Технология производства фофорной кислоты
Содержание
Введение......................
- Методы производства фосфорной
кислоты.......................
.............................. ...........................5 - Электротермический метод.........................
.............................. .............................. .........5 - Экстракционный метод.........................
.............................. .............................. ................7 - Сырье для производства фосфорной
кислоты.......................
.............................. .......................9 - Разложение примесей, присутствующих
в сырье.........................
.............................. ..12 - Коэффициенты использования
сырья.........................
.............................. .............................. ...14 - Классификация реакций.......................
.............................. .............................. ...........................19 - Материальный баланс производства
ЭФК...........................
.............................. .......................22 - Энергетический (тепловой) баланс
производства ЭФК...........................
.............................. .27 - Характеристика основных аппаратов.....................
.............................. .............................. .......35 - Модели ХТС процесса производства
ЭФК...........................
.............................. ......................37 - Химическая схема.........................
.............................. .............................. .......................37 - Структурная схема.........................
.............................. .............................. ......................38 - Функциональная схема.........................
.............................. .............................. ..............39 - Операторная схема.........................
.............................. .............................. .....................39 - Технологическая схема.........................
.............................. .............................. ..............40
Заключение....................
Список использованной литературы....................
Введение
Фосфорная кислота - твердое бесцветное вещество. Кристаллическая фосфорная кислота - гигроскопическое соединение, распыляется на воздухе и с водой смешивается в любых соотношениях. Разбавленные растворы фосфорной кислоты обладают кисловатым вкусом [1].
Впервые фосфорная кислота была получена в 1671 г. Р. Бройлем при растворении в воде продуктов сгорания фосфора. Позднее возможность получения кислоты из фосфора подтвердил А. Маркграф. После того как И. Г. Ган и К. В. Шееле обнаружили в 1770 г., что кости животных содержат фосфаты, фосфорную кислоту стали получать для технических целей, обрабатывая серной кислотой костяной уголь. Чистую же фосфорную кислоту приготовляли окислением фосфора азотной кислотой. Производство фосфорной кислоты сжиганием фосфора было реализовано в промышленном масштабе только через 250 лет после открытия Бройля [2].
Ортофосфорная кислота находит применение:
- при очищении от ржавчины металлических поверхностей, она образует на обработанной поверхности защитную плёнку, предотвращая дальнейшую коррозию;
- фосфорная кислота входит в состав фреонов, в промышленных морозильных установках используется как связующее вещество;
- при пайке фосфорная кислота применяется в качестве флюса
(по окисленной меди, по чёрному металлу, по нержавеющей стали); - в сельском хозяйстве ее используют в качестве минерального удобрения. За счет чего повышается урожайность и увеличивается морозоустойчивость культур;
- в животноводстве фосфорную кислоту используют в качестве профилактического лекарственного средства. С ее помощью можно предотвратить мочекаменное заболевание;
- в стоматологии фосфорная кислота используется для удаления зубной эмали перед пломбированием зуба;
- в пищевой промышленности применяется в виде пищевой добавки Е338, а также как регулятор кислотности при производстве мармелада, лимонадов, газированной воды и сиропов [3].
Как трехосновная, фосфорная кислота относится к слабым кислотам. Теплоты и свободные энергии ионизации показывают, что первая ступень диссоциации Н3РО4 протекает с экзотермическим, а последняя - с эндотермическим эффектом. Химические свойства фосфорной кислоты сходны с другими кислотами; реактивом на ионы РО43 - служит AgNO3. При добавлении его к раствору, образуется осадок ярко-желтого цвета - фосфат серебра Ag3PO4. Кристаллическая Н3РО4 известна в виде безводной Н3РО4 и полугидрата Н3РО4·0,5Н2О. Чистая фосфорная кислота образует призматические кристаллы моноклинной системы, легко расплывающейся на воздухе, кристаллизуется довольно медленно, и концентрированную Н3РО4 можно легко переохладить до получения стекла.
Показано, что в растворе Н3РО4 имеет место обмен между атомами кислорода между ионами РО4 и Н2О. в процессе термической диссоциации Н3РО4 могут образовываться ее дигидратированные формы пиро- и метафосфорной кислоты, а также существуют полифосфатные кислоты (пиро-, три-, мета-, ангидридомета-, тетраполи -, триполи-, пиро-, отрофосфорная кислоты). Фосфорную кислоту получают в виде густой, сиропообразной жидкости, из которой при охлаждении могут выделить кристаллический продукт. Во многих случаях кристаллизация происходит только при внесении затравки.
