PRODUKSI ASAM FOSFAT DENGAN

PROSES DUA TAHAP KRISTALISASI

ABSTRAK

Proses dan sistem untuk menghasilkan asam fosfat. Batuan fosfor dilarutkan dalam asam

fosfat didalam sebuah bejana reaksi untuk menghasilkan sluri. Sluri kemudian direaksikan

dalam tahap pertama kristalisasi dengan asam sulfat untuk menghasilkan kalsium sulfat

hemihydate dan asam fosfat. Produk asam dipisahkan dari hemihidrat melalui filtrasi, dan

filter cakenya kemudian direaksikan, dalam tahap kedua kristalisasi, dengan penambahan

asam sulfat untuk menghasilkan dihidrat kalsium sulfat (gipsum) dan larutan reparasi

(recovery solution). Gipsum dipisahkan dari larutan reparasi melalui filtrasi dan dilepas

sebagai by-produk. Reparasi larutan direcycle kembali ke tanki transformasi dan ke tahap

filtrasi hemihidrat. Tanki umpan asam bergabung dengan larutan pencuci, larutan reparasi

dan produk asam. Setelah disesuaikan dengan konsentrasi sasaran P2O5, itu diumpankan ke

bejana reaktor awal untuk melarutkan bijih fosfat.

PRODUKSI ASAM FOSFAT DENGAN PROSES DUA TAHAP KRISTALISASI

APLIKASI YG TERKAIT

[0001] Aplikasi ini mengklaim manfaat dari Amerika. Aplikasi sementara No. 61 / 775.049

yang diajukan 8 Maret 2013, yang dimasukkan di sini secara keseluruhan oleh referensi.

BIDANG PENEMUAN

[0002] Penemuan ini umumnya diarahkan untuk produksi asam fosfat, dan lebih khusus

untuk kristalisasi dua tahap dan penyaringan proses menggunakan pemasangan tanki umpan

asam dan pemasangan tanki larutan reparasi untuk produksi asam fosfat konsentrasi tinggi

dengan pemulihan (recovery) tinggi P2O5.

LATAR BELAKANG PENEMUAN

[0003] Asam fosfat (H3P04) memiliki sejumlah penggunaan komersial dari penggunaannya

dalam produksi produk pertanian, seperti pupuk dan pakan ternak, untuk penggabungan ke

dalam produk makanan. Konsentrasi asam fosfat dapat dinyatakan dengan beberapa cara

termasuk persen asam fosfat (% H3PO4), persen fosfor pentoksida (%P2O5) atau persen fosfor

(P%) menggunakan faktor konversi berikut untuk mengkonversi antara unit konsentrasi:

[0004] Untuk keperluan aplikasi ini di masa mendatang dan demi konsistensi dan

kesederhanaan, konsentrasi asam fosfat akan dinyatakan sebagai konsentrasi P2O5 (%P2O5).

Konsentrasi atau kekuatan asam fosfat didefinisikan kecocokannya untuk penggunaan

tertentu. Misalnya, asam fosfat kelas komersial memiliki konsentrasi P2O5 atau kemurnian

sekitar 50-54% sedangkan food grade P2O5 memiliki konsentrasi atau kemurnian sekitar 54-

62%.

[0005] Asam fosfat untuk digunakan dalam produk pertanian, seperti pupuk dan pakan

ternak, umumnya dihasilkan oleh proses basah. Dalam proses basah, batuan fosfat ditambang

atau bijih fosfat, seperti batuan fosfat trikalsium atau apatit, dilarutkan atau yg ditambahkan

asam dengan penambahan asam sulfat untuk menghasilkan asam fosfat dan by-produk

kalsium sulfat larut. Reaksi kimia secara keseluruhan dalam bentuk yang disederhanakan

adalah:

[0006] Reaksi keseluruhan dapat dipecah menjadi dua langkah terpisah. Pertama,

pembentukan monocalcium fosfat dengan reaksi batuan fosfat dengan asam fosfat berlebih,

baik ditambahkan ke proses dan / atau didaur ulang, dalam reaksi berikut:

[0007] Kedua, reaksi dari fosfat monocalcium dengan asam sulfat untuk membentuk asam

fosfat tambahan dan kalsium sulfat dalam reaksi berikut:

[0008] By-produk kalsium sulfat dapat diperoleh dalam berbagai bentuk kristal tergantung

pada konsentrasi berbagai pereaksi dalam masing-masing reaksi diatas dan suhu reaksi. Dua

bentuk tertentu kalsium sulfat termasuk kalsium sulfat dihidrat (CaSO4.2 H2O), atau dikenal

sebagai gipsum, dan kalsium sulfat hemihidrat (CaSO4.1/2 H2O). Bentuk dihidrat, adalah

bentuk kristal yang stabil yang mudah disaring dan dicuci dalam proses. Namun, karena

bentuk kristal stabil, fosfat dapat terjebak dalam struktur, yang mengakibatkan hilangnya

fosfat bersih ke sistem, mengurangi efisiensi keseluruhan sistem, yang pada akhirnya,

diterjemahkan menjadi peningkatan biaya produksi. Selanjutnya, gipsum terkontaminasi

fosfat mungkin tidak cocok untuk penggunaan akhir, seperti untuk semen, plester, atau

sejenisnya.

