Метод за получаване на варово-амониев нитрат
Изобретението се отнася до методи за получаване на азотни торове, а именно варово-амониев нитрат.
Варово-амониевият нитрат (ВАС) се използва все по-често в селското стопанство, замествайки амониевия нитрат, тъй като има две важни предимства: ИАС, за разлика от амониевия нитрат, не е взривоопасен и съдържа калциев карбонат, който предотвратява подкисляването на почвата, което се получава при използване на амониев нитрат.
Най-близо до предложения набор от съществени характеристики е известен метод за производство на IAS, включващ смесване на стопилката на амониев нитрат с калциев карбонат в присъствието на 0,2% магнезиев сулфат като инхибитор на образуването на калциев нитрат, последвано от гранулиране и охлаждане на целевия продукт (Технология на амониев нитрат. Под редакцията на В. М. Олевски. М .: Химия, 1978, стр. 240- 243).
Техническият проблем, който се решава чрез предложения метод, е да се намали съдържанието на калциев нитрат.
Техническият проблем се решава от факта, че в метода за получаване на калциев амониев нитрат чрез смесване на стопилка от амониев нитрат с калциев карбонат в присъствието на магнезиева сол като инхибитор на образуването на калциев нитрат, последвано от гранулиране и охлаждане на целевия продукт, съгласно изобретението, магнезиевият нитрат се използва като магнезиева сол в количество от 0,1-0,4% по отношение на магнезий към масата на целевия продукт. В същото време химически утаен калциев карбонат с температура не по-ниска от 40 o C, размер на частиците не повече от 0,1 mm и съдържание на влага не повече от 1% се взема за смесване със стопилката на амониев нитрат. Като химически утаен калциев карбонат, продуктът от обработката с амониев карбонат на калциев нитрат тетрахидрат, който се отделя по време на обработката с азотна киселина на природникалциев фосфат в комбиниран тор. Като стопилка на амониев нитрат се използва продуктът от изпаряването на 87-92% воден разтвор на амониев нитрат и като последният се използва продуктът от неутрализация на 56-59% азотна киселина с амоняк или продуктът от изпаряването на 40-60% воден разтвор, получен в процеса на преработка на азотна киселина от естествен калциев фосфат в комплексен тор. Магнезиевият нитрат може да се въведе на етапа на получаване на 87-9% разтвор на амониев нитрат, а като магнезиев нитрат може да се използва продуктът от обработката на магнезит, магнезиев оксид или хидроксид с азотна киселина.
ПРИМЕР Варово-амониев нитрат се произвежда в пилотна инсталация с капацитет 1-3 t/h за целевия продукт. Като изходни материали се използва стопилка от амониев нитрат с температура 172-182 o C, съдържаща 0,15-0,55% магнезиев нитрат по отношение на магнезий и 0,2% вода (рН стойността на 10% разтвор е 5-6), както и утаен калциев карбонат със съдържание на влага 0,8%, температура 40-80 o C, среден размер на частиците 0 0,05 mm, максимум 0,1 mm. Амониево-нитратната стопилка се получава чрез неутрализиране на 56-59% азотна киселина с амоняк и изпаряване на продукта от неутрализацията. Магнезиевият нитрат се въвежда преди изпаряване под формата на азотнокиселинен разтвор на магнезиев нитрат с концентрация 25-35% от сол, получен чрез третиране на магнезит с азотна киселина. Калциевият карбонат се получава чрез третиране на тетрахидрат на калциев нитрат, изолиран в процеса на преработка на апатитен концентрат с азотна киселина, с амониев карбонат, последвано от отделяне от матерната луга (50% разтвор на амониев нитрат) и сушене.
В смесителния реактор с работен обем 0,1 m 3 непрекъснато се подават 0,7-2,2 t/h стопилка от амониев нитрат и 0,3-0,8 t/h утаен калциев карбонат. Времето на престой на сместа в реактора -миксер 2-6 мин. Сместа от смесителния реактор със скорост 1-3 t/h се подава в гранулатор тип поливане с размер на отвора 1-1,2 mm, получените гранули влизат в кулата, където се охлаждат от насрещен въздушен поток до температура 100 o C. След това гранулите се подават в апарат с кипящ слой, където се охлаждат с въздух до температура 20-50 o C и след това в склада на целта продукт. Резултатът е 1-3 t/h варово-амониев нитрат със следния състав, %: Калциев карбонат - 25-30 Калциев нитрат - 0,1-0,2 Вода - 0,3-0,4 Магнезиев нитрат - 0,1-0,4 (по отношение на магнезий) Амониев нитрат - Останалото Съдържанието на азот в целевия продукт е 24-26%. Силата на раздробяване на гранулите е 2 кг на гранула.