Фосфорную кислоту в лабораторных условиях легко получить окислением фосфора 32%-ным раствором азотной кислоты:
3P + 5HNO3 + 2H2O = 3H3PO4 + 5NO
В промышленности фосфорную кислоту получают экстракционным и термическим способами [1].
- Методы производства фосфорной кислоты
1. 1. Электротермический метод
Электротермический метод производства фосфорной кислоты основан на восстановлении фосфатов до элементарного фосфора, его последующим окислении до оксида фосфора (5) и гидратации оксида до фосфорной кислоты.
Са5(РО4)3F→ Рп → Р2О5 → Н3РО4
1.Получение фосфора
Восстановление фосфора из природных фосфатов представляет собой сложный многостадийный
гетерогенный процесс, протекающий через стадии:
– нагревание компонентов шихты;
– поступление в расплав фосфата кальция и оксида кремния;
– диссоциация трикальцийфосфата;
– диффузия продуктов диссоциации к поверхности частиц углерода;
– взаимодействие трикальцийфосфата с углеродом и образование фосфора, оксида углерода (II) и оксида кальция;
– удаление оксида кальция из зоны реакции в виде силикатов кальция.
2.Сжигание фосфора– гетерогенный экзотермический процесс, протекает по уравнению:
Р4 жидк. +5О2 газ = Р4О10 тв. – ΔH
через димер диоксида фосфора (V).
3.Гидратация оксида фосфора (V) протекает через ряд стадий. На первой стадии процесса, вследствие высокой температуры в системе, взаимодействие паров оксида фосфора с водой дает метафосфорную кислоту:
Р4О10 +2Н2О = 4НРО3 –ΔH
При понижении температуры метафосфорная кислота через полифосфорные кислоты превращается в фосфорную кислоту:
НРО3 + Н2О = Н3РО4 –ΔH
Технологический процесс производства фосфорной кислоты электротермическим методом может строиться по двум вариантам (рис. 1):
– по одноступенчатой схеме, без предварительной конденсации паров фосфора, с непосредственным сжиганием выходящего из стадии восстановления фосфорсодержащего газа и
– по двухступенчатой схеме, с предварительной конденсацией паров фосфора и последующей переработкой его в фосфорную кислоту.
СО
Кокс
Фосфат
Флюсы
SiF6
Рис.1. Принципиальная схема производства экстракционной фосфорной кислоты термическим методом.
______ Двухступенчатая _ _ _ _ Одноступенчатая.
При окислении фосфора и гидратации оксида фосфора (V) выделяется большое количество тепла, которое для поддержания оптимального теплового режима процесса должно отводиться из системы. По методу отвода теплоты установки по производству термической фосфорной кислоты делятся на испарительные, циркуляционные и теплообменные. Наиболее распространены циркуляционно-испарительные схемы, в которых охлаждение газов происходит за счет теплообмена с циркулирующей фосфорной кислотой и в результате испарения из нее воды [4].
1. 2. Экстракционный метод
Экстракционный метод производства фосфорной кислоты основан на реакции разложения природных фосфатов серной кислотой. Процесс состоит из двух стадий: разложение фосфатов и фильтровании образовавшейся фосфорной кислоты и промывки сульфата кальция водой.
Са5(РО4)3F + 5Н2SО4 + nН3РО4+ 5mН2О= (n+3)Н3РО4 +5СаSО4 * mН2О +НF
Часть образовавшейся фосфорной кислоты возвращается в процесс. Фактически фосфат разлагается смесью серной и фосфорной кислот.
В зависимости от температуры и концентрации фосфорной кислоты, находящийся в равновесии с ней в твердой фазе сульфат кальция существует в трех формах: ангидрита СаSО4, полугидрата СаSО4 * 0,5 Н2О и дигидрата или гипса СаSО4 * 2Н2О. При осаждении сульфата кальция из фосфорнокислых растворов вначале выделяется наиболее растворимый полугидрат, который затем превращается в стабильную при данных условиях форму, обладающую меньшей растворимостью. Это превращение происходит путем постепенного растворения полугидрата и одновременной кристаллизации из растворов гипса или ангидрита.
