Изобретение относится к технологии производства азотных удобрений на основе аммиачной селитры и карбонатного сырья и может найти применение в производстве известково-аммиачной селитры (ИАС). В качестве карбонатного сырья используют карбонат кальция, карбонат магния или доломит.
Наличие карбонатов кальция или(и) магния в составе азотного удобрения препятствует закислению почв, которое наблюдается при использовании аммиачной селитры и снижает взрывоопасность аммиачной селитры. Так, известково-аммиачная селитра с содержанием азота менее 27% невзрывоопасна.
В производстве удобрений при смешении плава нитрата аммония и карбонатов кальция происходит частичное образование нитрата кальция, что обуславливает повышенную гигроскопичность и невысокую прочность гранул получаемого удобрения и, в конечном итоге, его повышенную слеживаемость. Улучшение потребительских свойств известково-аммиачной селитры может быть обеспечено как за счет снижения гигроскопичности продукта, так и за счет увеличения прочности гранул.
Известен способ получения ИАС, включающий смешение плава нитрата аммония с карбонатом кальция в присутствии 0,2% сульфата магния в качестве ингибитора образования нитрата кальция, с последующим гранулированием и охлаждением целевого продукта (Технология аммиачной селитры. Под редакцией В.М.Олевского. - М.: Химия, 1978, с.240-243).
Недостатком способа является невысокая прочность гранул ИАС и, следовательно, повышенная слеживаемость.
Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ получения известково-аммиачной селитры путем смешения плава нитрата аммония с карбонатом кальция в присутствии соли магния как ингибитора образования нитрата кальция с последующим гранулированием и охлаждением целевого продукта, а в качестве соли магния используют нитрат магния в количестве 0,1÷0,4% в пересчете на магний к массе целевого продукта. При этом в качестве плава нитрата аммония используют продукт упаривания 87-92% водного раствора нитрата аммония, а для смешения с плавом берут химически осажденный карбонат кальция с температурой не ниже 40°С и размером частиц не более 0,1 мм и влажностью не более 1,0% (RU 2223934 C1, 03.09.2002).
Недостатком известного способа является относительно невысокая прочность гранул ИАС.
Целью изобретения является повышение прочности гранул азотного удобрения на основе нитрата аммония и карбонатного сырья.
Техническим результатом является получение азотного удобрения на основе нитрата аммония и карбоната кальция, или карбоната магния, или доломита с повышенной прочностью гранул, т.е. с улучшенными потребительскими свойствами.
Технический результат достигается способом получения азотного удобрения, включающим получение 87-93% раствора нитрата аммония, его упаривание, смешение полученного плава нитрата аммония с карбонатами кальция или магния или доломитом в присутствии солей магния с последующим гранулированием и охлаждением целевого продукта. При этом 87-93% раствор нитрата аммония перед упариванием смешивают с раствором солей магния в две стадии: на первой при рН 1,5-3,0, на второй при рН не менее 5,0.
Отличием способа является смешение 87-93% раствора нитрата аммония перед упариванием с раствором солей магния в две стадии, на первой при рН 1,5-3,0, на второй при рН не менее 5,0.
При этом в качестве растворов солей магния используют раствор нитрата или сульфата магния или их смесь и дозировку осуществляют в количестве, обеспечивающем в целевом продукте суммарное содержание водорастворимых форм магния и кальция в пересчете на MgO+СаО, 0,3-0,9% при соотношении MgOвод./СаОвод. не менее 2,0, предпочтительно 3,0-4,0.
Корректировку рН 1,5-3,0 на первой стадии смешения 87-93% раствора нитрата аммония и раствора солей магния ведут азотной или серной кислотой или раствором солей магния, содержащим 1,5-7,0% азотной или серной кислоты, а корректировку рН не менее 5,0 на второй стадии смешения ведут газообразным аммиаком.
Пример.
Промышленные испытания предлагаемого способа проведены в цехе по производству аммиачной селитры с магнезиальной добавкой по следующей схеме.
