IT8520455A1 - Procedimento per la produzione di fosfati d'ammonio da rocce fosfatiche - Google Patents

Description

Descrizione dell'invenzione avente per titolo: "PROCEDIMENTO PER LA PRODUZIONE DI FOSFATI D'AMMONIO DA ROCCE FOSFATICHE"

Riassunto

Viene descritto un procedimento per la produzione di fosfati d'ammonio a partire da rocce fosfatiche comprendente una macinazione di dette rocce, un attacco con acido solforico e solfato ammonico ed una filtrazione della torbida di reazione caratterizzato dal fatto di operare l'attacco in un unico stadio in condizioni isotermiche ad una temperatura compresa fra 70 e 90?C.

Descri zione

La presente invenzione riguarda un procedimento per la produzione di fosfati d'ammonio partendo da rocce fosfatiche. E' noto attaccare le rocce fosfatiche con acidi forti quali, ad esempio, l'acido solforico, l'acido nitrico, l'acido cloridrico.

Il pi? comunemente utilizzato di questi ? l'acido solforico che consente la conversione di tutto il calcio contenuto nel minerale fosfatico a solfato di calcio eliminato successivamente per filtrazione.

La reazione ? in questo caso la seguente:

La soluzione di acido fosforico estratta ? poi soggetta a concentrazione e successiva ammonizzazione.

E1 noto altres? dal brevetto cecoslovacco N.142533 decomporre le rocce fosfatiche mediante acido solforico e solfato d?ammonio in tre stadi.

Nel primo stadio viene utilizzato per la decomposizione acido solforico, nel secondo stadio solfato d'ammonio e/o bisolfato d'ammonio, nel terzo stadio ancora acido solforico.

E' stato ora sorprendentemente trovato un procedimento per la produzione di fosfati d'ammonio, partendo da rocce fosfatiche che vengono decomposte mediante acido solforico e solfato d'ammonio in opportune condizioni in un unico stadio di reazione, che permette di ridurre la quantit? necessaria degli agenti d'attacco (acido solforico e solfato d'ammonio) diminuendo contemporaneamente i costi d'impianto.

Il procedimento oggetto della presente invenzione per la produzione di fosfati d'ammonio a partire da rocce fosfatiche, che comprende una macinazione di dette rocce, un attacco con acido solforico e solfato ammonico ed una filtrazione della torbida di reazione, ? caratterizzato dal fatto di operare l'attacco in un unico stadio in condizioni isotermiche ad una temperatura compresa fra 70 e 90?C.

Il controllo termico (le reazioni che decorrono sono esotermiche) pu? essere effettuato per evaporazione superficiale sotto vuoto.

L'attacco delle rocce pu? essere realizzato in una apparecchiatura provvista di un dispositivo di agitazione tale da assicurare condizioni quanto pi? possibile uniformi di temperatura e di concentrazioni delle specie chimiche presenti e di solidi sospesi.

La reazione principale su cui si basa detto procedimento ? la seguente:

Il procedimento in oggetto consente la sostituzione di quote di acido solforico con solfato armonico e un risparmio di ammoniaca rispetto al procedimento tradizionale di produzione mediante acido fosforico e sua successiva armonizzazione. Questo fattore ? di indubbio interesse economico se si pensa che attualmente sono disponibili larghe quantit? di solfato armonico sottoprodotto di alcuni processi industriali (ad es. produzione di caprolattame) o da impianti di abbattimento di ossidi di zolfo da gas di combustione.

Nelle condizioni del procedimento cristallizza , in forma facilmente separabile, solfato di calcio biidrato che insieme ad impurezze precipitate e a roccia non reagita costituisce il gesso, successivamente eliminato per filtrazione e lavato in controcorrente con acqua per il recupero di azoto e P^0^_. Il processo descritto consente anche di operare con concentrazioni di P 0 nella torbida di reazione pi? elevate rispetto ai noti processi biidrato di produzione di acido fosforico diluito con formazione ridotta di solfato di calcio emidrato (che comporta difficolt? di filtrazione). Questo elemento incide positivamente sul consumo di vapore in fase di concentrazione della soluzione prodotta quando questa ? processata a fertilizzante solido.

Inoltre ? stata dimostrata sperimentalmente l'adattabilit? del metodo proposto alla lavorazione di rocce fosfatiche Qrigine e composizione differenti (Algeria, Marocco etc). In questi casi il rendimento di attacco ((P 0

2 5 solubilizzata/P 0 insolubile nella roccia)xlOO) raggiunge 2 5

valori industrialmente accettabili (92-95%).