Основой для выбора технологических параметров процесса разложения фосфатов серной кислотой являются свойства системы СаSО4–Н3РО4–Н2О, в которой СаSО4 может существовать в трех формах: безводной и двух кристаллогидратов (СаSО4, СаSО4 * 0.5Н2О и СаSО4 * 2Н2О).
В соответствии с этим различают три режима экстракции фосфорной кислоты: дигидратный, полугидратный и ангидритный. Наиболее распространен дигидратный метод, который осуществляют при 65-800С, получая кислоту с концентрацией до 30-32% Р2О5. Нашел применение и полугидратный режим (рис. 2), осуществляемый при 90 –1050С и позволяющий производить кислоту, содержащую до 50% Р2О5. Все шире распространяются комбинированные полугидратно-дигидратные способы экстракции, в которых сначала выделяют полугидрат, а затем, охлаждая и разбавляя суспензию, перекристаллизовывают его в гипс. Такие способы позволяют получать концентрированную (до 50%) кислоту при высокой степени использования сырья. Однако всем вариантам экстракционного метода производства фосфорной кислоты свойственны общие недостатки, а именно:
- необходимость упаривания полученной фосфорной кислоты до концентрации, необходимой в производстве минеральных удобрений;
- сильная коррозия аппаратуры на стадии концентрирования;
- отложение кристаллов сульфата кальция и геля кремниевой кислоты на стенках аппаратуры [5].
Принципиальные схемы производства экстракционной фосфорной кислоты дигидратным и полугидратным методами идентичны. Однако полугидратный метод позволяет получить более концентрированную кислоту, снизить потери сырья и обеспечить более высокие интенсивность и производительность аппаратуры. Принципиальная схема производства экстракционной фосфорной кислоты полугидратным методом представлена на рисунке ниже.
Высокая степень разложения фосфатов, равная 0,99 дол.ед., достигается всего за 1-1,5 часа. Практически процесс экстракции продолжается до 4-8 часов. Это необходимо для образования крупных кристаллов сульфата кальция, которые легко фильтруются и промываются для извлечения фосфорной кислоты небольшим количеством воды.
H2SO4
Са5F(РО4)3
H2SiF6
Отходящие газы
Рис. 2. Принципиальная схема производства экстракционной фосфорной кислоты полугидратным методом.
Мы более подробно рассмотрим именно экстракционный способ производства фосфорной кислоты [4].
- Сырье для производства фосфорной кислоты
В природе известно более 120 минералов. Наиболее распространены и имеют промышленное значение минералы апатитовой группы - фторапатит Ca10F2(PO4)6, гидроксиапатит Ca10(PO4)6(OH)2, хлорапатит Ca5(PO4)3Cl.
К фосфатам группы апатита относятся минералы с общей формулой Ca10R2(PO4)6, где R - F, Cl, OH.
Некоторая часть Са в апатитах замещена Sr, Ba, Mg, Mn, Fe и трехвалентными редкоземельными элементами в сочетании со щелочными металлами.
Другие апатитовые минералы являются продуктами замещения части фосфора углеродом – карбонатапатит, франколит и курскит, в качестве заместителей могут выступать Fe, Al, щелочные металлы. В результате получаются такие апатитовые минералы, как крандаллит Ca(Al, Fe)3(PO4)2(OH)5*5H2O и милизит Ca0,5(Na, K)0,5(Al, Fe)3(PO4)2(OH)4,5*1,5H2O.
Минералы, входящие в руду отличаются по физико-химическим и флотационным свойствам, что позволяет при флотации обогащать полученный концентрат с содержанием целевого продукта 92-93%. Флотация (фр. flottation, от flotter — плавать) — это процесс разделения мелких твёрдых частиц (главным образом, минералов), основанный на различии их в смачиваемости водой. Гидрофобные (плохо смачиваемые водой) частицы избирательно закрепляются на границе раздела фаз, обычно газа и воды, и отделяются от гидрофильных (хорошо смачиваемых водой) частиц. При флотации пузырьки газа или капли масла прилипают к плохо смачиваемым водой частицам и поднимают их к поверхности.
Чистый кальций-фторапатит содержит: 42,22% Р2О5; 55,6% СаО, 3,76% F.
По происхождению фосфаты бывают магматические и осадочные. Магматические, или собственно апатитовые породы образовались либо при непосредственном застывании расплавленной магмы, либо в отдельных жилах в процессе кристаллизации магматического расплава (гематитовые жилы), либо при выделении из горячих водных растворов (гидротермальные образования), либо при взаимодействии магмы с известняком (контактовые).
