Методы и продукты химической переработки фосфатов

Все способы химической переработки фосфатного сырья можио разделить на две группы:

прямая обработка сырья с непосредственным получением готовых продуктов;

разложение сырья с выделением промежуточных продук­тов — фосфора и фосфорной кислоты, используемых для дальней­шего производства разнообразных конечных продуктов.

Для переработки фосфатов применяют как кислотные, так и Термические методы.

ЦНепосредственной обработкой фосфатного сырья серной кисло­той получают простой суперфосфат, фосфорной кислотой — двойной (или тройной), смесью серной и фосфорной кислот — обога-j щенный (или полуторный). Все эти продукты в отличие от при-j родных фосфатов содержат фосфорные соединения, растворимые в воде. Они служат в качестве фосфорных удобрений и разли­чаются по содержанию усвояемой Р205: в простом суперфосфате ее—14—21%, в обогащенном 28—32% и в двойном 42—48% (до 50—55%). При прямой термической обработке фосфатов так» же получают непосредственно различные фосфорные удобрения Я фосфаты, используемые для технических целей — обесфторенныЯ фосфат (кормовой и удобрительный), содержащий 23,5—38% РгОв плавленые магниевые фосфаты (19—21% Р205), щелочные терме фосфаты (18—28% Р205), а также отходы металлургии — основныИ шлаки, содержащие 6—20% Р205. Щ

Промежуточными продуктами переработки природных фосфЛ тов являются фосфор и фосфорная кислота. Перевозка фосфо(Н ной кислоты и, в особенности, фосфора дешевле, чем получаемым из них продуктов, поэтому их выгоднее транспортировать завоЯ дам-потребителям и там перерабатывать. J

Элементарный (желтый) фосфор получают в настоящее время исключительно электротермическим путем. При окислении фос-ч фора воздухом образуется фосфорный ангидрид, который взаимо­действием с водой превращается в фосфорную кислоту, называе­мую термической кислотой. Более экономичным, а поэтому и более распространенным является производство экстракционной фосфор­ной кислоты, получаемой экстракцией (извлечением) ее из фос­фатов серной кислотой. При использовании для этой цели азотной или соляной кислоты получают азотнокислотную или солянокис - лотную вытяжку фосфатов. Последние, наряду с фосфорной кисло­той, содержат также растворенные нитрат или хлорид кальция, j

Фосфорная кислота является важнейшим полупродуктом в про -; изводстве концентрированных фосфорных и сложных удобрений,] а также технических фосфорнокислых солей. Она служит для npo-i изводства двойного (и тройного) и обогащенного суперфосфатов,! аммофоса, аммонитрофоски, технических фосфатов кальция, нат-; рия, аммония, полимерных и железомарганцевых фосфатов, а так­же кормовых фосфатов (преципитата, монокальцийфосфата), до­бавляемых в корм скоту и др.

Производство фосфоритной муки состоит из следующих последовательных операций: крупное дробление руды, сушка, мелкое (или среднее) дробление, тонкое измельчение и сортировка частиц муки тю размерам.  

Производство фосфоритной муки ведется в сравнительно больших масштабах, но, так как возможности ее применения ограничены, перед промышленностью встала задача превратить нерастворимые фосфаты в растворимые.  

Производство фосфоритной муки из природного фосфорита без его обогащения сводится к предварительному крупному дроблению больших желваков руды на молотковых или щековых дробилках, сушке фосфорита во вращающихся барабанных сушилках дымовыми газами (550 - 750 С) для понижения влажности материала от 10 - 15 до 2 %, последующему среднему дроблению и мелкому помолу. Среднее дробление осуществляется на щековых конусных или валковых дробилках. Для тонкого измельчения применяют шаровые или кольцевые мельницы. Отделение размолотого материала от более крупных частиц, возвращаемых на помол, производится с помощью воздушного сепаратора.

Производство фосфоритной муки сводится к предварительному крупному дроблению больших желваков руды обычно на щековых дробилках, сушке фосфорита во вращающихся барабанных сушилках дымовыми газами (550 - 750) для понижения влажности материала от 10 - 15 % до 2 %, последующему среднему дроблению и мелкому помолу.

Производство фосфоритной муки сводится к предварительному крупному дроблению больших желваков руды, обычно на щековых дробилках, сушке фосфорита во вращающихся барабанных сушилках дымовыми газами (550 - 750) для понижения влажности материала от 10 - 15 % до 2 %, последующему среднему дроблению и мелкому помолу. Среднее дробление осуществляется на щековых, конусных или валковых дробилках. Для тонкого измельчения применяются шаровые или кольцевые мельницы.  

Производство фосфоритной муки из природного фосфата может быть осуществлено в зависимости от состава сырья или без его обогащения, или путем более глубокого обогащения флотационными методами. Руду подвергают сначала грубому дроблению (при размере кусков свыше 50 - 100 мм) обычно в щековых или молотковых дробилках. Так как фосфоритная руда, поступающая на переработку, обычно имеет влажность 7 - 16 %, то для дальнейшего измельчения и для получения стандартного продукта руду высушивают до содержания 2 - 3 % влаги. Фосфорит сушится топочными газами в противоточных барабанных сушилках. Барабан, установленный под углом до 6, делает 1 - 8 об / мин. Скорость прохождения газов через барабан составляет 1 5 - 2 0 м / сек.

Производство фосфоритной муки состоит из перечисленных ниже последовательных операций: 1) крупное дробление; 2) сушка; 3) мелкое (или среднее) дробление; 4) тонкое измельчение с сортировкой частиц муки по размерам.  

