Дигидратный процесс (ДГ)

Основной особенностью дигидратного способа получения ЭФК является разложение фосфатного сырья смесью серной и фосфорной кислот с кристаллизацией сульфата кальция в виде стабильной фазы – дигидрата CaSO4·2H2O. Типовая технологическая схема ДГ процесса представлена на рисунке 1.

1.jpg

Рисунок 1. Принципиальная технологическая схема ДГ процесса

Производительность единичной технологической системы составляет до 300 тыс. т Р2О5 в год и более.

Общими преимуществами ДГ метода являются:

·       практическое отсутствие ограничений по качеству используемого фосфатного сырья;

·       относительно высокий технологический выход – до 97 %;

·       высокие фонды рабочего времени технологических систем и отдельного оборудования (320÷330 суток в год);

·       относительно низкие рабочие температуры рабочих сред (80÷85 оС);

·       относительно низкое выделение фтористых газов на стадиях экстракции-фильтрации;

·       высокий выход побочного продукта – кремнефтористоводородной кислоты на стадии концентрирования.

Основные недостатки ДГ процесса:

·       низкая интенсивность использования реакционного объема и низкий удельный съем Р2О5 на узле фильтрации;

·       низкое содержание Р2О5 в ЭФК – 24÷28 %.

АО «НИУИФ» разработан интенсивный дигидратный процесс, позволяющий в значительной степени улучшить интенсивность и увеличить содержание Р2О5 в ЭФК с узла фильтрации.

Усовершенствование ДГ процесса для фосфатного сырья – хибинского апатитового концентрата заключается в:

·       увеличении температуры процесса до 85÷95 оС,

·       применении алюминий содержащей добавки-модификатора;

·       сокращении времени пребывания пульпы в экстракторе до 2,5÷3,5 ч (в обычном ДГ процессе – 5÷6 ч);

·       повышении содержания Р2О5 в ЭФК до 30÷33 %;

·       применении воздушного способа охлаждения реакционной пульпы.

Повышение содержания Р2О5 в ЭФК позволяет существенно сократить энергозатраты на её концентрирование. Средний технологический выход Р2О5 в усовершенствованном процессе увеличивается до 97,5÷97,7 %. Реализация процесса целесообразна на новых установках единичной мощностью около 300 тыс. т Р2О5 в год, одновременно, возможна модернизация действующих систем.

Основные характеристики интенсифицированного ДГ процесса АО «НИУИФ»

Наименование показателя

Апатитовый концентрат KOLA

Фосфорит Каратау

Мощность системы, тыс. т Р2О5 в год

300÷450*

до 220

Реакционный объем, м3

1200÷3200*

1100

Суммарная поверхность фильтрации, м2

250÷390*

250

Содержание Р2О5 в ЭФК с узла фильтрации, %

30÷33

25÷27

*при модернизации действующих систем