[0009] Bentuk hemihidrat, di sisi lain, memiliki banyak struktur kristal yang kurang stabil,

dan, jika kondisi penyaringan tidak dimonitor dan dikendalikan, memiliki kecenderungan

untuk menghidrasi pada filter. Hidrasi pada filter dapat mengakibatkan massa unfilterable

yang mengarah ke proses penghentian, dan biaya produksi akhirnya meningkatkan.

[0010] Oleh karena itu, setiap langkah dari proses basah dan berbagai parameter, termasuk

konsentrasi reaktan dan suhu reaksi, harus hati-hati dipantau, diukur dan dikendalikan untuk

mengurangi variabilitas proses dengan memaksimalkan filterability dari by-produk kalsium

sulfat dan/atau pemulihan fosfat atau P2O5. Berbagai proses basah telah dikembangkan untuk

produksi asam fosfat, terutama dengan satu atau lebih dari tujuan tersebut.

[0011] Paten Amerika. No 4.059.674 untuk Lopker, misalnya, diarahkan ke suatu proses

untuk memproduksi asam fosfat dan gipsum, menggunakan tiga tahap kristalisasi untuk

meningkatkan pemulihan fosfat. Per bagian Abstrak, "kalsium partikel fosfat [dicampur

dengan] fosfat dan asam sulfat daur ulang. . . untuk membentuk asam fosfat tambahan dan

kalsium sulfat dihidrat (gipsum). . . . gipsum sluri ditarik kembali dan asam fosfat produk

dipisahkan di sana dari dan ditarik dari proses. . . . gipsum yang dilewatkan ke recrystallizer

pertama dimana asam sulfat diperkenalkan, dan gipsum yang direkristalisasi untuk

hemihidrat. Sebuah sluri hemihidrat dilewatkan ke recrystallizer kedua, dimana air yang

diperoleh seperti yang dijelaskan di bawah ini ditambahkan dan hemihidrat yang

direkristalisasi untuk gipsum.

[0012] Kami. Pat. No 4.777.027 untuk Davister dkk. diarahkan untuk proses yang

berkesinambungan untuk mempersiapkan asam fosfat dan kalsium sulfat. Seperti dijelaskan

di kolom 1, jalur 5-19, metode terdiri "mengalirkannya dalam campuran yang mengandung

kalsium sulfat yang mengalir melalui urutan zona reaksi, kalsium fosfat untuk serangan yang

dilakukan campuran sulfat dan asam fosfat, sementara pemisahan kalsium sulfat dan ekstraksi

di setidaknya bagian dari asam fosfat produksi. . .. [The] kalsium sulfat. . . oleh-produk. . .

mungkin terutama terdiri dari dihidrat, (x-hemihydrate, II-anhidrit atau campuran dalam

sangat bervariasi dari rasio dua atau tiga kata bentuk kristal. . . . "Seperti ditunjukkan dalam

Gambar. 2, berbagai jalur daur ulang dan umpan langsung diumpankan ke reaktor pertama

dalam rangkaian reaktor.

[0013] Paten Amerika. No 4.853.201 untuk Ore dkk. mengungkapkan suatu "proses untuk

memulihkan nilai-nilai P2O5 dari kristal hemihidrat dihasilkan selama proses hemihidrat

untuk pembuatan asam fosfat terdiri dari pengubahan kristal hemihidrat untuk kristal dihidrat

dengan rekristalisasi di crystallizer yang memiliki konsentrasi asam fosfat dalam kisaran

sekitar 0 1% menjadi sekitar 10 % secara P2O5, dan bebas konsentrasi sulfat dalam kisaran

sekitar 0,1% sampai 10%. . . . Crystallizer beroperasi pada P2O5 dan sulfat tinggi tingkat

rendah, sehingga mengurangi waktu hidrasi, yang merupakan keuntungan utama dari proses

ini. . . . "

[0014] Demikian pula, Paten Amerika. No 3.632.307 untuk Comelis van Es dkk.

mengungkapkan suatu proses di mana "asam fosfat dan gipsum yang dibuat dari batuan fosfat

dengan acidulating sama dengan asam sulfat atau campuran sulfat dan asam fosfat untuk

membentuk sluri CaSO4. 1/2 H2O [kalsium sulfat hemihidrat] dalam asam fosfat. CaSO4. 1/2

H2O dicuci untuk dihilangkan asam fosfat yang menempel dan direkristalisasi dari larutan

yang mengandung fosfat dan sulfat asam untuk membentuk CaSO4.2 H2O [gipsum]. "

[0015] Proses ini semua menggunakan beberapa bentuk recycle dalam proses, seperti,

misalnya, recycle dari larutan pemulihan dari tahap filtrasi, dan / atau recycle dari larutan

pencuci dari langkah filtrasi. Jalur recycle ini dimasukkan langsung ke dalam bejana reaksi

atau acidulation tanki awal dan / atau ke tahap-tahap filtrasi. Karena setiap jalur atau aliran

ini harus diukur dan dimonitor secara berdekatan dan akurat, masalah pengendalian proses

dapat muncul dengan cepat karena jalur umpan unit operasi yang berbeda. Misalnya, jika ada

variabilitas dalam sistem pengukuran sehingga pengukuran dari satu atau lebih dari jalur

recycle tidak akurat, ini dapat menyebabkan konsentrasi reaktan di crystallizer menjadi jauh

dari sasaran (misalnya tingkat sulfat rendah), yang menyebabkan crystallizer untuk

beroperasi secara tidak benar, sehingga ukuran kristal kecil. Pada akhirnya, ini menghasilkan

filtrasi yang buruk atau variabilitas filtrasi, yang menyebabkan hilangnya P2O5, dan akhirnya

peningkatan biaya produksi. Demikian pula, tidak diinginkan co-kristalisasi dapat terjadi

dengan efek yang sama, serta hasil yang buruk dalam tanki pengasaman jika feed yang masuk

tidak terkontrol, yaitu variabilitas yang terlalu tinggi.

