Производство двойного суперфосфата

Двойной суперфосфат — концентрированное фосфорное удобрение, получаемое разложением природных фосфатов фосфорной кислотой. Он содержит 42—50% усвояемого Р₂О₅, в том числе в водорастворимой форме 27 - 42% Р₂О₅ т.е. в 2 -3 раза больше, чем простой. По внешнему виду и фазовому составу двойной суперфосфат похож на простой суперфосфат. Однако он почти не содержит балласта — сульфата кальция. При разложении природных фосфатов фосфорной кислотой протекает реакция, совпадающая со второй стадией производства простого суперфосфата. Фосфорную кислоту для проведения этой реакции предварительно получают также из фосфатного сырья, например путем его разложения концентрированной серной кислотой (экстракционная фосфорная кислота), либо путем высокотемпературного восстановления элементного фосфора с последующим его окислением и гидратацией (термическая фосфорная кислота).

Двойной суперфосфат можно получать по технологической схеме, аналогичной схеме получения простого суперфосфата. Такой метод получения двойного суперфосфата называется камерным. Его недостатками являются длительное складское дозревание продукта, сопровождающееся неорганизованными выделениями вредных соединений фтора в атмосферу, и необходимость применения концентрированной фосфорной кислоты.

Более прогрессивным и экологичным является поточный метод производства двойного суперфосфата. В нем используют для разложения сырья более дешевую неупаренную фосфорную кислоту. Метод является полностью непрерывным (отсутствует стадия длительного складского дозревания продукта). Технологическая схема поточного метода производства гранулированного двойного суперфосфата из фосфоритной муки и неупаренной экстракционной фосфорной кислоты показана на рис. 8.7. В реакторы 4 подают фосфоритную муку и фосфорную кислоту. В течение ~ I ч при 70 - 90°С происходит разложение фосфоритов на 55-60%. Вытекающую из реакторов пульпу разделяют на два потока. Часть ее (около половины) высушивают топочными газами в распылительной сушилке. Высушенный мелкозернистый материал подвергают гранулированию. Для этого его смешивают в шнековом смесителе-грануляторе 8 со второй частью пульпы. Сюда же подают небольшое количество ретура (ретуром называют часть готового продукта, не удовлетворяющего техническим требованиям на него – например,

Рис.8.7.Поточная схема производства двойного гранулированного суперфосфата из фосфоритной муки и неупаренной экстракционной фосфорной кислоты: 1 –бункер для фосфоритной муки; 2- весовой дозатор; 3 – напорный бак для фосфорной кислоты; 4 – реактор; 5- топка; 6 – распылительная сушилка; 7 – привод гребка; 8 – шнек; 9 – элеватор; 10 – барабанная сушилка; 11 – грохот; 12 – дробилка; 13 – бункер молотого мела; 14 – ленточный транспортер; 15 – барабанный нейтрализатор.

состоящего из гранул большего или меньшего размера, чем требуемый, – и возвращаемый в процесс). Затем гранулы, содержащие 20—22% влаги, высушивают в прямоточной барабанной сушилке до влажности 3—4%. В процессе сушки разложение исходного сырья продолжается и общая степень разложения сырья увеличивается до 80—90%.

Продукт, выходящий из барабанной сушилки, направляют на грохочение. Гранулы размерами от 1 до 4 мм нейтрализуют мелом в барабанном нейтрализаторе 15. Частицы крупнее 4 мм измельчают в дробилке, смешивают с мелочью (менее 1 мм) и возвращают в смеситель-гранулятор в качестве ретура.

Простой и двойной суперфосфаты содержат Р₂О₅ в легко усваиваемой растениями форме. Однако в последние годы больше внимания стало уделяться выпуску удобрений с регулируемым сроком действия, в частности долговременно действующих. Для получения таких удобрений можно покрыть гранулы суперфосфата оболочкой, регулирующей высвобождение питательных веществ. Другой путь - смешение двойного суперфосфата с фосфоритной мукой. Например, таким долговременно действующим фосфатным удобрением является суперфос. Это удобрение содержит 37 - 38% Р₂О₅, в том числе около половины - в быстродействующей водорастворимой форме и около половины - в медленнодействующей. Применение такого удобрения удлиняет срок его эффективного действия в почве.