Складское доразложение фосфата

Камерный суперфосфат содержит около 15%неразложившегося апатита. Дальнейшее его разложение происходит на складе. При переработке апатитового концентрата охлаждение суперфосфатадо 40—50°Cспособствует ускоренному разложению апатита, поэтому продолжительность складского хранения продукта может быть сокращена.

Производство суперфосфата из фосфатного сырья, содержащего примеси соединений магния, осуществляют без предварительного охлаждения камерного продукта (так как в этом случае складское доразложение фосфата ускоряется лишь при повышенных температурах). Охлаждение суперфосфата способствует ускоренному вызреванию только при переработке обогащенного фосфорита Каратау, содержащего менее 2% МgО.

При оптимальных условиях непрерывного производства суперфосфата из апатитового концентрата общее увеличение содержания усвояемой Р₂O₅ за 20 сутокхранения суперфосфата на складе составляет около -2%.

В процессе вызревания суперфосфата, полученного из фосфоритов, возникают условия, благоприятные для кристаллизации соединений типа RРО₄*2Н₂О или 2RРО₄*Н₃РО₄*nН₂О, растворимость которых снижается с уменьшением концентрации свободнойР₂O₅в жидкой фазе. Средние фосфаты полуторных окислов практически нерастворимы в воде и потому относительно плохо усваиваются растениями. Кислые фосфаты в нейтральной среде разлагаются по уравнению:

При вызревании суперфосфата, содержащего много окислов железа, количество нитратнорастворимой Р₂О₅возрастает, а количество водорастворимойР₂О₅уменьшается, т. е. происходит ретро-градация водорастворимой Р2Об. Количество последней уменьшается особенно заметно, если отношение100Fе₂0₃ : Р₂О₅в сырье превышает 7,5—8. В суперфосфате из апатитового концентрата(100Fе₂0₃ : Р₂О₅ = 2 — 4)ретроградацииР₂О₅обычно не происходит. При содержании полуторных окислов выше указанных пределов фосфориты без вторичного обогащения не могут быть эффективно использованы для производства суперфосфата.

Технологическая схема производства

Современные способы производства суперфосфата основаны на непрерывном дозировании и смешении реагентов, а также на затвердевании продукта в камерах непрерывного действия.

Аппарат 1

На рис. 30представлена схема установки непрерывного действия с горизонтальной кольцевой вращающейся камерой. Серная кислота из сборника1непрерывно перекачивается центробежным насосом в напорныйбак 12. В смесителе13(сосуд с перегородкой, в которой сделаны отверстия диаметром6—7 мм) концентрированная75%- или 93%-наясерная кислота разбавляется водой до концентрации68—68,5%Н₂SО₄, а в бачке 14 отделяются газообразные окислы азота, которые попадают в газовую фазу при разбавлении башенной кислоты. Концентратомер15служит для автоматического управления разбавлением серной кислоты водой, а с помощью щелевого расходомера16автоматически поддерживается заданный расход серной кислоты в единицу времени.

Фосфатная мука из бункера 3 элеватором 4 и шнеками 5 подается в весовой ленточный дозатор 6. Избыток фосфата с помощью обратного шнека может быть возвращен в большой бункер 3. Правильность дозировки фосфата периодически проверяется на контрольных весах 8. Серная кислота и фосфатная мука в заданных соотношениях непрерывно поступают в вертикальный смеситель 7, из которого суперфосфатная пульпа тоже непрерывно вытекает в кольцевую суперфосфатную камеру и здесь происходит схватывание (затвердевание) суперфосфата, и он непрерывно вырезается фрезером 10 и подается на ленточный транспортер 2. Горячий суперфосфат с ленты попадает на вращающийся разбрасыватель. При разбрасывании суперфосфата выделяются пары воды, и происходит его частичное охлаждение. Суперфосфат в дальнейшем охлаждается до 40—50° С посредством неоднократного переваливания его из одной кучи в другую экскаваторами и грейферными кранами (так называемое перелопачивание).