[0016] Masih ada kebutuhan untuk proses produksi asam fosfat dengan hasil yang tinggi dari

P2O5 dan produk asam dengan konsentrasi tinggi dengan cara mengurangi potensi kesalahan

pengukuran dan karena itu mengurangi variabilitas sistem dan proses.

RINGKASAN PENEMUAN

[0017] Perwujudan penemuan ini diarahkan ke dua tahap kristalisasi dan proses penyaringan

untuk memproduksi asam fosfat. Dalam perwujudan, proses terdiri dari reaktor pertama

termasuk tangki sluri batuan dan pelarut yang ditambang secara batuan basah dilarutkan

dengan asam fosfat dan produk asam sulfat sebagai pilihan untuk menghasilkan sluri batuan.

Sluri kemudian diumpankan ke perakitan crystallizer/filtrasi pertama termasuk crystallizer

dan sistem filtrasi hemihidrat . Dalam crystallizer itu, sluri batuan direaksikan dengan asam

sulfat untuk menghasilkan asam fosfat dan kalsium sulfat hemihidrat. Asam diekstrak dari

hemihidrat kalsium sulfat dalam perakitan filtrasi pertama, dan asam diumpankan ke tangki

asam. Filter cake kemudian dicuci, dan larutan pencuci direcycle kembali ke tangki umpan

asam.

[0018] Proses selanjutnya terdiri dari perakitan crystallizer /filtrasi kedua termasuk tangki

transformasi dan sistem dihidrat. Filter cake dari sistem hemihidrat diumpankan ke tangki

transformasi dimana direaksikan dengan asam sulfat dan kombinasi recycle dihidrat larutan

reparasi dan larutan pencuci untuk mengendapkan kalsium sulfat dihidrat atau gipsum dalam

bentuk sluri. Sluri kemudian diumpankan ke sistem filtrasi dihidrat dimana itu disaring dan

larutan reparasi dari filtrasi utama ini direcycle kembali ke tangki transformasi. Gipsum

terfilter kemudian dicuci dengan air, dan gipsum diekstrak dari proses. Larutan pencuci

kemudian juga direcycle ke tangki transformasi.

[0019] Proses selanjutnya terdiri dari perakitan tanki umpan asam untuk menggabungkan

larutan reparasi dari dihidrat filtrasi utama, larutan pencuci dari filtrasi hemihidrat pencuci,

dan produk asam dari tanki umpan asam. Perakitan tanki umpan asam meliputi sistem kontrol

untuk memantau atau mengukur dan menyesuaikan konsentrasi PZO5 dalam tanki umpan

asam, serta suhu, laju alir, dan parameter proses lainnya yang diperlukan. Umpan asam pada

sasaran konsentrasi P2O5 dari perakitan tanki umpan asam kemudian diumpankan langsung ke

tangki sluri batuan. perakitan tanki umpan asam memberi sumber tunggal pemantauan dan

pengaturan umpan asam ke sistem, daripada memantau masing-masing aliran umpan asam

seperti yang diperlukan dalam sistem dari penemuan sebelumnya.

[0020] Proses ini juga terdiri dari perakitan tanki larutan reparasi untuk menangkap larutan

reparasi dari filtrasi utama dari dihidrat kalsium sulfat sebelum dimasukkan kembali ke dalam

proses. Mirip dengan asam pakan tangki perakitan, perakitan pemulihan solusi tangki

menyediakan satu titik penyesuaian dan pengendalian konsentrasi, suhu, dan / atau Laju

larutan recovery ini mengalir sebelum direcycle untuk satu atau lebih dari tanki transformasi

sebagai reaktan, dengan langkah filtrasi hemihidrat pencuci sebagai larutan pencuci untuk

hemihddrat filter cake, dan sebagai input ke perakitan tanki umpan asam.

[0021] Perakitan tanki asam dan perakitan tanki larutan reparasi (recovery) ini masing-

masing memberikan satu sumber pengawasan dan pengaturan umpan asam dan recyle larutan

reparasi, masing-masing, dengan sistem yang menghasilkan kontrol yang lebih baik dari

proses, variabilitas konsentrasi rendah berbagai aliran seluruh proses, dan variabilitas

penyaringan sedikit sehingga proses ini efisien, ekonomis, dan stabil, sementara

menghasilkan asam kekuatan (konsentrasi) tinggi memiliki konsentrasi 39% P2O5 atau lebih

tinggi dan hasil P2O5 tinggi dari bijih fosfat dari 99% atau lebih.

[0022] Ringkasan penemuan di atas tidak dimaksudkan untuk menggambarkan setiap

perwujudan yang diilustrasikan atau setiap pelaksanaan penemuan ini. Angka-angka dan

penjelasan rinci berikut lebih khusus memberikan contoh perwujudan ini.