Апатитовые породы имеют зернистую крупнокристаллическую структуру и характеризуются отсутствием полидисперсности и микропористости. Вкрапленные в них или сопутствующие им другие минералы магматического происхождения также имеют кристаллическое строение. К ним относятся: нефелин (Na, K)AlSiO4*nSiO2, пироксены [эгирин NaFe(SiO3)2 и эгирин-авгит Ca(Mg, Fe, Al)(SiO3)], титаномагнетит Fe3O4*FeTiO2, ильменит FeTiO3, сфен CaTiSiO5, полевые шпаты, слюда, эвдиалит и др.
Крупнейшие в мире месторождение апатита находится в Хабинской тундре на Кольском полуострове. Мощность пластов достигает 200 м.
Осадочными фосфатами являются фосфориты. Они образовались в результате выветривания горных пород, взаимодействия с другими горными породами и отложения их как в рассеянном состоянии, так и с образованием крупных скоплений.
Фосфоритные руды отличаются от апатитовых высокой дисперсностью содержащихся в них фосфатных минералов и тесным срастанием их с сопутствующими минералами (примесями). Фосфориты быстрее растворяются в кислотах, чем апатиты.
Другими важнейшими минералами, содержащими фосфор, являются амблигонит LiAl(PO4)F, бирюза CuAl6(PO4)4(OH)8*5H2O, вавеллит 4AlPO4*2Al(OH)3*9H2O, вагнерит Mg2PO4F, варисцит AlPO4*2H2O, вивианит Fe3(PO4)2*8H2O, ксенотим YPO4, либетенит Cu2(PO4)OH, литиофилит Li(Mn, Fe)PO4, монацит (Ce, La, Dy)PO4, отэнит Ca(UO2)2(PO4)2*8H3O, мироморфит Pb5(PO4)3Cl, триплит (Mn, Fe)2PO4F, трифилит Li(Fe, Mn)PO4.
Некоторые из этих минералов служат источником получения целевых редкоземельных элементов, крана и т.д., а получаемые соединения фосфора при их переработке представляют собой побочный продукт.
Лучшее сырье для получения экстракционной фосфорной кислоты - апатитовый концентрат, содержащий 2% R2О3 или 5% от общего содержания Р2О5. В нем почти отсутствуют карбонаты. Вследствие этого на его разложение расходуется наименьшее (по сравнению с другими видами сырья) количество серной кислоты.
При экстракции фосфорной кислоты из фосфоритов Каратау, содержащих значительное количество карбонатов, железистых и глинистых веществ, не только увеличивается расход серной кислоты, вследствие необходимости разложения карбонатов, но и фосфорная кислота получается худшего качества. Она содержит сульфаты и фосфаты магния, железа и алюминия, что обуславливает нейтрализацию значительной части (до половины) фосфорной кислоты. Кроме того, из такого сырья можно извлечь Р2О5 на 3-6% меньше, чем из апатитового концентрата. Это объясняется, главным образом, ухудшением условий фильтрования и промывки фосфогипса, выделяющегося из раствора в виде кристаллов с малыми размерами, пронизанных примесями тонких глинистых частиц.
Другие виды фосфоритов - песчанистые (актюбинские, щигровские), глинисто-глауконитовые (вятские, рязанско-егорьевские) даже после обогащения, достигаемого современными методами, в настоящее время не применяются для получения фосфорной кислоты. Они могут быть использованы в смеси с апатитовым концентратом. Количество добавляемого апатита должно обеспечить такое отношение R2O3: Р2О5, которое позволяет осуществить процесс с минимальными потерями [6].
- Разложение примесей, присутствующих в фосфатном сырье
Содержащиеся в природных фосфатах силикаты (например, нефелин, глауконит, каолин) разлагаются с образованием сульфатов и кремниевой кислоты
Na2O*K2O*Al2O3*2SiO2 + 5H2SO4 = Na2SO4 + K2SO4 + Al2(SO4)3 + 2SiO2 + 5H2O.
Выделившаяся кремневая кислота реагирует с растворенным фтористым водородом, образуя кремнефтористоводородную кислоту:
6HF + SiO2 = H2SiF6 + 2H2O.
