства экстракционной фосфорной кислоты,Выпуск 241, Москва, 1982 г, стр. 34-37). 6.2. Полное превращение 42 в 422 (Б.А. Копылев. Технология экстракционной фосфорной кислоты, г. Ленинград, Химия. 1981 г. стр.58). 6.3. Полное разложение недоразложившейся части фоссырья и фосфатов примесей Са(Н 2 РО 4)2,(24)2, 4, 4, 2(24)2, А(Н 2 РО 4)3,4, 4 и на основе их плохорастворимые комплексные соединения, например, 6(4) и 3(4)2, до сульфатов и фосфорной кислоты, то есть все соли, находящиеся в ЭФП, перевести в сульфаты. Например(24)224 4234 6.4. Снижение растворимости сульфатов кальция, магния, железа, алюминия и др.,улучшение их кристаллизации и высаливание. Так как в экстракционном растворе присутствует 4, 24 и 24, то растворимость сульфатов всех примесей уменьшается в несколько раз. Например, при содержании в фосфорнокислом растворе 6 24, то есть 5 3, растворимость 4-22 составляет 0,26.(Б.А. Копылев. Технология экстракционной фосфорной кислоты,г. Ленинград, Химия. 1981 г.стр.51). В фосфорнокислотных растворах, содержащих 4-22 и 4, растворимость обоих сульфатов в несколько раз меньше, чем в отсутствие 4 ( Копылев. Технология экстракционной фосфорной кислоты, г. Ленинград, Химия. 1981 г.,стр.51). Ввиду всего этого в этой зоне идет интенсивная кристаллизация всех сульфатов и высаливание их. 6.5. Резкое повышение реакционной активности омагниченной экстракционной фосфорной кислоты ввиду разложения серной кислотой фосфатов всех примесей до сульфатов с последующим высаливанием их. Нейтрализация экстракционной фосфорной кислоты этими фосфатами, особенно фосфатами магния, значительно устраняется. 6.6 Снижение вязкости жидкой фазы фосфорной кислоты экстракционной пульпы (В.Ф. Кармышев Химическая переработка фосфоритов, г.Москва,Химия, 1983 г., стр.270) что значительно интенсифицирует процесс дефторирования в газовую фазу в видеи 4, а также процесс фильтрации экстракционной пульпы. 20320 6.7. Интенсивное дефторирование в газовую фазу в видеи 4 ввиду снижения вязкости жидкой фазы экстракционной пульпы. 6.8. Очистку жидкой фазы экстракционной пульпы от 422 (в фосфорокислотном растворе при 35 (624) содержание его составляет всего лишь 0,26). Это позволит существенно сократить его отложения на стенках аппаратов и коммуникаций при фильтрации и промывке твердого осадка. Снижение забивок основного оборудования и коммуникаций гипсом сократит простои, уменьшит трудозатраты на чистку и промывку оборудования,что повысит производительность технологической системы получения ЭФК. 6.9. Очистку жидкой фазы пульпы от примесей(, , ,) в виде сульфатов и фтора в виде ,4, что повысит концентрацию Р 2 О 5 в ней. 6.10. Интенсифицировать процесс разложения фосфатного сырья за счет- повышения концентрации и реакционной активности омагниченного оборотного экстрационного раствора.- устранения локальных пересыщений иона 4-2,так как содержащаяся в оборотном омагниченном экстракционном растворе серная кислота равномерно распределяется по всей зоне интенсивного разложения фосфорита. 6.11. Почти полностью устранить потери Р 2 О 5 из-за- недоразложения части фосфатного сырья и потерь с фосфогипсом выкристаллизованных фосфатов примесей.- изоморфно сокристаллизованной сульфатом кальция Р 2 О 5 в виде НРО 4- (В.Ф. Кармышев Химическая переработка фосфоритов, г.Москва,Химия, 1983 г., стр.94). 7. Применение магнитного поля электромагнита постоянного тока или постоянного магнита. 7.1. Для повышения реакционной активности химических соединений и воды, находящихся в сульфатизированной экстракционной пульпе 1 стадии - основной стадии разложения фосфатного сырья - смеси забалансового фоссырья Каратау и отхода фосфорного производства котрельной пыли. Находящиеся в омагниченной экстракционной пульпе молекулы солей, кислот и воды, а также их ионы,твердые частицы становятся более подвижными, а, следовательно, и реакционная активность их повышается. В омагниченных кислотах и воде повышается растворимость солей(С.Е. Душкин, В.Н. Евстратов Магнитная водоподготовка на химических предприятиях Москва 1996 г., стр.38). Так как активность омагниченной воды высокая, то это приводит к интенсификации процесса дефторирования, так как идет гидролиз 26 26222. Это позволяет очистить жидкую фазу пульпы не только от фтора, но и от 2, а также интенсифицировать процесс фильтрации пульпы. 