URAIAN SINGKAT GAMBAR

[0023] Penemuan dapat sepenuhnya dipahami dalam pertimbangan deskripsi rinci berikut

berbagai perwujudan dari penemuan sehubungan dengan gambar terlampir, di mana:

[0024] Gambar. 1 adalah diagram alir proses proses untuk memproduksi asam fosfat

menurut perwujudan dari penemuan ini.

[0025] Sementara penemuan ini bisa menerima berbagai modifikasi dan bentuk alternatif,

spesifik campurannya telah ditunjukkan melalui contoh dalam gambar dan dijelaskan secara

rinci. Perlu dipahami, bagaimanapun, bahwa maksudnya adalah untuk tidak membatasi

penemuan pada perwujudan tertentu yang dijelaskan. Sebaliknya, tujuannya adalah untuk

mencakup semua modifikasi, ekivalen, dan alternatif yang masuk dalam semangat dan

lingkup penemuan seperti yang didefinisikan oleh klaim terlampir.

DETIL DESKRIPSI

[0026] Dalam perwujudan dari penemuan, proses hemihidrat / dihidrat 10 (selanjutnya

disebut "HH-DH proses 10") untuk produksi asam fosfat terdiri dari dua tahap kristalisasi dan

filtrasi untuk mencapai pemulihan (recovery) yang tinggi P2O5 dan kekuatan (konsentrasi)

produk asam yang tinggi. Selain itu, proses 10 termasuk perakitan tanki umpan asam 148

yang terdiri dari satu atau lebih tangki yang produknya asam dan aliran recycle (daur ulang)

lainnya digabungkan, diukur, dan secara opsional disesuaikan sebelum dimasukkan sebagai

aliran asam umpan tunggal ke dalam tangki reaktor atau tanki sluri batuan awal ,

memungkinkan untuk proses pengendalian dan proses efisiensi yang lebih baik , sekaligus

mengurangi variabilitas proses dan sampling error. Proses 10 juga termasuk perakitan tanki

larutan reparasi (recovery) 144 yang terdiri dari satu atau lebih tanki yang larutan reparasi

dari filtrasi dihidrat langkah 132 diumpankan, diukur, dan secara opsional disesuaikan

sebelum diperkenalkan sebagai salah satu atau lebih recycle stream kembali ke proses 10 di

berbagai titik.

[0027] Pertama, dalam tanki sluri batuan 102, batuan basah 100 dan aliran umpan asam yang

disesuaikan 150 digabungkan. Batuan basah dengan satuan 100 dapat dihancurkan atau

diproses sebelum memasuki tangki sluri batuan 102 untuk meningkatkan luas permukaan

batuan fosfat lebih baik, digesti yang lebih lengkap. aliran umpan asam yang disesuaikan 150

mengandung kombinasi recycle dan aliran produk asam pada sasaran konsentrasi P2O5 dari

perakitan tanki umpan asam 148, seperti yang yang dijelaskan lebih rinci di bawah. Di tanki

sluri batuan 102, CO2 didalam batu dibebaskan seperti yang ditunjukkan pada reaksi (1):

Penghilangan gas CO2 di dalam tanki sluri batuan memungkinkan untuk operasi pelarut

konsisten.

[0028] Sluri batuan 104 dari tangki sluri batuan 102 dan resirkulasi crystallizer sluri 116

(dijelaskan di bawah) dimasukkan ke dissolver 106. Dalam dissolver 106, batuan dilarutkan

oleh asam fosfat menjadi mono-kalsium fosfat sluri 108 (atau pelarut sluri 108 ) seperti yang

ditunjukkan pada reaksi (2):

Dalam pelarut (dissolver) 106, konsentrasi P2O5 dipertahankan di atas 39% dan konsentrasi

Ca2+ dipertahankan sekitar 1% untuk memaksimalkan pelarutan batuan. Kerugian batuan

tidak larut diharapkan atau berjumlah kurang dari 0,5% dari

batuan P2O5 yang diumpankan.

[0029] asam sulfat Segar (H2SO4) 112 dan pelarut (dissolver) slurry 108 dimasukkan ke

crystallizer 110. Dalam crystallizer 110, Ca2+ endapan dengan SO4

2- sebagai hemihidrat

gipsum seperti ditunjukkan pada reaksi (3):

[0030] Konsentrasi SO42- di crystallizer 110 dipertahankan pada sekitar 2% untuk

pembentukan kristal yang baik dan daya saring baik dalam filtrasi berikutnya. Karena

konsentrasi P2O5 tinggi di crystallizer 110, co-kristalisasi di-kalsium fosfat juga terjadi seperti

ditunjukkan pada reaksi (4):

Reaksi ini sebaliknya akan menjelaskan 6% sampai 8% kehilangan P2O5 jika padatan

crystallizer orang diberhentikan tanpa proses lebih lanjut.

[0031] Crystallizer sluri 114, terdiri dari kombinasi hemihidrat gipsum dan di-kalsium fosfat,

diumpankan ke sistem filter hemihidrat 117 untuk memisahkan asam produk (H3PO4) 120

dari padatan. Produk asam 120 dikirim ke tanki produk asam 121 di mana ia digunakan untuk

penjualan komersial produk asam 120a dan / atau dikirim melalui 120b ke perakitan tanki

umpan asam 148 sebelum masuk kembali atau didaur ulang ke dalam proses 10 sesuai

kebutuhan.

