книги из ГПНТБ / Вишнякова А.А. Фосфорные удобрения из каратауских, гулиобских и других фосфоритов

фат обладает тем более высокой гигроскопичностью, чем меньше содержится в нем влаги. Это лимитирует сушку кислых суперфос­ фатов: ее целесообразно проводить только до влажности, при которой гигроскопическая точка соответствует средней отно­ сительной влажности воздуха той местности, где суперфосфат хранится или применяется.

Нейтрализация свободной кислотности до 1,5—2% Р2О5 позво­ ляет высушивать двойной суперфосфат до стабильной влажно­ сти 2—4%.

Аммонизация кислых суперфосфатов, как видно из приведен­ ных данных, улучшает их свойства, существенно снижая гигро­ скопичность. Например, если гигроскопическая точка кислых суперфосфатов, полученных на основе каратауского и гулиобского флотконцентратов, колеблется в пределах 34—43% относительной влажности, то в аммонизированных продуктах она поднимается до 63—86%, что, согласно шкале Пестова, характерно для негигро­ скопичных веществ. Объемный вес двойного суперфосфата, неза­ висимо от фосфатного сырья, на котором он базируется, состав­ ляет 1 —1,19 т/м3.

Рассеиваемость двойного нейтрального гранулированного су­

§ 18. ОПЫТНО-ПРОМЫШЛЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ АММОНИЗАЦИИ ДВОЙНОГО СУПЕРФОСФАТА, ПОЛУЧАЕМОГО ПО ПОТОЧНОЙ СХЕМЕ

Промышленные опыты по получению аммонизированного двой­ ного суперфосфата проводились с использованием в качестве ней­ трализующего агента аммиачной воды ввиду отсутствия газо­ образного аммиака. Аммиачная вода (23—24% NH3 ) из цистерны через промежуточную емкость непрерывно подавалась насосом в напорный бак, откуда поступала в смеситель-гранулятор третьей технологической нитки одновременно с кислой пульпой из реак­ торов, ретуром и продуктом из распылительной сушилки. Получен-

ные нейтральные (рН 4—4,2) влажные гранулы двойного супер­ фосфата, пройдя барабанную сушилку, транспортировались сог­ ласно существующей технологии производства. В барабан-нейтра­ лизатор во время опытов мел не подавался; аппарат служил про­ межуточной емкостью, дополнительно охлаждающей готовое удоб­ рение. Согласно программе, в период опытов осуществлялся непре­ рывный контроль производства, заключавшийся в анализе исход-

шнека-гранулятора и сушильного барабана и готового удобрения

Разложению фосфорной кислотой (28—29% Р2О5) подвергался флотконцентрат кингисеппского фосфорита, состав которого при­ веден в § 3.

Как видно из характеристики (табл. 28) и химического состава (табл. 29) кислых и аммонизированных продуктов, промышленные опыты по получению двойного аммонизированного суперфосфата доказывают принципиальную возможность нейтрализации влаж­

усвояемого Р2О5. Получаемое удобрение удовлетворяет техниче­ ским условиям по химическому составу: оно содержит 43,7% пита­ тельных компонентов, в том числе 1,7% азота и 42% Р2О5 уев., 70% которого находится в водорастворимой форме.

При аммонизации двойного суперфосфата закономерно неко­ торое падение водорастворимой формы Р2О5, в данном случае вследствие локальной перенейтрализации достигшее величины 19% отн. Это обусловлено реакцией (IV. 6). Отметим, однако, что при более равномерной аммонизации влажного продукта газообразным аммиаком эта величина существенно снизится.

Пониженное содержание водорастворимых форм Р2О5 обус­ ловлено также реакцией термического разложения монофосфатов.

В период выпуска опытной партии условия для протекания этой

.реакции действительно создавались в сушильном барабане, где температура продукта достигала 160—170°С, что видно из следу­ ющих данных:

В результате в готовом удобрении наблюдалось появление сво­ бодной кислотности по сравнению с нейтральным продуктом, выхо­ дящим из шнека-гранулятора. С повышенной температурой про­ дукта в сушильном барабане связано также присутствие в конеч­ ном удобрении обильного количества полифосфатов, образовав­ шихся по реакции

Двойной аммонизированный суперфосфат отвечает техническим условиям и по гранулометрическому составу: частицы + 1—3 мм составляют в нем около 95%, причем прочность их выше, чем у гранулированного суперфосфата*, получаемого по существующей технологии:

* Промышленные образцы двойного гранулированного и аммонизированного суперфосфата хранились 3,5 месяца.

Изучение химического состава и некоторых физико-механиче­ ских свойств двойного аммонизированного суперфосфата после хранения в течение 3,5 месяцев показали полную стабильность этого удобрения во времени (данные в % ) :

что при дальнейшей опытно-промышленной проверке целесо­ образно:

для нейтрализации гранул готового продукта использовать вме­ сто мела газообразный аммиак;

нейтрализацию газообразным аммиаком влажных гранул после смесителя-гранулятора вести до рН 3,8—4,2. При этом увлажнение и грануляцию ретура и продукта распылительной сушилки необ­ ходимо производить не обычной пульпой, а специально полученной при большом Ж : Т (7—8:1) с высоким (100%) коэффициентом разложения фосфатного сырья. За счет тепла нейтрализации про­ дукт значительно подсушивается и для окончательной сушки его в барабанной сушилке в этом случае потребуется меньше затрат тепла;

разложение всего фосфатного сырья производить при высоких Ж : Т (7—8: 1). При этом будет достигнуто полное разложение фосфатов. Полученную пульпу нейтрализовать до рН 3,8—4,2, а затем перерабатывать по обычной технологической схеме. Увлажне­ ние и грануляцию продукта осуществить нейтрализованной пуль­ пой. При этом может быть получено новое сложное удобрение, по своему составу занимающее промежуточное место между двойным суперфосфатом и аммофосом с содержанием 8—9% азота и 48— 49% Р 2 0 5 уев.

§ 19. АГРОХИМИЧЕСКАЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ДВОЙНОГО АММОНИЗИРОВАННОГО СУПЕРФОСФАТА

Агрономическую эффективность кислых и аммонизированных двойных суперфосфатов на хлопчатнике изучали в вегетационных условиях в Институте химии АН УзССР. Были проведены сравни­ тельные испытания кислого простого суперфосфата, кислых двой­ ных и высококонцентрированных суперфосфатов на базе флоткон­ центрата фосфоритов Каратау, а также суперфосфатов аммонизиро-

Т а б л и ц а 30

простого суперфосфата при прочих равных условиях и норме рав ноценны. Некоторую прибавку урожая дал лишь двойной супер­ фосфат, полученный на базе специфичных по химическому и мине­ ралогическому составу фосфоритов Гулиоб;

высококонцентрированный суперфосфат — продукт разложения фосфатов полифосфорными кислотами, содержащий 53% Р2О5 уев., обладает высокой агрономической эффективностью и дает при-

бавку урожая хлопка 10—12% по сравнению с контролем. Такая высокая агрохимическая эффективность высококонцентрпрованного суперфосфата в сравнении как с простым, так и с двойным супер­ фосфатом, обусловлена присутствием в концентрированном супер­ фосфате полиформ Р2О5, которые усваиваются растениями лучше,, чем его ортоформы. Выводы о высокой агрохимической эффектив­ ности полифосфатов хорошо согласуются с литературными дан­ ными;

аммонизация двойных суперфосфатов положительно сказаласьна урожае хлопка, причем прирост урожая достигает больших значений при аммонизация аммиакатами мочевины, чем аммиака­ тами аммиачной селитры.

Мы произвели ориентировочный расчет окупаемости аммиака,, содержащегося в аммонизированном двойном суперфосфате, при

ства двойного суперфосфата по камерному способу аналогична схеме получения простого суперфосфата [82]. Варианты камерного способа отличаются аппаратурой для смешения фосфата с кисло­ той (лопастные, ленточные, конические и др.).

В США [362] разработан конический смеситель. Фосфат подает­ ся в вихревой поток, образуемый тангенциально поступающей кислотой. Благодаря этому возможно применение более концентри­ рованной кислоты.

смесителе с очень быстродействующей мешалкой, которая засасы­ вает воздух и эмульгирует пульпу.

Большим недостатком производства двойного суперфосфата камерным способом является необходимость длительного склад­ ского вызревания и дообработки продукта, а также применения концентрированной термической или упаренной экстракционной кислоты. Процесс разложения фосфатного сырья при камерном способе производства двойного суперфосфата можно интенсифици­

с регенерацией азотной кислоты, которая вновь вступает во взаи­ модействие с исходным фторапатитом.

Таким образом, если заменить 10—15% фосфорной кислоты эквивалентным количеством 50%-ной азотной кислоты, то в камер­ ном продукте достигается 75-%ное разложение фосфатов, а после 20—30-суточного вылеживания коэффициент разложения повы­ шается до 97—98%.

Фирмой TVA [363, 364] на опытной установке был разработан процесс, объединяющий аммонизацию с гранулированием. Аммо­ низирующий агент и кислота вводились под слой смеси, перекаты­ вающийся в непрерывном барабанном аммонизаторе.

При производстве двойного суперфосфата по поточным схемам [180, 365] фосфат обрабатывают фосфорной кислотой и полученную пульпу подвергают выпариванию (сушке) в отсутствие или в при­ сутствии ретура готового продукта. Процесс осуществляется в цепи аппаратов непрерывного действия, вплоть до выпуска гранулиро­ ванного продукта. В этом случае не требуется созревания продук­ та и отпадает надобность в камерах, вследствие чего метод полу­ чил название «бескамерного». Нет нужды и в длительном склад­ ском дозревании продукта.

Возможность применения при бескамерных методах слабой фосфорной кислоты, содержащей 25% Р2О5, позволяет использо­ вать экстракционную кислоту и из каратаускнх и других магнийсодержащих фосфоритов, которую, как известно, трудно выпари­ вать из-за выделения большого количества содержащихся в ней примесей.

Удаление воды происходит на стадии сушки продукта. Техно­ логические и аппаратурные условия производства двойного супер­

выходящая из гранулятора, высушивается (при температуре 95— 100°С) в прямоточном вращающемся сушильном барабане посту­ пающими внутрь топочными газами до 2—3% влаги. Фосфорит в смесителях разлагается на 80—85%, а на выходе из барабана Кр

измельченная крупная фракция направляется в качестве ретура в

Уменьшать количество ретура или устранять его совсем очень удобно высушиванием большей части пульпы в распылительных сушилках в потоке теплого газа. Сухой продукт из распылитель­ ной сушилки смешивают с остальной частью пульпы и подают в сушильный барабан.

В последнее время нашел применение новый прогрессивный способ высушивания пульпы во взвешенном (кипящем) слое с одновременной грануляцией продукта; для этой цели разработаны аппараты различных конструкций.

Двойной суперфосфат выпускают, согласно МРТУ-Б-08—25-26, трех сортов, различающихся по минимальному содержанию Р2О5 уев.: в первом—46%, втором—44% и в третьем—42%- Отноше-

В 8ымс£ую труду

топлиёо