Характеристика технологии производства экстракторной фосфорной кислоты из апатитового концентрата. Технико-экономические показатели данного процесса и его организационная структура. Расчет капитальных и эксплуатационных затрат при модернизации фильтра.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

В настоящее время в ПЭФК (производство экстракторной фосфорной кислоты) производят фосфорную кислоту из апатитового концентрата. Суточная производительность действующих цехов составляет 300 -- 1000 т. P₂O₅ при производительности одной технологической нитки до 300 т P₂O₅ и более.

Усовершенствование и рационализация отдельных элементов процесса в ПЭФК позволяет не только стабилизировать технологический режим, но и повысить его эффективность. Это, помимо улучшения механического обслуживания аппаратуры, относится к оптимизации как разложения фосфатного сырья и кристаллизации сульфата кальция, так и фильтрования пульпы.

При пространственном разделении подачи фосфата и серной кислоты с предварительным разбавлением последней циркулирующей пульпой в первых секциях экстрактора и поступлением фосфата в последующие одну -- две секции увеличивается степень разложения сырья и размеры выделяющихся кристаллов дигидрата. Разложение апатитового концентрата серной кислотой, предварительной разбавленной всем количеством циркулирующей пульпы до концентрации 2 -- 10% H₂SO₄, протекает практически нацело в течение не более 4 ч., а производительность фильтрации фосфогипса при трехкратной промывке составляет более 1500 кг/ч с 1 м² поверхности фильтра. Выход фосфорной кислоты составляет ? 96%. Увеличить его можно за счет повышения степеней разложения апатита в процессе экстракции и отмывке фосфорной кислоты из фосфогипса. Плохое отмывание фосфорной кислоты из фосфогипса происходит тогда, когда на последнюю стадию подают недостаточное количество воды с низкой температурой. Это происходит из-за незначительного разрежения и недоброкачественного состояния фильтровального полотна (закупоривания пор, наличия повреждений, плохой промывке ткани). Увеличение степени отмывки P₂O₅ из фосфогипса достигается при использовании карусельно-вакуумного фильтра. При этом уменьшаются потери фосфорной кислоты с фосфогипсом, идущим в отвал, и облегчаются процессы фильтрования и промывания.

Большое значение имеет распределение основных компонентов и примесей сырья по отдельным стадиям производства и получаемым продуктам. Это предопределяет качество продукционной кислоты, степень утилизации образующихся побочных продуктов -- фтористых и других соединений, а также обеспечение санитарных условий труда.

В предоставленном ниже материальном балансе не учтены механические потери, которые составляют обычно 3%. Он также не включает количество циркулирующей пульпы, которое в процессе не изменяется.

Материальный баланс экстракции на 1 т. апатитового концентрата

Приход	Количество	Расход	Количество
Апатитовый концентрат	1000	Фосфорная кислота 32% P2O5	1181
P2O5	394	P2O5	378
CaO	520	CaO	4
Фтор	30	SO3	22,9
H2O	10	Фтор	18
Прочие	46	H2O	737,3
H3SO4, SO3	742,9	Прочие	26,5
H2O	235,6	Фосфогипс	4470
Вода для разбавления кислоты	2173,7	Фтористые газы	304,1
Всего	4152,2	Всего	4152,2

Технико-экономические показатели

На 1 т P₂H₅ в готовой кислоте расходуется 2,64 -- 2,7 т апатитового концентрата и 2,4 -- 2,6 т моногидрата серной кислоты.

Стоимость сырья на производство фосфорной кислоты составляет 70 -- 80% от общих затрат. В зависимости от стоимости сырья, а также степени его использования себестоимость экстракционной фосфорной кислоты колеблется от ~ 110 до 120 руб. и выше на 1 т P₂H₅.

В таблице приведена калькуляция себестоимости экстракционной фосфорной кислоты (в пересчете на 1 т P₂H₅).

Сравнительная калькуляция себестоимости производства экстракционной фосфорной кислоты из апатитового концентрата (на 1 т P₂H₅)

Затраты	Расход, т	Цена за 1 т, руб.	Сумма расходов, руб.
Сырье:
апатитовый концентрат	2,71	21,80	59,08
Серная кислота	2,58	16,05	41,36
Всего за вычетом отходов			100,72
Энергетические затраты:
электроэнергия, кВт·ч	132	0,0138	1,82
пар, Мкал	0,164	0,013	0,61
вода, м3	47,2	0,013	0,61
сжатый воздух, тыс.м3	-	-	-
Зарплата с начислениями	-	-	1,12
Амортизация	-	-	6,50
Цеховые расходы	-	-	5,70
Общезаводские расходы	-	-	1,34
Итого себестоимость			118,59

Организационная структура ПЭФК

РАСЧЕТ КАПИТАЛЬНЫХ ЗАТРАТ ПРИ МОДЕРНИЗАЦИИ ФИЛЬТРА

При расчете на предпроектной стадии в сумме капитальных вложений учитываются следующие расходы: специальное оборудование для научных работ; заработная плата исполнителей работ; накладные расходы.

Величина капитальных вложений определяется по формуле:

К = К_пп + К_о + К_р,

где К_пп -- предпроизводственные затраты;

К_о -- капитальные затраты на приобретение нового оборудования;

К_р -- капитальные затраты на реконструкцию рабочих мест.

В статье предпроизводственных затрат учитывается стоимость машинного времени, необходимого для выполнения расчетов.

Стоимость машинного времени определяе...