CS259784B1 - Způsob získávání koncentrátu fosforečnanů vzácných zemin - Google Patents

Abstract

Separace vzácných zemin při výrobě fosforečnanů z extrakční kyseliny fosforečné se dosáhne tak, že se extrakční kyselina fosforečná z 5 až 80 ,í předneutralizuje do prvého stupně, vzniklý kal se oddělí a zpraoovává dále jako konoentrát fosforečnanů vzácných zemin. Před předneutralizací lze v extrakční kveelině fosforečná rozpustit 0,05 až 3 tuny kalů z dříve prováděné neutralizace. Množství vápnofosu je vztaženo na 10 tun kvseliny fosforečná .

Description

Vynález se týká způsobu získávání koncentrátu fosforečnanů vzácných, zemin při výrobě fosforečnanů·

Apatity a fosfority zpracovávané na extrakční kyselinu fosforečnou či na NPK hnojivo obsahují vedle fosforu ještě řadu dalšíoh sloučenin, mezi nimi i sloučeniny vzácných zemin Apatity rftznýoh lokalit obsahují v přepočteném stavu 0,5 až 1 % hmot· oxidů vzácných zemin, fosfority převážně o řád méně· Při výrobě ŇPK hnojiv metodou vymražování nitrosulfátovou a nltrofosforečnou se apatit rozkládá vždy nejprve kyselinou dusičnou· Z čirých břeček vznikající jako meziprodukt při výrobě NPK hnojiv lze Izolovat fosforečnanový koncentrát vzác nýoh zemin· Postup je založen na skutečnosti, že při neutrál! zaoi čirá břečky nejprve vypadávají fosforečnany vzácných zemin· Ty se samostatně oddělí a dále zpracovávají dle potřeby na jednotlivá vzáoná zeminy, zatímco břečka po oddělení vzácných zemin se dále zpracovává obvyklými technologiemi na NPK hnojivo·

Při rozkladu fosforečné suroviny kyselinou sírovou vzniká extrakční kyselina fosforečná a síran vápenatý, tzv· fosfosádra· Z původního obsahu vzácnýoh zemin ve fosforečné surovině přejde do extrakční kyseliny fosforečná 20 až 40 %·

V závislosti na obsahu vzácnýoh zemin v fosforečné surovině a stupni přechodu vzácnýoh zemin do kyseliny je v extrakční kyselině v přepočtu 0,1 až 25 % oxidů vzácných zemin.

Při dalším zpracování extrakční kyseliny fosforečná na fosforečná sole vzniká neutralizační kal, tzv. vápnofos, do něhož se koncentruje veškerý obsah vzácných zemin z kyseliny fosforečná. Jeho obsah ve vápnofosu závisí na obsahu vzácnýoh zemin ve výchozí kyselině fosforečné a na stupni neutralizace. Při neutralizaci do druhého stupně je obsah oxidů vzácných zemin ve vápnofosu od 1 do 3,7 % hmot.

Zatímco při separaci vzácných zemin z apatitu při výrobě NPK hnojiv přecházejí vzácná zeminy do vymražené břečky téměř kvantitativně, při výrobě kyseliny fosforečné se značná část vzácných zemin ztrácí ve fosfosádře. Separace vzácných zemin, které zůstávají v extrakční kyselině fosforečné, by vzhledem k jejích nízké koncentraci byla při použití výše zmíněných postupů neefektivní. Stávající postupy neumožňují izolaci vzácných zemin z vápnofosu, který je deponován na skládkách.

Řešením úkolu izolace vzácných zemin při výrobě extrakční kyseliny fosforečné a fosforečnanů se jeví způsob získávání koncentrátu fosforečnanů vzácných zemin při výrobě fosforečnanů podle ' i vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že extrakční kyselina fosforečná se z 5 až 80 % předneutralizuje do prvého stupně, vzniklý kal se oddělí od roztoku předneutralizované kyseliny fosforečné a zpracovává dále jako koncentrát fosforečnanů vzácných zemin. Před předneutralizací lze v extrakční kyselině fosforečné rozpustit 0,05 až 3 tuny kalů (vápnofosu) z dříve prováděné neutralizace kyseliny fosforečné, například z hald, vztaženo na 10 t kyseliny fosforečné.