[0032] Setelah penyaringan utama di 118, asam fosfat tetap di filter cake. Larutan recovery

(reparasi) 146b (dijelaskan secara rinci lebih lanjut di bawah), termasuk asam fosfat dan asam

sulfat berlebih, digunakan untuk mencuci asam fosfat dari cake di tahap filtrasi hemihidrat

pencuci 122, dan menghasilkan larutan pencuci yang 126 dikembalikan ke perakitan tanki

umpan asam 148. Kehilangan P2O5 yang larut setelah penucian akan menjelaskan 2% sampai

4% P2O5 yang hilang jika cake dihilangkan setelah penyaringan tanpa pengolahan lebih

lanjut.

[0033] Filter cake hemihidrat yang telah dicuci 124, fresh asam sulfat 112, larutan pencuci

dihidrat tersaring 142, dan larutan reparasi (recovery) yang disesuaikan 146a kemudian

dicampur didalam tanki transformasi 128. Didalam tanki transformasi 128, gipsumhemihidrat

dan co-kristal P2O5 yang tidak larut seperti ditunjukkan pada reaksi (5) dan (6) :

[0034] Juga, dihidrat gipsum mengkristal seperti yang ditunjukkan pada reaksi (7):

[0035] Konsentrasi SO42- di tanki transformasi dipertahankan di atas sekitar 1%, dan lebih

khusus di atas sekitar 3%, dan lebih khusus di atas 5% untuk mencegah atau menghambat

kristalisasi di-kalsium fosfat. Pada konsentrasi ini, kerugian co-kristalisasi diharapkan

menjadi kurang dari 0,5% dari batuan P2O5 yang diumpankan.

[0036] Tanki transformasi sluri 130, yang meliputi dihidrat gipsum, diumpankan ke sistem

filter dihidrat 131 untuk memisahkan pemulihan solusi 134 dari padatan. Larutan recovery

134 kemudian dikirim ke perakitan tanki larutan recovery (reparasi) 144, yang terdiri dari

satu atau lebih tanki. Perakitan tanki larutan pemulihan (recovery) 144 memungkinkan untuk

satu titik penyesuaian dan pengendalian konsentrasi, suhu, dan / atau aliran larutan pemulihan

134 sebelum didaur ulang (direcycle) ke satu atau lebih tangki transformasi 128 di 126b,

langkah filtrasi pencucian hemihidrat 122 di 126b , dan / atau perakitan tanki umpan asam

148 di 126c.

[0037] Setelah penyaringan utama 132, larutan reparasi dipertahankan di filter cake. Air 138,

seperti, misalnya, air segar, air proses, dan / atau sumber air lainnya yang dapat diaplikasikan,

digunakan untuk mencuci larutan reparasi (pemulihan) ini dari cake dalam langkah filtrasi

pencucian 136, dan menghasilkan larutan pencuci 142 dikembalikan ke tanki transformasi

128. Kehilangan P2O5 yang larut setelah pencucian diharapkan kurang dari 0,5% dari batuan

P2O5 yang diumpankan. Dihidrat gipsum 140 diekstrak dari langkah filtrasi pencucian 136.

[0038] Seperti disebutkan di atas, perakitan tanki umpan asam 148, yang terdiri dari satu atau

lebih tanki mensuplai aliran umpan asam 150 untuk tanki sluri batuan 102 pada awal proses

10 sebagai aliran umpan asam tunggal 150. Aliran umpan asam yang disesuaikan 150 terdiri

dari aliran gabungan perakitan tanki umpan asam 148 termasuk hemihidrat larutan pencuci

126 dari tahap filtrasi penucian hemihidrat 122, larutan pemulihan disesuaikan 146c dari

perakitan tanki larutan pemulihan (recovery) 144, dan produk asam 120b dari tanki produk

asam 121 yang diperlukan. Dengan menggabungkan perakitan tanki umpan asam 148,

persediaan umpan asam, atau aliran umpan asam 150, disederhanakan untuk satu sumber,

memungkinkan untuk kontrol yang lebih baik dan konsentrasi lebih konsisten dari aliran

umpan asam 150. Dengan kata lain, perakitan tanki umpan asam 148 bertindak sebagai

penyangga untuk aliran umpan asam 150, yang memungkinkan penyesuaian asam atau

konsentrasi reaktan, aliran, dan / atau suhu di tanki perakitan 148 sebelum masuk ke tanki

sluri batuan 102.

[0039] Selanjutnya, penggunaan perakitan tanki umpan asam148 untuk menghasilkan aliran

asam tunggal yang disesuaikan 150, berlawan dengan beberapa aliran secara langsung

diumpankan ke tanki sluri batuan 102, memerlukan sistem pengukuran tunggal untuk

memonitor konsentrasi dan aliran umpan asam 150. Hal ini menghilangkan kebutuhan untuk

pengukuran dan kontrol sistem yang kompleks yang dibutuhkan dalam proses dari penemuan

sebelumnya. Dalam penemuan sebelumnya, instrumen atau sistem pengukuran yang terpisah

diperlukan untuk mengukur atau memonitor setiap umpan secara terpiah ke dalam reaktor

atau acidulating tanki awal, yang meningkatkan kemungkinan peralatan atau kesalahan

pengukuran / sampling. Dengan menggunakan perakitan tanki umpan asam 148, hanya aliran

umpan asam tunggal (atau konsentrasi P2O5) membutuhkan pemantauan dan pengendalian,

sehingga mengurangi kemungkinan kesalahan pengukuran dan mengurangi variabilitas

kontrol, yang pada akhirnya mengurangi variabilitas dalam konsentrasi unit operasi, seperti

sebagai pelarut 106, crystallizer 110, dan / atau tangki transformasi 128, seluruh proses 10.