От представените данни се вижда, че предлаганият метод в сравнение с известния позволява да се увеличи силата на торовите гранули 4 пъти. Съдържанието на калциев нитрат в целевия продукт е 0,1-0,2%, което е 4-8 пъти по-ниско от допустимото ниво. По този начин предлаганият метод позволява да се получи тор с високи потребителски свойства.
Допълнително предимство на предложения метод в сравнение с известния е, че прилагането му няма да доведе до повишена корозия на промишленото оборудване. Прилагането на известния метод, включващ използването на соли на флуоросилициева киселина, неизбежно ще доведе до повишена корозия на оборудването.
За смесване със стопилката от амониев нитрат е за предпочитане да се използва утаен калциев карбонат с температура не по-ниска от 40 o C, размер на частиците не повече от 0,1 mm и съдържание на влага не повече от 1%. При използване на реагент с температура под 40 o С удебеляването на сместа и влошаването на нейното смесване. В случай на използване на реагент с размер на частиците над 0,1 mm, работата на гранулатора е сложна. Приложениереагент със съдържание на влага над 1% води до повишаване на водното съдържание в целевия продукт.
Като химически утаен калциев карбонат е препоръчително да се използва продуктът от обработката на калциев нитрат тетрахидрат с амониев карбонат, който се отделя по време на обработката с азотна киселина на естествен калциев фосфат, което ще направи възможно използването на междинния продукт от тази обработка.
Като стопилка на амониев нитрат е препоръчително да се използва продуктът от изпаряването на 87-92% воден разтвор на амониев нитрат, т.е. да се използва реагент, чието производство е широко усвоено в промишлеността. И като 87-92% воден разтвор на амониев нитрат е препоръчително да се използват междинни продукти, производството на които също е широко усвоено в промишлеността, а именно: - продуктът от неутрализация на 56-59% азотна киселина с амоняк; - продукт от изпаряване на 40-60% воден разтвор на амониев нитрат, получен чрез третиране на тетрахидрат на калциев нитрат с амониев карбонат.
По-целесъобразно е въвеждането на магнезиев нитрат в 87-92% воден разтвор на амониев нитрат под формата на разтвор на азотна киселина, продукт от обработката на магнезит, магнезиев оксид или хидроксид с азотна киселина.
1. Метод за производство на варово-амониев нитрат чрез смесване на амониев нитрат с калциев карбонат в присъствието на магнезиева сол като инхибитор на образуването на калциев нитрат, последвано от гранулиране и охлаждане на целевия продукт, характеризиращ се с това, че магнезиевият нитрат се използва като магнезиева сол в количество от 0,1-0,4% по отношение на магнезий към масата на целевия продукт.
2. Метод съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че за смесване със стопилката от амониев нитрат се взема химически утаен калциев карбонат с температура най-малко 40 ° С, размер на частиците не повече от 0,1 mm и съдържание на влага не повече от 1%.
3. Методът по т. 2,характеризиращ се с това, че продуктът от третиране с амониев карбонат на калциев нитрат тетрахидрат, който се отделя в процеса на преработка с азотна киселина на естествен калциев фосфат в комплексен тор, се използва като химически утаен калциев карбонат.
4. Метод съгласно една от претенции 1-3, характеризиращ се с това, че продуктът от изпаряването на 87-92% воден разтвор на амониев нитрат се използва като стопилка на амониев нитрат.
5. Метод съгласно претенция 4, характеризиращ се с това, че продуктът от неутрализацията на 56-59% азотна киселина с амоняк се използва като 87-92% разтвор на амониев нитрат.
6. Метод съгласно претенция 4, характеризиращ се с това, че като 87-92% разтвор на амониев нитрат се използва продуктът от изпаряването на 40-60% воден разтвор, получен в процеса на преработка на естествен калциев фосфат с азотна киселина в комплексен тор.
7. Метод съгласно една от претенции 4 до 6, характеризиращ се с това, че магнезиевият нитрат се въвежда на етапа на получаване на 87-92% разтвор на амониев нитрат.
8. Метод съгласно една от претенциите 1 до 7, характеризиращ се с това, че магнезиевият нитрат е продукт от обработката на магнезит, магнезиев оксид или хидроксид с азотна киселина.
Други промени, свързани с регистрирани изобретения