Způsob podle vynálezu umožňuje získat koncentrát obsahující 4 až 10 % oxidů vzácných zemin a v případě přídavku váp¹ nofosu až 9 až 16 % oxidů vzácných zemin bez narušení vlastní technologie ěi úpravy výroby fosforečnanů. Jinak řečeno předkládaný způsob řeší získávání těch vzácných zemin, která se při stávajícím způsobu výroby kyseliny fosforečné, resp· jejich solí, nevyužívají a odvážejí se s vápnofosem jako odpad na skládku* Výhodou navrženého způsobu je, že nevyžaduje žádná další pomocné látky, nezvyšuje spotřebu stávajících surovin a není vázán na výrobu jen jedné fosforečné sole·

Vynález je založen na předběžném vzniku jen části vápnofosu provedením předneutralizace do prvního stupně jen z 5 až 80 %, neboť fosforečnany vzácných zemin se vylučují přednostně* Koncentrace vzácných zemin ve vápnofosu při normální výrobě fosforečnanů je poměrně nízká a předneutralizací se zvýší na 4 až 10 % obsahu oxidů vzácných zemin. Jediná úprava technologie výroby fosforečnanů spočívá v tom, že po předneutralizaci se oddělí vyloučený kal a místo dnes skladované kyseliny fosforečná se skladuje předneutralizovaná kyselina fosforečná. V další fázi přepracování na fosforečné sole se jenom sníží množství louhu k neutralizaci o množství použité při předneutralizaoi.

Postup izolace koncentrátu fosforečnanů vzácných zemin ' sestává z těchto dílčích operací: kontinuální výroba kyseliny fosforečná, kontinuální předneutralizace, kontinuální zahušťování suspenze fosforečnanů vzácnýoh zemin a diskontinuální filtrace zahuštěná suspenze na tlakovém filtru. Je možné i diskontinuální řešení předneutralizace a zahušťování suspenze na libovolném vhodném typu filtru.

V závodech vyrábějících extrakční kyselin» fosforečnou a fosforečné sole jsou k dispozici náplavové haldy neutralizačního kalu vépnofosu. Vzhledem k jeho obsahu vzácných zemin je vhodné tyto rovněž získávat. K tomu účelu se vápnofos rozpustí v extrakční kyselině fosforečné v prvním míchaném neutralizátoru předneutralizační linky. Po jeho rozpuštění se provede předneutralizace této o vzácné zeminy obohacené kyseliny fosforečné, přičemž se vysráží fosforečnany vzácnýoh zemin, které se oddělí* V dalším průběhu zpracování předneutralizované kyseliny fosforečné na fosforečné sole se vápnofos, rozpuštěný v kyselině fosforečné, před předneutralizací znovu vysráží spolu s vápnofosem z použité kyseliny fosforečné a obsah vzácných zemin se zvýší na 9 až 16 % hmot. vyjádřeno ve formě oxidů. 0 volbě neutralizačního činidla (kationtu) rozhoduje požadavek na složení fosforečné sole.

Příklad 1

Na kontinuální výrobu kyseliny fosforečné z Kola apatitu navažme kontinuální předneutralizace této kyseliny 20 % z celkového množství hydroxidu sodného, potřebného k neutralizaci kyáeliny fosforečné do prvého stupně. Vyloučený kal se kontinuálně zahušťuje a odfiltruje na tlakovém filtru. Takto se získá koncentrát fosforečnanů vzácných zemin obsahující v přepočtu 8 % oxidů vzácnýoh zemin.

Příklad 2

Extrakční kyselina fosforečná se vyrábí kontinuálním způsobem rozkladem Kola apatitu kyselinou sírovou. V takto připravené kyselině fosforečné se kontinuálně rozpouští neutralizační kal z deponia vápnofosu z dřívějších let·

Po rozpuštění vápnofosu se kyselina fosforečná kontinuálně předneutralizovává 20 % hydroxidu sodného potřebného k neutralizaci kyseliny fosforečné do prvého stupně· Při obohacení kyseliny fosforečné před předneutrallzací o 0,5 tuny vápnofosu na 10 t.kyseliny fosforečné se množství vyloučeného kalu fosforečnanů vzácných zemin při předneutrallzací zvýšilo jen nepatrně, obsah oxidů vzácných zemin v tomto kalu (koncentrátu) se zvýšil na 13 % hmot·; vyjádřeno v oxidech·

Claims (2)

VYNÁLEZU

1· Způsob získávání koncentrátu fosforečnanů vzácných zemin při výrobě fosforečnanů, vyznačený tím, že extrakční kyselina fosforečná se předneutralizuje z 5 až 80 % do prvého stupně, vzniklý kal se oddělí od roztoku předneutrallzované kyseliny fosforečné a zpracovává dále jako koncentrát fosforečnanu vzácných zemin·

2· Způsob . podle bodu 1, vyznačený tím, ze před předneutrar llzaoí se v kyselině fosforečné rozpustí 0,05 až 3 tuny kalů z dříve prováděné neutralizace kyseliny fosforečné, například hald, vztaženo na 10 t kyseliny fosforečné·