Hal ini menghasilkan kontrol yang lebih baik dan variabilitas lebih sedikit pada daya saring

dari kedua hemihidrat dan dihidrat gipsum, membuat lebih ekonomis, proses lebih terkontrol,

dan hasil P2O5 keseluruhan yang lebih tinggi.

[0040] Demikian pula, perakitan tanki larutan reparasi 144 juga bertindak sebagai penyangga

untuk memonitor aliran input 146a ke dalam tangki transformasi 128 serta aliran input 146b

ke langkah filtrasi pencucian hemihidrat 122 dan aliran input 146c ke perakitan tanki umpan

asam 148. Pengendalian satu atau lebih konsentrasi, aliran, dan suhu larutan reparasi 134

pada satu titik sebelum kembali masuk ke proses 10 memungkinkan untuk pengurangan

sumber sampling dan kesalahan pengukuran dalam sistem, menghasilkan pengurangan

variabilitas proses dan peningkatan efisiensi proses.

[0041] Menurut perwujudan tanpa batasan dari penemuan ini, sistem kontrol termasuk

kontrol aliran untuk masing-masing unit operasi yang dijelaskan di atas. Namun, sistem

kontrol alternatif juga dapat dimaksudkan, dan sistem kontrol yang dijelaskan di bawah ini

untuk tujuan contoh saja.

Tanki Sluri Batuan 102

[0042] Aliran sluri batuan 104 ke dissolver 106 dikendalikan oleh operator untuk disesuaikan

dengan tingkat instalasi sasaran. Aliran batu basah 100 ke tangki sluri batuan 102 rasio

dikendalikan ke aliran sluri batuan 104 ke dissolver 106. Level tanki sluri batuan mengontrol

batuan basah 100 ke rasio batu sluri 104.

[0043] Laju aliran umpan asam 150 ke rasio tangki sluri batuan 102 dikendalikan ke aliran

batuan basah 100 ke tanki sluri batuan 102. Tanki sluri batuan padat dikendalikan oleh

penyesuaian operator dari aliran umpan asam 150 ke rasio batuan basah 100. Padatan

crystallizer dikendalikan dengan menyesuaikan sasaran tanki sluri batuan padatan.

[0044] Aliran produk asam melalui 120b ke perakitan tanki umpan asam 148 adalah kaskade

dikendalikan oleh level tanki umpan asam. Aliran larutan pemulihan 146c adalah rasio

dikendalikan untuk aliran produk asam 120b ke tanki perakitan 148. konsentrasi P2O5 tanki

umpan asam kemudian dikendalikan oleh penyesuaian operator larutan pemulihan ke rasio

produk asam. Konsentrasi crystallizer P2O5 kemudian dikendalikan hanya dengan

menyesuaikan target konsentrasi P2O5 umpan asam sumber tunggal berlawanan dengan

beberapa sumber P2O5 .

Dissolver 106

[0045] Arus crystallizer sluri 116 ke dissolver 106 adalah rasio pendalian ke aliran sluri

batuan 104 ke dissolver 106. Konsentrasi dissolver Ca2 + dikendalikan oleh penyesuaian

operator dari crystallizer sluri 116 ke rasio sluri batuan 104.

[0046] Aliran dissolver sluri 108 ke crystallizer 110 cascade dikendalikan oleh level (tingkat)

di dissolver 106.

Crystallizer 110

[0047] Aliran asam sulfat 112 ke crystallizer 110 adalah rasio pendalian ke aliran sluri

batuan 104 ke dissolver 106. Konsentrasi crystallizer SO42- dikendalikan oleh penyesuaian

operator dari asam sulfat 112 ke rasio sluri batuan 104.

[0048] Tekanan di crystallizer ini cascade dikendalikan oleh suhu crystallizer. Suhu

crystallizer diatur oleh operator.

Hemihidrat Filter 117

[0049] Arus crystallizer sluri 114 ke primer hemihydrate atau HH filter utama 118 adalah

kaskade dikendalikan oleh tingkat di crystallizer 110.

[0050] Arus larutan reparasi disesuaikan 146b ke HH filter pencuci 122 adalah rasio

pendalian ke aliran crystallizer sluri 114 ke filter HH 119. Konsentrasi HH larutan pencuci

P2O5 dikendalikan oleh penyesuaian operator larutan reparasi 146b ke rasio crystallizer sluri

114. Arus HH larutan pencuci 126 diarahkan ke perakitan tanki umpan asam 148.

[0051] Kecepatan dari filter HH adalah rasio pendalian ke aliran crystallizer sluri 114 untuk

HH filter utama 118. Ketebalan filter cake HH dikendalikan oleh penyesuaian operator

kecepatan penyaringan ke rasio crystallizer sluri. Aliran larutan reovery 126 ke perakitan

tanki umpan asam 148 dikendalikan dengan menyesuaikan target ketebalan filter cake HH.

Tanki Transformasi 128

[0052] Arus larutan recovery disesuaikan 146a ke tangki transformasi 128 disesuaikan oleh

operator untuk mengendalikan tanki solid transformasi.