При 70-80ОС и концентрации фосфорной кислоты в жидкой фазе, равной 25-32% Р2О5, кремнефтористоводородная кислота частично выделяется в газовую фазу в виде эквимолекулярной смеси 2HF и SiF4. в присутствии избытка кремневой кислоты H2SiF6 в растворе разлагается с образованием газообразного SiF4
2 H2SiF6 + SiO2 = 3 SiF4 + 2H2O.
Давление пара SiF4 над раствором чистой кремнефтористоводородной кислоты довольно значительно.
Однако над растворами фосфорной кислоты давление пара фтористых соединений относительно невелико (меньше, чем над растворами серной кислоты), и в газовую фазу при экстракции дигидратным способом выделяется 6-10% фтора от его общего количества.
Фтористые соединения, уносимые с газами, абсорбируются водой с образованием раствора H2SiF6
(n + 2) H2O + 3 SiF4 = 2H2SiF6 + SiO2·nH2O,
который перерабатывают в различные фторсодержащие продукты.
Из других примесей, содержащихся в сырье, наибольшее влияние на процесс экстракции оказывают карбонаты кальция и магния и соединения трехвалентного железа и алюминия.
Карбонаты и силикаты кальция и магния, сопутствующие фосфатному веществу в фосфоритах, легко разлагаются серной кислотой
MgSiO4 + 2H2SO4 = 2MgSO4 + SiO2 + 2H2O.
При этом увеличивается расход серной кислоты, идущей на разложение балластных (нефосфатных) веществ. Сульфат магния, растворимый в фосфорной кислоте, реагирует с соединениями кальция
Ca(H2PO4)2 + MgSO4 = CaSO4 + Mg(H2PO4)2.
В результате этого некоторое количество фосфорной кислоты связывается в фосфат магния, и выход свободной (активной) кислоты уменьшается. При содержании в сырье около 28% оксида магния от количества фосфорного ангидрида вся фосфорная кислота полностью связывается в дигидрофосфат магния, и выход ее фактически равен нулю.
Соединения алюминия (нефелин, каолины) и железа (гематит, бурый железняк) расворяются в реакционной смеси и переходят в фосфаты алюминия и железа
Al2O3 + H2SO4 + Ca(H2PO4)2 = 2AlPO4 + CaSO4 + 3H2O.
Они образуют пересыщенные растворы, из которых медленно выделяются гидраты фосфатов железа и алюминия. Поэтому в присутствии окисидов трехвалентных металлов и особенно железа выход фосфорной кислоты в жидкую фазу уменьшается. При 70-80 °С и содержании в растворе 25-32% Р2О5 и 2-3% SO3растворимость фосфатов железа невелика (2% в расчете на окись железа). Таким образом, при содержании Fe2O3 в исходном сырье не более 6-8% от общего количества Р2О5 фосфаты железа полностью остаются в растворе [6].
- Коэффициенты использования сырья
Экстракционную фосфорную кислоту
получают разложением природных фосфатов
(в основном фторапатитов) серной кислотой.
Реакцию проводят в присутствии раствора
разбавления – фосфорной кислоты и циркуляции
образующейся пульпы:
Ca5F(PO4)3 + 5H2SO4 + 5n*H2O = 3H3PO4 + 5CaSO4*nH2O + HF
В зависимости от температуры и концентрации кислоты сульфат кальция выделяется в виде дигидрата - гипса (дигидратный процесс) или полугидрата (полугидратный процесс). Фосфат разлагают в реакторах – прямоугольных или цилиндрических экстракторах. Отделение фосфогипса или фосфополугидрата и промывку его производят на карусельном или ленточном вакуум-фильтре. Конечную пульпу охлаждают на вакуум-испарительной установке, откуда часть ее отводят на фильтрацию, а оставшееся количество возвращают в экстрактор – на разложение фосфата( см. Схема 1). Из апатитового концентрата дигидратным методом получают 28-32% по P2O5 кислоту, которую упаривают до концентрации 54-55%; полугидратным методом – 35-37% и 42-48%-ную кислоту.
Полное разложение фосфата не означает полный переход P2O5 в раствор; обусловлено это протекающими вторичными процессами (выделение фосфатов железа из пересыщенных растворов и др.). по этой причине коэффициент разложения фосфата Кразл., характеризующий степень разложение фосфата, определяют соотношением CaO/SO3 в фосфогипсе. Если вся содержавшаяся в фосфате окись кальция связана с SO3 (или SO3 имеется в избытке по отношению к оксиду кальция), то фосфат разложится нацело – весь кальций фосфата превращен в гипс или полугидрат сульфата кальция.