7.2. Для интенсификации процесса кристаллизации всех солей, находящихся в экстракционной пульпе. Активизируется образование центров кристаллизации, процесс роста кристаллов и их высаливания 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 воздействия магнитного поля. Большую роль имеет и тот факт, что выделяющиеся в твердую фазу кристаллы гипса и шламовые частицы кремнезема имеют разный знак заряда их поверхностей. Под воздействием магнитного поля электромагнита постоянного тока или постоянного магнита заряды поверхностей кристаллов 422 и частиц 2 увеличиваются. Поэтому кристаллы 422 и шламовые частицы взаимодействуют, за счет чего размеры кристаллов увеличиваются. Это интенсифицирует процесс очистки продукционного и оборотного растворов от 2, что очень важно, так как в забалансовом фосфорите Каратау и котрельной пыли большое содержание 2. Под воздействием магнитного поля этот эффект усиливается, что интенсифицирует процесс очистки ЭФК от 2, что очень важно так как в фосфорите Каратау и отходах большое содержание 2. 7.3. Интенсифицируются процессы фильтрации омагниченной экстракционной пульпы, промывки твердого осадка фильтратами и водой за счет- образования больших размеров кристаллов 422 и взаимодействия их с частицами кремнезема.- уменьшения смачиваемости омагниченной кислотой или водой твердых поверхностей частиц гипса, кремнезема и других частиц. Под влиянием магнитного поля происходит эффект оттягивания молекулы кислоты или воды от поверхности частиц и они стекают с этой поверхности. 8. Десульфатизация и дефторирование продукционного сульфатизированного омагниченного экстракционного нитратно-фосфорно-калийного раствора котрельной пылью. Ввиду высоких содержаний Р 2 О 5 и К 2 О (в основном в виде легкорастворимых метафосфата кальция и три, тетра, пиро и ортофосфатов калия,натрия, магния), а также 2 (в виде силикатов,пиросиликатов, фторсиликатов и фосфатов кальция,калия и натрия, а также кварца и халцедона) котрельная пыль является наиболее эффективным и десульфирующим и дефторирующим реагентом. Она на много эффективней таких применяемых в настоящее время реагентов, как природные фосфаты, монокальцийфосфат, Са(ОН)2 и СаСО 3. Причем десульфатизация и дефторирование котрельной пылью ввиду легкой растворимости фосфатной ее части протекает с высокой скоростью 5 20320 и приводят к повышению концентрации ЭФК и водной растворимой Р 2 О 5 в продукции (за счет образования фосфатов калия). При десульфатизации образуются такие соли,как 24 и 24, которые резко снижают растворимость 4-22, 26, 26 и других солей, интенсифицируют процесс их высаливания. Например 1) растворимость 422 снижается в 5-7 раз. 2) растворимость 26 в присутствии 24 снижается в 15 раз. 3) растворимость 26 в присутствии 24 снижается в 10 раз. Высокое содержание 2 в котрельной пыли приводит при десульфатизации ЭФК к образованию 4, что интенсифицирует процесс дефторирования в газовую фазу. Поэтому применение котрельной пыли дает возможность обессульфатить ЭФК до содержания 3 не более 0,1 и обесфторить- до содержания фтора не более 0,3, а также дополнительно выработать фосфорную кислоту и повысить ее концентрацию. Преимущество котрельной пыли для десульфатизации и дефторирования ЭФК перед применяемыми в настоящее время реагентами(природные фосфаты, монокальцийфосфат, Са(ОН)2 и СаСО 3) заключается в следующем. 1. Дешевизна котрельной пыли, так как она является отходом. 2. Котрельная пыль является и сульфатизирующим и дефторирующим реагентом. 3. Наличие больших содержаний в легкорастворимой форме Р 2 О 5, К 2 О и 2, что обеспечивает- высокую скорость процессов обессульфачивания и обесфторирования ЭФК- высокую степень обессульфачивания ЭФК - до содержания 3 не более 0,1- высокую степень обесфторирования ЭФК - до содержания фтора не более 0,3- активное образование кристаллов всех солей- повышение концентрации ЭФК и водной растворимой Р 2 О 5 в продукции- дополнительную выработку ЭФК повышение эффективности магнитной обработки обессульфаченной и обесфторенной ЭФК(из-за наличия 2). Способ утилизации забалансовых фосфоритов бассейна Каратау и котрельной пыли осуществляется по следующей технологической схеме (фиг.) Забалансовое фоссырье бассейна