Раствор нитрата аммония концентрацией 87-93% и температурой 140-170°С подают в смеситель, в который одновременно подают раствор солей магния и при необходимости азотную или серную кислоту, поддерживая рН смеси в заданных пределах, но не более 3,0. Полученную смесь направляют в донейтрализатор, в котором ее аммонизируют газообразным аммиаком до рН не менее 5,0 и направляют в выпарной аппарат. Упаренный плав донейтрализуют аммиаком в гидрозатворе и с температурой 170-185°С подают в смеситель, куда одновременно подают карбонатное сырье с температурой 50-80°С и размером частиц не более 0,2 мм.
Полученную смесь подают в напорный бак гранулятора и гранулируют разбрызгиванием в гранбашне. Гранулы охлаждают в аппарате «кипящего слоя» до температуры 20-50°С и направляют на склад.
В качестве исходных материалов и реагентов используют следующие:
1. 87-93% раствор нитрата аммония, полученный упариванием 50-60% раствора из производства азофоски (таблица 1, №1-19) или нейтрализацией 56-59% азотной кислоты аммиаком (таблица 1, №20, 21).
2. Растворы нитрата магния, полученные обработкой магнезита азотной кислотой состава, %: нитрат магния - 30-35, азотная кислота - 1,0-7,0.
3. Раствор сульфата магния, полученный обработкой магнезита серной кислотой состава, %: сульфат магния - 21,4, серная кислота 4,5.
4. Доломит - доломитовый наполнитель (ТУ 5716-001-21079129-00) состава, %: CaO - 30,6, MgO - 19,8, влага - 0,2.
5. Карбонат магния - измельченный природный магнезит состава, %: MgO - 44,8, CaO - 0,6, влага - 0,25.
6. Карбонат кальция - химически осажденный карбонат кальция, полученный при обработке карбонатом аммония тетрагидрата нитрата кальция в производстве азофоски состава, %: CaO - 53,7, влага - 0,2.
гранул, кг/гр
Получение азотного удобрения по предлагаемому способу осуществляют с производительностью 24-28 т/час по готовому продукту, последовательно регулируя параметры процесса. В результате получают азотное удобрение с доломитом или карбонатом магния или карбонатом кальция состава, %:
Содержание азота в целевом продукте составляет 25-27%. Прочность гранул 2,1-3,0 кг/гранулу. Из представленных данных (таблица 1) видно, что заявленный способ по сравнению с прототипом позволяет повысить прочность гранул на 5-50%.
Увеличение прочности гранул наблюдается уже при рН 3,0 на первой стадии смешения. По мере снижения рН в интервале от 3,0 до 1,5 прочность гранул увеличивается с 2,1 кг/гранулу до 3,0 кг/гранулу. Нижний предел рН 1,5 обусловлен требованиями безопасности в производстве аммиачной селитры. Нейтрализация газообразным аммиаком на второй стадии смешения до рН не менее 5,0 осуществляется для исключения возможности закисления плава в процессе его дальнейшего упаривания.
В качестве растворов солей магния используют растворы нитрата или сульфата магния или их смесь.
Регулировку рН на первой стадии смешения 87-93% раствора нитрата аммония с раствором солей магния ведут азотной или серной кислотой как отдельной их дозировкой, так и в составе раствора солей магния, содержащего 1,5-7,0% азотной или серной кислоты.
Увеличение прочности гранул более 2 кг/гранулу отмечается уже при содержании в целевом продукте суммы водорастворимых форм кальция и магния в пересчете на СаОвод.+MgOвод. - 0,3% и соотношении MgOвод./CaOвод. - 2,0.
С увеличением содержания в целевом продукте MgOвод.+СаОвод. до 0,9% и увеличением отношения MgOвод./СаОвод. до 7,5 прочность гранул возрастает до 2,7÷2,9 кг/гранулу. Дальнейшее увеличение дозировки солей магния нецелесообразно, так как не ведет к заметному увеличению прочности гранул. Предпочтительный интервал регулировки отношения MgOвод./СаОвод. составляет 3,0-4,0, при этом прочность гранул обеспечивается на уровне 2,5-2,8 кг/гранулу.