Для сульфата кальция отношение молекулярных масс CaO/SO3 = 0,7. Следовательно, при отношении в фосфогипсе CaO/SO3 ≤ коэффициент разложения фосфата составляет 100%; большее отношение CaO/SO3 свидетельствует о недоразложении фосфата
Кразл.= 0,7/(ССaO/CSOз)*100%;
где ССaO и CSOз содержание CaO и SO3 в фосфогипсе, %.
Коэффициент извлечения Кизвл, т.е. перехода P2O5 в раствор, определяют по содержанию общей и водорастворимой P2O5 в фосфогипсе
Кизвл = 100-((Собщ-Свод)Gг/Cф)*100%;
где Собщ- содержание общей P2O5 в фосфогипсе, %;
Свод- содержание водорастворимой P2O5 в фосфогипсе,%;
Cф- содержание P2O5 в фосфате ( на абсолютно сухое вещество), %;
Gг- гипсовое число, т.е. выход сухого фосфогипса или фосфополугидрута при расчете по содержанию CaO в сырье на единицу фосфата( или Gг’ на 100 масс.ч. фосфата).
Коэффициент эффективности отмывки фосфогипса Кэф.отм позволяет оценить потери водорастворимой P2O5 в отбросном фосфогипсе:
Кэф.отм = 100-(( Свод* Gг*100)/ Cф* Кизвл)*100%
Коэффициент технологического выхода Квых характеризует степень перехода P2O5 из исходного фосфата в фосфорную кислоту; его вычисляют по формуле:
Квых = ( Кэф.отм* Кизвл)/100, %
Концентрацию P2O5 в фосфорной кислоте Спрод подсчитывают по формуле
Спрод = G P2O5*100/Gпрод = (Cф* Квых)/(100 + Gk + Gв - Gж.ф- Gг’- Gгаз)%
где G P2O5 массовое количество P2O5, перешедшей из 100 масс.ч. исходного фосфата в продукционную кислоту;
Gпрод - массовое количество продукционной фосфорной кислоты, полученной из 100 масс.ч. фосфата;
число 100 в знаменателе - массовое количество фосфата, по отношению к которому берутся все остальные величины;
Gk - массовое количество серной кислоты в натуре на 100 масс.ч. фосфата;
Gв - массовое количество воды, введенной в процесс для промывки фосфогипса на 100 масс.ч.фосфата;
Gж.ф- массовое количество жидкой фазы в отбросном фосфогипсе на 100 масс.ч. фосфата;
Gг’- выход фосфогипса на 100 масс.ч. фосфата;
Gгаз - массовое количество веществ, выделяющихся в газовую фазу, в том числе и водяных паров при экстракции 100 масс.ч. фосфата.
Нормой серной кислоты называют число массовых частей моногидрата H2SO4 на 100 масс.ч. фосфата. стехиометрическую норму H2SO4 определяют, исходя из общего содержания CaO в фосфате
(98/56) ССaO = 1,75 ССaO масс.ч. на 100 масс.ч. фосфата,
где ССaO – содержание СaO в 100 масс.ч. фосфата.
Если концентрация серной кислоты С, а коэффициент избытка ее (т.е. отношение фактического количества к стехиометрическому) составляет α, то расход кислоты в натуре:
Gk = 1,75 ССaO (α/С) *100 масс.ч. на 100 масс.ч. фосфата.
Массовый выход пульпы Gп определяют по формуле
Gп = 100 Gг(n+1) масс.ч. на 100масс.ч. фосфата,
где n- массовое отношение Ж/Т в пульпе.
Для апатитового концентрата гипсовое число Gг =1,6; полугидратное число Gг = 1,35-1,4.
Количество раствора разбавления Gр.р. на 100 масс.ч. фосфата рассчитывают по формуле:
Gр.р.= Gп - (100 + Gk- Gгаз)
Кратность циркуляции пульпы N можно ориентировочно вычислить по формуле
N = Gц.п./Gп.= (ССaO* 100 (n+1))/(0,7*(a-b)*n*Gп)
где а и b – концентрации SO3 в жидкой фазе в конечной и начальной пульпе (в последней и первой зонах экстрактора),%
Gц.п - количество циркулирующей пульпы, кг на 100 кг фосфатного сырья.
В большинстве случаев задаются значением кратности циркуляции пульпы и по нему вычисляют количество циркулирующей пульпы.