Каратау и отход фосфорного производства котрельная пыль (в количестве до 50 от всего используемого фоссырья в натуре) подаются в экстрактор (фиг.1). В место их подачи вводится нитрат аммония 43,количество которого зависит от содержания элементарного фосфора, а также от планируемого содержания азота в конечном продукте нитроамофоске. В этот же экстрактор подается 6 серная кислота с концентрацией 92-94 и очищенный от примесей омагниченный (поэтому с высокой реакционной активностью) оборотный нитратно-фосфорно-калийный раствор после стадии фильтрации на зоне промывки карусельного вакуумфильтра. Технологический режим в экстракторе 1(первая сульфатная зона)- 75-85 С ЖТ - (2-3) 1 содержание в жидкой фазе пульпы Р 2 О 5, - В зависимости от содержанияи Р 2 О 5 в 43 - продукте нитроаммофоски К 2 О - В зависимости от количества утилизированной котрельной пыли 3, - 0,750,25 Образовавшаяся в экстракторе 1 (фиг.1) экстракционная нитратно-фосфорно-калийная пульпа перетекает по перетоку в экстрактор 2(фиг.2). В этот экстрактор вводится серная кислота с концентрацией 92-94. Технологический режим в экстракторе 2(фиг.2).- 65-70 3, - 2,50,5 Остальные параметры зависят от параметров в экстракторе 1 (фиг.1). Из экстрактора пульпа насосом перекачивается в экстрактор 3 (фиг.3). В экстракторах 2 и 3 в основном заканчивается разложение фосфатов, гидратация 41/22 в 422, кристаллизация и формирование кристаллов 422, получение экстракционного нитратно-фосфорно-калийного раствора. После бака 3 (фиг.3) пульпа по перетоку поступает в первую половину (1-2 секции) 4 экстрактора (фиг.4). В 1 ю секцию экстрактора 4 подают серную кислоту с концентрацией 92-94. Концентрацию 3 доводят до 5-7 мас. В первой половине экстрактора (фиг.4) сульфатизированная экстракционная пульпа подвергается магнитной обработке на узле магнитной обработки (УМО) (фиг.6) путем установки на ретурной линии,по которой подают экстракционную пульпу из первой половины экстрактора 4 (фиг.4) на фильтрацию на вакуумфильтры (фиг.7) (количество подаваемой пульпы на фильтрацию и узел магнитной обработки регулирует вентилями (фиг.5), с получением жидкой и твердой фазы. Жидкая фаза- 1 й фильтрат с продукционной зоны продукционный сульфатизированный экстракционный раствор фосфорной кислоты, дополнительно содержащий нитрат аммония 43 и сульфат калия К 2 О 4(продукционный сульфатизированный экстракционный нитратно-фосфорно-калийный раствор), который поступает во вторую половину экстрактора 4 (фиг.4) для десульфатизации и дефторирования 20320 оборотный омагниченный сульфатизированный нитратно-фосфорно-калийный раствор направляется на стадию разложения фосфатного сырья Твердая фаза-фосфогипс(в основном 422, сульфаты примесей, содержащихся в фоссырье и 2) с низким содержанием Р 2 О 5 общ до 0,8, в т.ч. Р 2 О 5 водн до 0,2 направляется на склад с последующей естественной сушкой и реализация потребителям,так как он соответствует требованиям к фосфогипсу для получения строительного гипса, применения в цементной промышленности,производства строительных материалов и изделий, получения серной кислоты и цемента, серной кислоты и извести, дорожного строительства и др. При фильтрации омагниченной сульфатизированной экстракционной пульпы происходит отделение выкристаллизованных солей и 2 от жидкой фазы пульпы. На стадии фильтрации эффективно используется эффект взаимодействия 422 со шламовыми частицами 2, что обусловлено разным знаком заряде их поверхностей. В результате этого значительно улучшается (в 5-10 раз) фильтруемость экстракционной пульпы. В виду того, что экстракционная пульпа омагниченная, этот эффект усиливается и нитратнофосфорно-калийный растворы (продукционный и оборотный) получаются с большой степенью чистоты и более высокой концентрацией 43,34 и К 2 О. Фосфогипс получается высококачественный, так как содержит кремнезем 2. После вакуум-фильтра продукционный очищенный омагниченный сульфатизированный нитратнофосфорно-калийный раствор поступает во вторую половину экстрактора 4 (фиг.4), где производится его десульфатизация (обессульфачивание) и дефторирование. Десульфатизация и дефторирование производится подачей в 3 ю секцию, то есть во вторую половину экстрактора 4 (фиг.4), котрельной пыли. После экстрактора 4 (фиг.4) обессульфаченный