[0053] Aliran asam sulfat 112 ke tangki transformasi 128 adalah rasio pengendalian dengan

total aliran disesuaikan larutan recovery 146a dan DH larutan pencuci 142 ke tanki

transformasi 128. Konsentrasi tanki transformasi SO42- dikendalikan oleh penyesuaian

operator asam sulfat 112 untuk merecovery 146a dan rasio DH pencuci 142.

Dihidrat Filter 131

[0054] Arus transformasi sluri 130 untuk dehidrasi atau DH filter utama 132 adalah kaskade

dikendalikan oleh tingkat di tanki transformasi 128.

[0055] Aliran air 138 ke DH penyaring 136 adalah rasio dikendalikan untuk aliran

transformasi sluri 130 ke DH penyaring 132. Level perakitan tanki larutan recovery 144 akan

mengontrol air 138 ke rasio transformasi sluri 130.

[0056] Arus DH larutan pencuci 142 diarahkan ke tanki transformasi 128.

[0057] Kecepatan filter DH adalah rasio dikendalikan ke aliran transformasi sluri 130 ke DH

penyaring 132. DH ketebalan filter cake dikendalikan oleh penyesuaian operator kecepatan

penyaringan ke rasio transformasi sluri. Aliran larutan reparasi 146a ke tanki transformasi

128 dikendalikan dengan menyesuaikan target ketebalan cake filter DH.

Tanki Produk Asam 121

[0058] Aliran produk asam 120a untuk batas baterai cascade dikendalikan oleh tingkat tanki

produk asam.

[0059] Dengan mengurangi variabilitas filter dan variabilitas konsentrasi umpan asam, proses

HH-DH 10 menghasilkan asam fosfat dengan konsentrasi dalam kisaran sekitar 35% sampai

45% P2O5 , dan lebih khusus dari sekitar 39% P2O5 atau lebih di > 99% pemulihan (recovery)

P2O5 .

[0060] Berbagai perwujudan dari sistem, perangkat dan metode telah dijelaskan di sini.

Perwujudan ini diberikan hanya sebagai contoh dan tidak dimaksudkan untuk membatasi

lingkup penemuan. Ini harus dihargai, apalagi, bahwa berbagai fitur dari perwujudan yang

telah dijelaskan dapat dikombinasikan dalam berbagai cara untuk menghasilkan berbagai

perwujudan tambahan. Selain itu, sementara berbagai bahan, dimensi, bentuk, konfigurasi

dan lokasi, dll telah dijelaskan untuk digunakan dengan perwujudan yang dijelaskan, selain

apa yang diungkapkan dapat digunakan tanpa melebihi ruang lingkup penemuan.

[0061] Orang yang ahli dalam bidang yang bersangkutan akan mengakui bahwa penemuan

ini terdiri fitur lebih sedikit dari yang digambarkan dalam tiap perwujudan yang dijelaskan di

atas. Perwujudan yang dijelaskan di sini tidak dimaksudkan untuk menjadi presentasi lengkap

dari cara di mana berbagai fitur penemuan ini dapat dibentuk atau digabungkan. Dengan

demikian, perwujudan tidak saling mengkombinasikan eksklusif fitur; melainkan, penemuan

ini dapat terdiri dari kombinasi fitur individu yang berbeda dipilih dari perwujudan individu

yang berbeda, seperti yang dipahami oleh orang yang ahli dibidangnya.

[0062] Setiap penggabungan dengan referensi dari data di atas terbatas sehingga tidak ada

materi pelajaran yang dimasukkan yang bertentangan dengan pengungkapan jelas di sini.

Setiap penggabungan dengan referensi dari data di atas lebih terbatas sehingga tidak ada

klaim yang termasuk dalam data yang disatukan menurut referensi. Setiap penggabungan

dengan referensi dari data di atas belum lebih lanjut dibatasi sehingga setiap definisi yang

diberikan dalam data tidak disatukan menurut referensi kecuali secara tegas dimasukan disini.

1. Sebuah metode untuk memproduksi asam fosfat, yang terdiri dari: peyesuaian satu

atau lebih variabel umpan asam dari dalam tanki umpan asam untuk membentuk umpan

asam pakan yang disesuaikan, dikatakan tanki umpan asam yang memiliki sejumlah

aliran asam yang masuk; memasok umpan asam yang disesuaikan dari tanki umpan

asam ke tanki sluri dimana bijih fosfat dilarutkan dengan umpan asam untuk

membentuk sluri fosfat; mengkristalkan sluri fosfat untuk membentuk sluri crystallizer;

mengalirkan sluri crystallizer ke serangkaian tahap penyaringan dan tahap pencucian

untuk membentuk produk asam dan dehidrat gipsum; dan mengumpulkan produk asam

dalam tanki produk asam, dimana sebagian dari produk asam dipasok ke tanki umpan

asam sebagai salah satu aliran asam yang masuk.

2. Metode klaim 1, dimana pembentukan sluri fosfat, selanjutnya terdiri: meminimalkan

kerugian bijih fosfat yang tidak larut kurang dari 0,5% dengan mempertahankan

konsentrasi P2O5 atas 39% dan konsentrasi Ca2+ sekitar 1% dalam tanki pelarut

(dissolver tank).

3. Metode klaim 1, dimana langkah dari pengkristalan sluri fosfat untuk membentuk

sluri crystallizer, lebih lanjut terdiri: penambahan asam sulfat ke sluri fosfat dalam tanki

crystallizer, dimana konsentrasi SO42- dipertahankan sekitar 2% di tanki crystallizer.