Таким образом, заявленный способ обеспечивает увеличение прочности гранул и, в сочетании с низким содержанием нитрата кальция в продукте позволяет получать удобрение с высокими потребительскими свойствами.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АММИАЧНО-НИТРАТНОГО УДОБРЕНИЯ | 2003 |
|
RU2228919C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БЕЗНИТРАТНОГО ЖИДКОГО КОМПЛЕКСНОГО УДОБРЕНИЯ НА ОСНОВЕ АММИАЧНОЙ СЕЛИТРЫ (ВАРИАНТЫ) | 2011 |
|
RU2478086C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗВЕСТКОВО-АММИАЧНОЙ СЕЛИТРЫ | 2015 |
|
RU2614874C2 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗВЕСТКОВО-АММИАЧНОЙ СЕЛИТРЫ | 2002 |
|
RU2223934C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АММИАЧНО-КАЛЬЦИЕВОЙ СЕЛИТРЫ | 2004 |
|
RU2259979C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАЛЬЦИЙАЗОТОСУЛЬФАТНОГО УДОБРЕНИЯ | 2007 |
|
RU2344113C1 |
КАЛЬЦИНИРОВАННАЯ АММИАЧНАЯ СЕЛИТРА ДЛЯ УЛУЧШЕНИЯ ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВЫ И СПОСОБ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ | 2003 |
|
RU2235084C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАННОГО СЛОЖНОГО МИНЕРАЛЬНОГО УДОБРЕНИЯ | 2009 |
|
RU2407721C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОЖНЫХ ВОДОРАСТВОРИМЫХ УДОБРЕНИЙ | 2003 |
|
RU2228322C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОЖНОГО УДОБРЕНИЯ | 2000 |
|
RU2188182C2 |
Изобретение относится к производству азотных удобрений на основе аммиачной селитры и карбонатного сырья и может быть использовано в производстве известково-аммиачной селитры. В качестве карбонатного сырья используют доломит или карбонат магния (магнезит), или карбонат кальция. Способ включает получение 87-93% раствора нитрата аммония, его упаривание, смешение с карбонатом кальция, или карбонатом магния, или доломитом в присутствии сульфата и/или нитрата магния с последующим гранулированием и охлаждением целевого продукта, при этом 87-93% раствор нитрата аммония перед упариванием смешивают с раствором сульфата и/или нитрата магния на первой при рН 1,5-3,0, а на второй стадии осуществляют нейтрализацию до рН не менее 5,0. Регулировку рН на первой стадии смешения ведут дозировкой азотной или серной кислоты или регулированием содержания азотной или серной кислоты в составе раствора солей магния в пределах 1,5-7,0%, а нейтрализацию ведут газообразным аммиаком. Раствор солей магния дозируют из расчета обеспечения содержания водорастворимых форм кальция и магния в целевом продукте в пересчете на MgOвод.+СаОвод. 0,3-0,9% при соотношении MgOвод./СаОвод. не менее 2,0, предпочтительно 3,0-4,0. Способ обеспечивает увеличение прочности гранул азотного удобрения на 5-50% и, в сочетании с низким содержанием нитрата кальция в продукте, позволяет получать удобрение с высокими потребительскими свойствами. 4 з.п. ф-лы, 1 табл.
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗВЕСТКОВО-АММИАЧНОЙ СЕЛИТРЫ | 2002 |
|
RU2223934C1 |
Способ получения гранул нитрата аммония | 1980 |
|
SU1421257A3 |
Способ модифицирования аммиачной селитры раствором нитрата магния | 1989 |
|
SU1792932A1 |
Способ получения гранулированной аммиачной селитры | 1989 |
|
SU1832121A1 |
RU 214341 C1, 27.12.1999 | |||
US 4191550 A, 04.03.1980 | |||
Технология аммиачной селитры | |||
Под ред | |||
В.М.Олевского, М., Химия, 1978, с.155, 243. |
Авторы
Даты
2006-12-27—Публикация
2005-08-22—Подача