продукционный нитратно-фосфорнонитратный раствор направляют на нейтрализацию(фиг.8) аммиаком при рН 4,5-5 с получением концентрированного сложного азотно-фосфорнокалийного минерального удобрения нитроаммофоски. После стадии нейтрализации пульпа нитроаммофоски поступает в отделение грануляции сушки (фиг.9) в аппарате БГС с получением гранулированного концентрированного сложного минерального удобрения нитроаммофоски. После узла классификации (фиг. 10) фракция 1-4 мм, как продукт, направляется на склад, а остальные фракции, как ретур, возвращаются в аппарат БГС. Внедрение данного инновационного способа в производство позволит следующее. 1. Впервые в мировой практике из смеси забалансовых фосфоритов бассейна Каратау и отхода фосфорного производства котрельной пыли химической переработкой получить дешевое концентрированное сложное азотно-фосфорно калийное минеральное удобрение нитроаммофоску,которое является высококонурентоспособной,импортозамещаемой и экспортоориентированной продукцией. 2. Освоить новый вид фосфатного сырья с долгосрочной переработкой его, так как наличие забалансовых фосфоритов бассейна Каратау в отвалах огромное - более 40 млн тонн, а запасы более 150 млн тонн Р 2 О 5 или около 1 млрд тонн натуры. 3. Получить огромный экономический эффект,так как получаемый из отходов удобрение нитроамофоска дешевое, а запасы этого сырья позволяют доводить производство до больших объемов. 4. Переработка в больших объемах забалансовых фосфоритов Каратау воскресит города бассейна Каратау. 5. Обеспечить дешевым азотно-фосфорнокалийным удобрением нитроаммофоской не только сельское хозяйство Казахстана, а и Узбекистан,Кыргызстан, Туркменистан, Таджикистан, Китай,Россию и другие страны. 6. Улучшить экономическую обстановку в Южном регионе Республики Казахстан. Таким образом, внедрение данного способа имеет огромное значение для нашей страны Республики Казахстан, борющийся за вхождение в число 50 й наиболее конкурентоспособных стран мира,в экономическом,социальном и экологическом аспектах. Источники информации 1. В.Ф. Кармышев. Химическая переработка фосфоритов, Химия, 1983 г. 2. Н.Л. Глинка Общая химия, г. Ленинград,Химия, 1979 г. 3. А.Г. Амелин Технология серной кислоты Москва, 1983 г. 4. Труды ЛенНИИГирохима Исследования механизма пылеи шламообразования при электротермическом производстве фосфора. Ленинград, 1980 г. 5. НИИУИФ Исследования в области производства экстракционной фосфорной кислоты Выпуск 241 Москва, 1982 г. 6. Б.А. Копылев. Технология экстракционной фосфорной кислоты, г. Ленинград, Химия. 1981 г. 7. С.С. Душкин, В.Н. Евстратов Магнитная водоподготовка на химических предприятиях, г. Москва Химия 1986 г. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ утилизации забалансовых фосфоритов бассейна Каратау и котрельной пыли с получением минерального удобрения нитроаммофоски,включающий разложение смеси забалансовых фосфоритов бассейна Каратау с котрельной пылью,взятой в количестве до 50 от общей массы фосфатного сырья, серной кислотой в присутствии оборотного омагниченного раствора фосфорной кислоты, содержащего нитрат аммония 43 и сульфат калия 24 в двухзонном сульфатном 7 20320 режиме с низким содержанием 3 в первой сульфатной зоне - 0,750,25 мас. и повышенным содержанием 3 во второй сульфатной зоне 2,50,5 мас., при этом содержание Р 2 О 5 и 43 регулируют в зависимости от заданного содержания Р 2 О 5 и азота в готовом продукте образующуюся экстракционную фосфорную пульпу, дополнительно содержащую нитрат аммония 43 и сульфат калия 24, сульфатизируют серной кислотой до содержания в жидкой фазе пульпы 5-7 мас. 3,подвергают воздействию магнитным полем электромагнита постоянного тока или постоянного магнита, затем фильтруют фильтраты промывных зон фильтра направляют как оборотный омагниченный раствор фосфорной кислоты,содержащий нитрат аммония 43 и сульфат калия 24, на стадию разложения фосфатного сырья, а фильтрат продукционной зоны как продукционный омагниченный раствор фосфорной кислоты, также содержащий нитрат аммония 43 и сульфат калия 24, обессульфачивают котрельной пылью и нейтрализуют аммиаком при рН 4,5-5, после чего гранулируют - сушат в аппаратах БГС и классифицируют, получая гранулированное минеральное удобрение нитроаммофоску.