72252

2

138 895

warunki jakościowe dla kopalin fosforytowych, np. w zakresie zawartości PjOj(min. 32-33%), czy rozdrobnienia, (przynajmniej 90% masy poniżej 0,15 mm). Poza tym sam proces wytwarzania jest wysoce energochłonny tak ze względu na konieczność dobrego przemiału kopalin, jak i wielokrotnego przemieszczania —przerzucania surowych superfosfaiów w dużych masach w trakcie ich długotrwałego dojrzewania oraz termicznego utwardzania i osuszania granulatów o znacznych zawartościach wilgoci, (do 20% IliO — adhez.). Dalej stosowane kwasy o stężeniach 60-70% HjSO4, jakkolwiek reaktywne dzięki pełnej dysocjacji elektrolitycznej, wnoszą do procesu znaczne ilości wody, która w połączeniu z wydzielanymi w trakcie rozkładu węglanami zawartymi w fosforycie:

CaCOj+ HjS04~CaS04+ HiO + COj    /3/

nadmiernie uwadnia reagującą masę i doprowadza z reguły do opóźnionego zestalania się masy, oraz może doprowadzić do niebezpiecznego wylewu tej masy z komory, co w zasadzie byłoby równoznaczne ze stratą surowców, pracy ludzkiej i nakładu energii, jak również stanowiłoby potencjalne zagrożenie dla otoczenia ze względu na toksyczność emitowanych gazów.

Realizacja w/w sposobu wymaga ponadto dużych przestrzeni magazynowych dla dojrzewania wyprodukowanej masy, oraz konieczności wzbogacania fosforytów o niższych zawartościach PjOj niż 32-33% za pomocą stosunkowo drogich koncentratów fosforytowych np. apatytów „Kola“ (około 39% PiOj) czy fosforytów „Togo“ (około 37% P2O5). Wszystko tosprawia, że znany sposób wytwarzania superfosfatów pojedynczych jest uciążliwy i dość kosztowny.

Z opisu patentowego polskiego nr 119 740 znany jest również sposób wytwarzania granulowanych nawozów fosforowych polegający na tym, żc na rozdrobniony fosforyt działa się w pierwszym stadium procesu kwasem fosforowym lub siarkowym, lub mieszaniną kwasów: siarkowego i fosforowego w ilości wynoszącej 70 do 90% ilości potrzebnej do rozłożenia fosforytu, po czym wstępnie przereagowaną, stwardniałą masę rozdrabnia się i miesza w drugim stadium procesu ze stężonym kwasem fosforowym w ilości 10 do 30% ilości potrzebnej do rozłożenia fosforytu, otrzymany produkt poddaje się granulowaniu i pudrowaniu według znanych sposobów. Według tego sposobu kwasy wprowadzane do procesu posiadają stężenia rzędu 70-80%, a ponadto winny być ogrzane. Stosowanie w pierwszym stadium kwasu siarkowego, a w drugim stężonego, gorącego kwasu fosforowego o temperaturze 350-380K czyni ten sposób nieprzydatnym do wytwarzania superfosfatów pojedynczych (18-20% PjOj). W wyniku takiego postępowania otrzymuje się bowiem inny produkt (superfosfat wzbogacony) o wyższej zawartości P₂Oj w porównaniu do superfosfatu prostego.

Według wynalazku rozkład fosforytu prowadzi się również kwasem siarkowym o podwyższonej koncentracji, ale kwas ten wprowadza się w dwóch etapach. Najpierw podaje się do reaktora sukcesywnie ze zmielonym fosforytem kwas siarkowy w ilości 70-80% ilości stechiomctrycznej, przeliczonej na P2O j i CaO zawartych w fosforycie tj. w odniesieniu do równań (1) i (3), a następnie wytworzoną półpłynną masę zestala się w komorze w postaci porowatego materiału o znacznej zawartości fosforanu dwuwapniowego. Zachodzące przy tym reakcje można przedstawić uproszczonym równaniem:

3Ca J/PO4/J • CaFi + 6H_aS0₄ = 2Ca/ll₂P04/j + CaHPO* + 5CaS0₄ + H₂P*    /4/

Z kolei zestaloną w komorze masę kruszy się i na pokruszony materiał wprowadza się pozostałą ilość kwasu siarkowego w ilości 20-30% ilości stcchiometrycznej i tak uzyskany materiał poddaje się procesowi dojrzewania na hałdach. Pod działaniem tego dodatkowego kwasu, wprowadzonego najlepiej przez rozpylanie na przereagowany w znacznym stopniu materiał, przebiega dalszy przyśpieszony rozkład, który można ująć w dużym uproszczeniu następująco:

2Ca/H₂PO*/₂ + 2CaHP0₄ + HiSO, = 3Ca/H₂P0₄/i + CaS0₄    /5/

Do procesu rozkładu fosforytu można użyć kwasu siarkowego o jednakowym stężeniu w obu etapach lub o stężeniach różnych, przy czym zaleca się w pierwszym etapie wprowadzić kwas siarkowy o stężeniach wyższych, korzystnie kwas 80-90%, a w drugim etapie wprowadzać kwas o stężeniach niższych, korzystnie kwas 70-80%. Oczywiście kwas używany do procesu może być 'podgrzany np. do temperatury 40-50°C dla lepszej jego penetracji w głąb ziaren fosforytu.