Si riportano di seguito alcuni parametri tipici preferibili dell'operazione di attacco:

A seguito del processo di attacco sopra riportato, viene prodotta una torbida che, per separazione dei gessi, fornisce

un filtrato parzialmente ammonizzato (pH^2,5)

Questo filtrato, quando sia completata 11ammonizzazione, per addizione di ammoniaca anidra, fino al grado desiderato (per MAP pH= 4,5 - 5), ? soggetto ad operazioni tradizionali dell'industria dei fertilizzanti (concentrazione della soluzione, granulazione, essiccamento).

Il processo d'attacco proposto e le operazioni successive sono realizzabili in continuo.

L'invenzione sar? ora meglio descritta avvalendoci dello schema della figura 1 allegata che rappresenta una realizzazione preferita, ma che non deve considerarsi limitativa dell'invenzione stessa.

La roccia fosfatica (1) viene opportunamente macinata in un mulino (2) e previamente miscelata in un pre-miscelatore (3) con una soluzione di lavaggio (4) da cui si ottiene una miscela (5) che viene inviata all'apparecchiatura di reazione (6). L'acido solforico (7), in soluzione anche fortemente concentrata ? inviato all'apparecchiatura di reazione nel punto (8) ed alimentato con dispositivi di vario tipo (spruzzatori, etc.) non raffigurati nello schema.

11 solfato ammonico (9) ? inviato all'apparecchiatura di reazione nel punto (10). Quando ? disponibile allo stato solido ? previamente miscelato con la soluzione di lavaggio 4 sopra citata in un pre-miscelatore (11). Dalla sommit? 12 del reattore vengono allontanati i vapori formatisi nella reazione mediante un sistema per vuoto.

La torbida di reazione (13) invece viene dapprima inviata in un serbatoio (14) poi filtrata in un filtro (15) per separare i gessi (16).

Dalla tubazione (17) viene prelevata la soluzione desiderata. Infine della tubazione (18) viene riciclata la soluzione di riciclo contenente azoto e P 0 ottenuta lavando i gessi in controcorrente con acqua (19).

Alternativamente a quanto sopra illustrato la roccia fosfatica ed il solfato ammonico possono contemporaneamente essere miscelati con la soluzione di lavaggio riciclata e la miscela cos? ottenuta ? inviata all'apparecchiatura di reazione .

Esempi 1 - 2

Sono riportati i risultati di prove di attacco per due tipi di rocce fosfatiche:

1) Roccia di provenienza algerina (basso titolo, alto contenuto di impurezze)

2) Roccia di provenienza marocchina (alto titolo, basso contenuto di impurezze)

utilizzando acido solforico e solfato ammonico quali agenti di attacco.

Le prove di attacco sono state condotte in una apparecchiatura disegnata per realizzare condizioni quanto pi? possibile isoterme e di uniforme concentrazione delle specie chimiche in soluzione e dei solidi sospesi.

Le tabelle allegate A, B, C riportano, rispettivamente, le composizioni delle rocce fosfatiche utilizzate, le granulometrie delle stesse sottoposte a reazione e i parametri operativi di attacco.

Successivamente i filtrati ottenuti (pHJ'2,5) sono stati sottoposti al completamento dell1ammonizzazione (pH?4,5) per addizione di ammoniaca. Le soluzioni ammonizzate sono state sottoposte ad evaporazione a secco ed il sale ottenuto ? stato analizzato (tabella D).

(*) Il prodotto ottenuto chiamato MAP contiene oltre al monoammonio fosfato propriamente detto (ossia NH H PO ) altri 4 2 4 composti in misura minore (ammonio solfato etc.) che incidono sul titolo del fertilizzante ottenuto

Claims (5)

1. RIVENDICAZIONI

   Procedimento per la produzione di fosfati d'ammonio a partire da rocce fosfatiche comprendente una macinazione di dette rocce, un attacco con acido solforico e solfato armonico ed una filtrazione della torbida di reazione caratterizzato dal fatto di operare l'attacco in un unico stadio in condizioni isotermiche ad una temperatura compresa fra 70 e 90?C.
2. 2) Procedimento come da rivendicazione 1 dove l'attacco viene realizzato introducendo quantit? di ioni solfato, apportati da acido solforico e solfato ammonico, non superiori del 10% rispetto alla quantit? stechiometricamente equivalente di ossido di calcio contenuto nella roccia che viene decomposta.
3. 3) Procedimento come da rivendicazione 1 dove le condizioni isotermiche vengono realizzate mediante evaporazione superficiale sotto vuoto della torbida di reazione.
4. 4) Procedimento come da rivendicazione 1 dove l'attacco in un unico stadio ? effettuato in una apparecchiatura provvista di un dispositivo di agitazione.
5. 5) Procedimento come da rivendicazioni 3 e 4 caratterizzato dal fatto di operare per un tempo di permanenza della torbida compreso fra 2,5 e 4 ore.