Проектирование цеха по производству фосфорных удобрений мощностью 600 тыс.т условных единиц/год на площадке ЗАО «Метахим», страница 6

Введение в фосфорную кислоту HF в эквивалентном по фтору количестве позволяет в идентичных условиях вскрыть фосфаты на 85 и 75%.Так как гексафторкремниевая и плавиковая кислота связывают ионы кальция в малорастворимые соединения, то отсутствие их в фосфорной кислоте увеличивает норму расхода водородных ионов, взятых на разложение. При этом, в присутствии H₂SiF₆ возрастает в большей степени, чем при добавке тех же количеств (в расчете на фтор) плавиковой кислоты. С другой стороны, отмечают, что растворимость СаНР0₄ выше при наличии в системе фтор - ионов.

Фторсодержащие кислоты влияют на скорость и полноту фосфорнокислотного разложения природных фосфатов, добавки этих соединений для повышения степени разложения фосфатов целесообразны при использовании в технологическом процессе сравнительно слабой фосфорной кислоты, т.е. при поточных способах производства. Это подтверждено промышленной практикой.

Исходя из всего вышеизложенного можно сделать вывод о том, что в бескамерном способе фосфориты обрабатывают при 50-100С фосфорной кислотой концентрации 28-40% Р₂0₅,что в большей мере соответствует оптимальным условиям для первого этапа процесса. Но такая низкая начальная концентрация фосфорной кислоты неблагоприятна для 2 этапа разложения, которое в растворах, равновесных с Са(Н₂Р0₄)₂хН₂0 + СаНР0₄ или с СаНР0₄ практически не идет.

Процесс завершается при сушке реакционной массы. Удаление из нее воды способствует переходу системы в область равновесную с монокальций фосфатом, и дальнейшему разложению апатита. В процессе сушки из реакционной массы кристаллизуется монокальцийфосфат, и степень нейтрализации жидкой фазы уменьшается, а ее активность увеличивается.

1.2 Обоснование метода производства

Способы получения тройного суперфосфата можно разделить на 2 группы, различающиеся концентрацией используемой фосфорной кислоты и соответствующим аппаратурным оформлением основных стадий процесса. К первой группе относятся поточные способы, основанные на разложении фосфатов фосфорной кислотой, содержащие до 39%, с получением незагустевающей пульпы и ее последующей переработкой в готовый продукт.

Ко второй группе относят способы, в которых для разложения фосфата и получения схватывающей пульпы используется фосфорная кислота с содержанием Р₂0₅ 47%.

Из указанных способов наиболее широкое распространение в отечественной и мировой практике получил камерный способ производства. Марокканский фосфорит, как трудноразлагаемый фосфат, до настоящего времени перерабатывался на тройной суперфосфат исключительно камерным способом с использованием концентрированной (экстракционной упаренной или термической) фосфорной кислоты, со держащей 52-54%Р₂0₅. Существенным недостатком камерного способа является: необходимость предварительной выпарки ЭФК или использование более дорогостоящей термической фосфорной кислоты; необходимость длительной складской дообработки камерного продукта, что связано со значительными затратами на сооружение громоздких складов и с расходом труда и энергии на неоднократное периодическое перемещение продукта на складе; неорганизованное выделение газообразных соединений фтора в атмосферу склада при дообработке суперфосфата.

В качестве исходного сырья для производства используется ЭФК концентрацией 36% Р₂0₅, полученная из Марокканского фосфорита полугидратным способом. Есть предложение при производстве тройного суперфосфата в качестве фоссырья для второй фазы использовать пыль марокканского фосфорита, улавливаемую в батарейных циклонах и электрофильтре из отходящих газов после сушки марокканского фосфорита в сушильном барабане. В этом случае в процесс может попасть стронций, который может изоморфно замещать кальций во фторапатите Ca₁₀(P0₄)F₂, образуя, например, Ca₈Sr₈(P0₄)₆F₂ или Ca₇Sr₃(P0₄)₆F₂, в результате стронций попадет в конечный продукт, что не допустимо. Поэтому на вторую стадию процесса лучше использовать обогащенный марокканский фосфорит.