Производство фосфоритной муки состоит из операций дробления, сушки и измельчения сырья. Сначала руду подвергают грубому дроблению в щековых дробилках. Для получения стандартного продукта руду высушивают до содержания 2 - 3 % влаги в противоточных барабанных сушилках, обогреваемых топочными газами.

Производство фосфоритной муки заключается в дроблении, сушке и тонком измельчении руды в шаровой мельнице до размера частиц не более 0 18 мм.

Производство фосфоритной муки, суперфосфата и проч.  

Для производства фосфоритной муки важно только содержание Р206, количество же и характер остальных компонентов, включая и такие вредные для кислотной переработки примеси, как окислы железа и алюминия, карбонаты и другие, при этом не играют особой роли, так как они хотя и снижают содержание Р205, но не мешают ни процессу переработки (в данном случае только измельчению), ни усвоению фосфата растением.

Для производства фосфоритной муки пригодны руды, фосфатное вещество которых способно растворяться в кислых почвенных растворах и в слабой фосфорной кислоте. Поэтому апатитовые руды и пластовые фосфориты Каратау, содержащие фосфатное вещество в кристаллической форме, не могут быть использованы для этой цели. В фосфоритную муку перерабатывают желваковые и ракушечные фосфориты Егорьевского, Вятско-Камского, Брянского, Щигровского, Эстонского и Кингисеппского месторождений.

Для производства фосфоритной муки следует использовать местное фосфатное сырье, например низкокачественные фосфориты, которые нецелесообразно перевозить на дальние расстояния.  

Технология производства фосфоритной муки, применявшаяся в начале 90 - х годов XIX века на Городецком (Брянский уезд) и на Рязанском заводах, принадлежащих Т - ву добычи и обработки фосфоритов, состояла в следующем: фосфорит подвергали грохочению, затем просушке на открытом воздухе, снова грохочению на ситах с отверстиями 25 - 16 мм, потом сушке в печах или обжигу в шахтных печах.  

В производстве фосфоритной муки автоматически регулируют операции сушки руды и ее измельчения в шаровой мельнице. Установлено, что наиболее целесообразно регулировать режим в сушильном барабане с помощью двух изолированных систем автоматизации. Одна из них позволяет поддерживать температуру топочного газа перед входом в барабан на заданном уровне путем регулирования расхода воздуха, подаваемого как для сгорания газового топлива, так и вторичного, поступающего в смесительную камеру топки.  

В производстве фосфоритной муки автоматически регулируют операции сушки руды и ее измельчения в шаровой мельнице. Установлено, что наиболее целесообразно режим в сушильном барабане регулировать при помощи двух изолированных систем автоматизации.  

При производстве фосфоритной муки выделяется много пыли; поэтому все оборудование должно быть герметически закрыто или через него пропускают - ток воздуха, который уносит пыль в аппараты для улавливания пыли - циклоны или рукавные матерчатые фильтры.

В производстве фосфоритной муки механическим методом (размол) используются наиболее молодые в геологическом смысле фосфориты. Тонкоразмолотый фосфорит обладает огромной поверхностью, которая способствует более легкому переходу Р2О5 в раствор при взаимодействии с кислыми частицами почвы.  

В производстве фосфоритной муки применяют стандартнее (борудование. Диаметр сушильных барабанов 1 2 - 2 8 м, длина доставляет 3 5 - 7 диаметров. Частота вращения эарабана около 22 5 об / мин. При производстве фосфоритной му-ш выделяется много пыли, поэтому все оборудование должно эыть герметически закрыто.  

Поэтому для производства фосфоритной муки пригодны фосфориты с наиболее широким диапазоном своих качественных показателей.  

Применяются для производства фосфоритной муки, фосфора и в металлургической промышленности для производства феррофосфора.  

Применяют для производства фосфоритной муки, фосфора и в металлургической промышленности для производства ферро-фосфора.  

В процессе производства фосфоритной муки автоматически регулируются операции сушки руды и ее измельчения в шаро-зой мельнице. На 1 т PEOfi в фосфоритной муке расходуется 150 - 410 кВт - ч электроэнергии. В настоящее время производится около 4 млл. Дальнейшее ее про - зьодство останется на атом уровне.  

Наиболее пригодны для производства фосфоритной муки жел-ваковые фосфориты вятско - камского, егорьевского, полпинского и других месторождений. Маарду, кингисеппские и другие как непосредственное удобрение менее эффективны, чем желваковые.  

Это сырье используется в производстве фосфоритной муки. Чилисай-ское месторождение актюбинских фосфоритов предназначается для химической переработки в сложные удобрения.

Требуется незамедлительно и резко увеличить производство фосфоритной муки и извести для нечерноземной зоны. Эффективность их при добавлении в навозно-земляные компосты очень высока. Нельзя мириться с тем, что до сих пор почти ничего не сделано для резкого увеличения производства фосфоритной муки, а также извести.  

На рис. 4.3 показана схема производства фосфоритной муки, включающая флотационное обогащение руды. Процесс осуществляют в три стадии. В первой - основной флотации измельченной руды - получают промежуточный концентрат в результате отделения основной массы пустой породы - хвостов. После классификации и отстаивания хвосты (пески) откачивают в хвостохра-нилище, а жидкую среду - слив из сгустителей - используют в качестве оборотной воды на последующих стадиях процесса. Промежуточный концентрат основной флотации направляют на вторую стадию - первую и вторую перечистные флотации, осуществляемые с помощью анионоактивных собирателей. Обедненная фракция первой перечистки возвращается на основную флотацию, а обогащенная подвергается вторичной перечистке с получением концентрата и хвостов, направляемых на третью стадию - катионную флотацию и перечистку. Концентраты второй и третьей перечисток после сгущения фильтруют и высушивают.