Бакиров А.Р., Ронкин В.М., Фоменков К.В.
ООО «Химтехнология»
post@ctec.su
Развитие агропромышленного комплекса способствует интенсивному развитию сопутствующих отраслей и расширению номенклатуры применяемых удобрений и пестицидов. Совершенствуются технологические переделы предприятий выпускающие минеральные удобрения и повышается качество выпускаемой продукции. Значительный интерес уделяется развитию и совершенствованию технологий по выпуску кормовых и водорастворимых минеральных удобрений, а также иных переделов. В рамках представленных тезисов рассмотрим перспективы развития производств водорастворимого кормового моноаммонийфосфата.
Технологии производства водорастворимого моноаммонийфосфата кормового качества на различных предприятиях могут существенно различается, но как правило, процессы нейтрализаций фосфорных кислот аммиаком, упарка аммонизированных растворов, кристаллизация и сушка применяются на большинства предприятий. При этом способы нейтрализаций, технологические режимы упарки и кристаллизации могут существенно различаться. Так например, на некоторых предприятиях применяются предварительные стадии обесфторивания или обессульфачивания экстракционной фосфорной кислоты. На других, в место газообразного аммиака используется аммиачная вода. Имеются различия по применяемой кислоте. На некоторых предприятиях для достижения требуемого качества продукта применяется стадия перекристаллизации моноаммонийфосфата.
Применение дополнительных стадий обессульфачивания кислоты, перекристаллизация, упарка разбавленных растворов моноаммонийфосфата значительно влияют на себестоимость готовой продукции и капитальные затраты на строительство. Совершенствование таких переделов позволит значительно повысить рентабельность производства и конкурентоспособность на рынке минеральных удобрений. Применяемая фосфорная кислота для производства водорастворимого моноаммонийфосфата, как правило, содержит значительное количество примесных компонентов, которые необходимо удалить перед проведением стадии кристаллизации продукционного моноаммонийфосфата. Как уже было сказано ранее, в некоторых случаях применяется дополнительная стадия обессульфачивания, но данная стадия является предварительной, после которой требуется дополнительная стадия осаждения примесей. В случае неудовлетворительного качества выделения и осаждения примесей в процессе кристаллизации моноаммонийфосфата происходит соосаждение примесей, в результате чего качество продукции ухудшается и требуется дополнительная стадия перекристаллизации. Таким образом при производстве водорастворимого моноаммонийфосфата кормового качества ключевым этапом, влияющим на качество продукта, является стадия нейтрализация кислоты аммиаком.
С целью определения оптимальных режимов нейтрализации, обеспечивающей получения продукта удовлетворительного качества, были проведены пилотные испытания. В качестве кислоты использовалась экстракционная фосфорная кислота с концентрацией 24 % масс. P2O5. Нейтрализация проводилась 25 % аммиачной водой. Процесс нейтрализаций проводился в одну, либо в две стадии. Дальнейшие операции для всех опытов были идентичны, которые состояли из стадии фильтрации, упаривания растворов моноаммонийфосфата, кристаллизация и сушка. Полученные продукты анализировались на содержание примесных компонентов и соответствию требованиям предъявляемым к водорастворимому моноаммонийфосфату кормового качества.
В процессе проведения испытаний установлено, что при проведении нейтрализаций экстракционной фосфорной кислоты аммиачной водой в одну стадию не удается добиться стабильного качества готового продукта удовлетворяющего требованиям к водорастворимому моноаммонийфосфату кормового качества. Это обусловлено тем, что при одностадийной нейтрализации достигается значительная степень пересыщения, что приводит к образованию мелкодисперсного осадка, который плохо фильтруется и наблюдается значительный проскок материала через фильтрующее полотно фильтра. При проведении нейтрализации экстракционной фосфорной кислоты аммиачной водой в две стадии процесс осаждения примесей идет в более благоприятных условиях, что позволяет добиться устойчивого режима процесса нейтрализации и получение продукта удовлетворительного качества. При этом такой режим менее чувствителен к изменению качества экстракционной фосфорной кислоты на входе в установку и колебаниям кислотности в реакторе нейтрализаторе, что при промышленной реализации позволит получать продукта стабильного качества, соответствующего требованиям к кормовому водорастворимому моноаммонийосфату.
Двухстадийная нейтрализация экстракционной фосфорной кислоты аммиачной водой позволяет поддерживать требуемую степень пересыщения примесных компонентов и время нахождения пульпы в аппарате, что позволяет получать более структурированный осадок и большую полноту осаждения примесей. Полученный осадок лучше фильтруется и меньше захватывает маточного раствора после фильтра. Кроме того, проскок осадка через фильтрующую ткань значительно уменьшается, что благоприятно сказывается на показателях мутности и содержании нерастворимых компонентов в продукте.
На основании проведенных пилотных испытаниях и имеющегося опыта можно сделать следующее заключение. Двухстадийная нейтрализация экстракционной фосфорной кислоты аммиачной водой в технологии получения кормового моноаммонийфосфата позволяет получать продукт стабильного качества без использования дополнительной стадии перекристаллизации продукта. Такая схема не требует проведения предварительных стадий обессульфачивания экстракционной фосфорной кислоты, а также менее чувствительна к изменению качества исходной экстракционной фосфорной кислоты и скачкам технологических режимов нейтрализации. Фильтрация пульпы на пресс-фильтрах проходит значительно лучше, а проскок твердой фазы в фильтрат значительно уменьшается.
Литература
- Эвенчик С.Д. Технология фосфорных и комплексных удобрений / С.Д. Эвенчик, А.А. Бродский; М.: Химия, 1987. – 464 с.
- Кононов А.В. Основы технологии комплексных удобрений / А.В. Кононов, В.Н. Стерлин, Л.И. Евдокимова; М.: Химия, 1988. – 320 с.
- 3. Кармышов В.Ф. Производство и применение кормовых фосфатов / В.Ф. Кармышов, Б.П. Соболев, В.Н. Носов; М.: Химия. 1987. – 272 с.