4. Metode klaim 1, dimana langkah pengaliran  sluri crystallizer ke serangkaian

penyaringan dan tahap pencucian, lebih lanjut terdiri: mensuplai sluri crystallizer ke

sistem penyaringan hemihidrat untuk membentuk produk asam, larutan pencuci

pertama dan hemihidrat filter cake; dan mensuplai hemihidrat filter cake ke sistem

filtrasi dihidrat untuk membentuk gipsum dehidrat, kedua adalah larutan dan larutan

reparasi (recovery).

5. Metode klaim 4, terdiri lebih: mensuplai larutan pencuci pertama ke tanki umpan

asam sebagai salah satu aliran asam yang masuk.

6. Metode klaim 4, terdiri lebih: mensuplai larutan pemulihan ke tanki larutan

pemulihan; dan peyesuaian satu atau lebih variabel larutan pemulihan lebih dalam

tanki larutan pemulihan untuk membentuk larutan pemulihan yang disesuaikan.

7. Metode klaim 6, terdiri lebih: mensuplai larutan pemulihan yang disesuaikan dari

tanki larutan pemulihan ke tanki umpan asam sebagai salah satu pluralitas aliran asam

yang masuk.

8. Metode klaim 6, terdiri lebih: mensuplai larutan pemulihan disesuaikan dari tanki

larutan pemulihan ke sistem filter hemihidrat.

9. Metode klaim 6, dimana penyediaan sluri crystallizer ke sistem hemihidrat filter,

lebih lanjut terdiri: penyaringan sluri crystallizer untuk memisahkan asam produk dari

filter cake hemihidrat ; mencuci filter cake dengan larutan pemulihan disesuaikan untuk

menghilangkan produk asam sisa dari filter cake hemihidrat untuk membentuk larutan

pencuci pertama; dan mensuplai larutan pencuci pertama ke tanki umpan asam sebagai

salah satu pluralitas aliran asam yang masuk.

10. Metode klaim 9, terdiri dari: pencampuran filter cake hemihidrat dengan asam

sulfat, larutan pemulihan disesuaikan dan larutan pencuci kedua di tanki transformasi,

dimana konsentrasi SO42- dipertahankan di atas sekitar 1% untuk menghambat

kristalisasi di- kalsium fosfat.

11. Metode klaim 10, dimana satu atau lebih variabel umpan asam yang dipilih dari

kelompok yang dasarnya terdiri dari: level tanki umpan asam dan konsentrasi P2O5

tanki umpan asam.

12. Metode klaim 11, dimana satu atau lebih variabel larutan pemulihan dipilih dari

kelompok yang pada dasarnya terdiri dari: level tanki pemulihan (recovery), suhu tanki

pemulihan dan laju alir larutan pemulihan.

14. Sebuah sistem untuk memproduksi asam fosfat, yang terdiri dari: tanki umpan asam

yang mengandung umpan asam disesuaikan, tanki asam pakan yang memiliki sejumlah

aliran masuk dimana tanki umpan asam disesuaikan untuk menyesuaikan satu atau

lebih variabel umpan asam untuk membentuk umpan asam disesuaikan; tangki sluri

untuk melarutkan bijih fosfat dengan umpan asam disesuaikan untuk membentuk sluri

fosfat; sebuah crystallizer untuk mengkristalkan sluri fosfat untuk membentuk sluri

crystallizer; sistem filter hemihidrat untuk memisahkan produk asam, larutan pencuci

pertama dan filter cake hemihidrat dari sluri crystallizer, dimana larutan pencuci

pertama disuplai ke tanki umpan asam sebagai salah satu aliran masuk pluralitas; tanki

transformasi untuk mencampur filter cake hemihidrat untuk membentuk sluri tanki

transformasi; sistem filter dihidrat untuk memisahkan sluri tanki transformasi untuk

membentuk gipsum dehidrasi, larutan pencuci kedua dan larutan pemulihan; dan tanki

pemulihan (recovery) mengandung larutan pemulihan disesuaikan, tanki pemulihan

menerima larutan pemulihan dimana tanki pemulihan disesuaikan untuk menyesuaikan

satu atau lebih variabel larutan pemulihan untuk membentuk larutan pemulihan

disesuaikan, dan dimana larutan pemulihan disesuaikan disuplai ke tanki umpan asam

sebagai salah satu aliran masuk pluralitas.

15. Sistem klaim 14, terdiri dari: tangki produk asam untuk menerima produk asam,

dimana sebagian dari produk asam disuplai ke tanki umpan asam sebagai salah satu

aliran masuk pluralitas.

16. Sistem klaim 14, dimana larutan pemulihan disesuaikan dipasok ke sistem filter

hemihidrat.

17. Sistem klaim 14, dimana larutan pemulihan disesuaikan dipasok ke tanki

transformasi.

18. Sistem klaim 14, dimana satu atau lebih variabel umpan asam dipilih dari kelompok

yang pada dasarnya terdiri dari: level tanki umpan asamdan konsentrasi P2O5 tanki

umpan asam.

19. Metode klaim 14, dimana satu atau lebih variabel larutan pemulihan dipilih dari

kelompok pada dasarnya terdiri dari: level tanki pemulihan, suhu tanki pemulihan dan

laju alir larutan pemulihan.