Получение экстракционной ортофосфорной кислоты и фосфорных удобрений. Фосфогипс.

Фосфорную к-ту производят 2-мя способами - экстракционным и электротермическим.

Термическая H3PO4 отличается от экстракцион­ной H3PO4 более высокой конц. и чистотой. (73—90% Н3РО4).Более экономичный экстракционный метод получения Ф. к. основан на разложении прир. фосфатов к-тами (в осн. серной, в меньшей степени азотной и незначительно соляной). Суть метода - извлечение (экстрагирование) P2O5 в виде НзРО4. По этому методу прир. фосфаты обрабатывают H2SO4 с послед, фильтрованием полученной пульпы для отделения Ф.к. от осадка СаSO4. Ca5(PO4)3F + 5H2SO4 + nH3PO4 = (n + 3)H3PO4 + 5CaSO4•mH2O+ HF

Разложению к-тами подвергаются также сопутствующие при­меси, что приводит к увеличению расхода исполь­зуемой к-ты, а также снижает извлечение Р2О5 в целевой продукт вследствие образования нерастворимых продуктов.С учетом влияния примесей определены требования к фосфатному сырью, согласно к-рым прир. фосфаты с повы­шенным содержанием соед. Fe, Al, Mg, карбонатов и орг. в-в непригодны для произ-ва Ф. к. В зависимости от т-ры и конц Ф. к. в сис-ме CaSO4-H3PO4-H2O сульфат Са осаждается в различных формах и он загрязнен примесями Р2О5, недоотмытой Н3РО4, фосфатами разл. металлов и др., поэтому образующиеся суль­фаты Са наз, соотв. фосфогипс, фосфогемигидрат и фосфоангидрит. В зависимости от тем-ры и от типа осаждаемого сульфата раз­личают 3 прямых способа произ-ва экстракционной Ф. к. 1) дигидратный способ, к-рый отличается высоким выходом Р2О5 (93-96,5%) в продукционную к-ту; однако относит. низкая конц Ф.к. требует ее послед, упаривания. Типовая схема дигидратного способа реализуется при непрерывном дозировании в экстрактор фос­фатного сырья, 75-93%-ной H2SO4 и оборотной Н3РО4. Т-ра процесса 72-75°С, продолжительность 4-6 ч. 2) Гемигидратный (полугидратный) позволяет получить более конц. Ф. к. (даже до 50% Р2О5 без дополнит, упаривания). Ф.к., содержащую 36-38% Р2О5. Широкого распространения гемигидратные процессы пока не получили из-за повышенной т-ры (80-100 °С), выделения HF в газовую фазу, более низкого выхода Р2О5 в к-ту, чем в дигидратном методе. 3) Ангидритный способ позволяет без упаривания получать к-ту, содержащую до 50% Р2О5; при экстракции в газовую фазу выделяется большая часть F; получаемая к-та меньше загрязнена СаSO4. Использование метода в пром-сти сдерживают: жесткие коррозионные условия (вы­сокие т-ры и конц Ф. к.). 4) Комбинированные способы получения экстракцион­ной Ф. к.- более технологичны и экономичны, чем односта­дийные. Обеспечивают повышение степени использования фосфатного сырья (за счет снижения технол. потерь P2O5), увеличение конц продукционной Ф.к., получение более чистого СаSO4 с целью его дальнейшей перера­ботки. Фосфорные удобрения Простые фосфорные удобрения и кормовые фосфаты представляют собой, главным образом, кальциевые со­ли фосфорной кислоты. Кормовые фосфаты отличаются от удоб­рений практически полным отсутствием вредных примесей фтора, мышьяка и тяжелых металлов. Удобрения: фосфоритная мука, суперфосфат, металлургические шлаки. Кормовые фосфаты: преципитат, монокальцийфосфат, динатрийфосфат. Производство простого суперфосфата: производства состоит в превращении природного фторапатита, нерастворимого в воде и почвенных р-рах, в растворимые соед-я, преимуще­ственно в монокальцийфосфат Са(Н2РО4)2. Стадии:1. смещение измельченного фосфата с серной к-той Сa5(РО4)3F + 5Н2SО4 + 2,5Н20 == 5 (CaSO4•0.5H2O) полугидрат сульфата кальция + ЗН3РО4 + HF; После полного израсходования H2SO4 начинается 2-ая стадия разложения, в которой оставшийся апатит (30%) разлагается фосфорной к-той: Ca5(PO4)3F + 7H3PO4 + 5H2O = 5 [Ca(H2PO4)2•H2O] + HFОбразующийся монокальцийфосфат в отличие от сульфата кальция не сразу выпадает в осадок 2. затвердевание суперфосфатной пульпы в камерах; 3. дозревание суперфосфата на складе; 4. нейтрализация и гранулирование.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: