Изобретение относится к технологии производства сложных удобрений на основе нитрата аммония и может найти применение в химической промышленности.
В сельском хозяйстве все более широкое применение находят сложные удобрения на основе аммиачной селитры, дополнительно содержащие кроме азота другие питательные компоненты, в частности фосфор и серу.
Известен способ получения азотно-фосфорно-сульфатного удобрения путем нейтрализации аммиаком азотной кислоты с добавкой экстракционной фосфорной кислоты, содержащей сульфаты, упарки до состояния безводного плава и гранулирования методом приллирования [пат. РФ №2174970, МПК 7 С05С 1/00, С05С - 1/06, опубл. 20.10.2001]. Недостаток способа заключается в низком содержании серы в целевом продукте (0,02-2,0 мас.% в пересчете на сульфат аммония), что снижает его потребительские свойства.
Наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому результату является способ получения азотно-фосфорно-сульфатного удобрения на основе нитрата аммония и продуктов кислотного разложения апатитового концентрата, включающий разложение последнего азотной и серной кислотами, смешение с нитратом аммония, гранулирование и сушку целевого продукта в сферодайзере. Получаемое удобрение содержит, мас.%:
[пат. РФ №2221758, МПК 7 С05В 11/06, С05С 1/00, опубл. 20.01.2004].
Недостаток известного способа заключается в ограниченной возможности его промышленного использования: процесс гранулирования может быть реализован только на морально устаревшем оборудовании ранее действовавших в 60-х годах прошлого столетия производств сложных удобрений типа нитрофоски 11:11:11.
Технической задачей, решаемой заявляемым способом, является расширение технической возможности его реализации в промышленных условиях на современном технологическом оборудовании.
Поставленная техническая задача решается тем, что в способе получения азотно-фосфорно-сульфатного удобрения на основе нитрата аммония и продуктов кислотного разложения апатитового концентрата с содержанием пятиокиси фосфора до 8 мас.%, включающем разложение апатитового концентрата азотной и серной кислотами, нейтрализацию и смешение жидких и твердых продуктов разложения с нитратом аммония и гранулирование целевого продукта, согласно изобретению продукты кислотного разложения перед нейтрализацией и смешением разделяют, жидкие нейтрализованные продукты разложения смешивают с раствором нитрата аммония и упаривают до состояния безводного плава, последний смешивают с предварительно термообработанными твердыми продуктами разложения, в которых сульфат кальция представлен в виде полугидрата, а целевой продукт гранулируют методом приллирования.
Продукты кислотного разложения перед разделением дополнительно обрабатывают сульфатам аммония, поддерживая суммарный расход сульфат-ионов в виде серной кислоты и сульфата аммония, равные 110-120% от стехиометрии в пересчете на кальций в апатитовом концентрате.
Расход нитрата аммония при смешении поддерживают равным 3-9 т на 1 т апатитового концентрата, направляемого на разложение азотной и серной кислотами.
Пример 1
Проводят разложение апатитового концентрата (Са - 37,2%, Р2О5 - 39,4%) азотной и серной кислотами при температуре 55°С в течение 2 ч в присутствии промывных вод, оставшихся от промывки осадка с предыдущего опыта. Продукты кислотного разложения дополнительно обрабатывают сульфатом аммония при суммарном расходе ионов сульфатов, равном 117% от стехиометрии в пересчете на кальций в апатитовом концентрате.
Расход реагентов (на 1000 г апатитового концентрата) составляет, г:
Полученную пульпу фильтруют, осадок промывают водой, возвращают промывные воды на следующий опыт. В результате получают (на 1000 г апатитового концентрата), г:
Состав фильтрата, мас.%:
общая кислотность в пересчете на HNO3 12,0.
Фильтрат нейтрализуют аммиаком и смешивают с 90%-ным нитратом аммония, подученным нейтрализацией аммиаком 58%-ной азотной кислоты. Расход нитрата аммония (100%-ный NH4NO3) - 6190 г на 1000 г апатита. Смешанный раствор упаривают до состояния безводного плава (содержание воды менее 1 мас.%). Влажный промытый осадок высушивают и прокаливают при температуре 200°С для полного перевода дигидратной соли в полугидрат сульфата кальция (по данным рентгенофазового анализа фаза дигидрата сульфата кальция отсутствует). Плав и прокаленный осадок смешивают и смесь гранулируют методом приллирования на лабораторной установке, моделирующей процесс в гранбашне стандартного агрегата АС-72.
Получают азотно-фосфорно-сульфатное удобрение, содержащее, мас.%:
Содержание питательных компонентов, мас.%:
Прочность гранул на раздавливание - не менее 4 кг на гранулу (для гранул с диаметром 2 мм). Удобрение не слеживается (индекс слеживаемости - менее 0,1 кг/см2).
Пример 2
Проводят серию аналогичных опытов, в которых расход нитрата аммония при смешении с продуктами кислотного разложения апатитового концентрата изменяют в пределах 3-9 кг на 1 кг апатитового концентрата, а суммарный расход сульфат-ионов при дополнительной обработке продуктов кислотного разложения сульфатом аммония - в пределах 110-120% в пересчете на кальций в апатитовом концентрате.
При этом получают азотно-фосфорно-сульфатное удобрение со следующим диапазоном содержания питательных веществ, мас.%:
Прочность гранул на раздавливание составляет не менее 4 кг на гранулу. Удобрение не слеживается.
Диапазон содержания питательных веществ в удобрении, подученном по заявляемому способу, отвечает потребностям сельскохозяйственных производителей.
Достоинством получаемого удобрения является наличие фосфора только в водорастворимой форме, что особенно ценно для такого вида удобрений, то есть удобрений на основе нитрата аммония с добавками в относительно небольших количествах других питательных веществ. Присутствие фосфора в удобрении только в водорастворимой форме обеспечивается практически полным осаждением кальция в процессе разложения апатитового концентрата, что достигается поддержанием суммарного расхода сульфат-ионов в пределах 110-120% от стехиометрии в пересчете на кальций. Указанный расход сульфат-ионов может быть обеспечен или только за счет серной кислоты, или сочетанием серной кислоты и дополнительной обработкой продуктов разложения сульфатом аммония.
Высокая прочность гранул, отсутствие слеживаемости удобрения обеспечивается, когда на смешение перед гранулированием подают фосфорсодержащий компонент в виде безводного плава, а в твердых продуктах разложения весь сульфат кальция представлен в виде подугидрата. Наличие свободной воды в плаве более 1 мас.% или присутствие дигидрата сульфата кальция в твердых продуктах кислотного разложения обусловливает слеживаемость удобрения.
Из представленных данных видно, что предложенный способ позволяет осуществить процесс гранулирования на современном технологическом оборудовании в грануляционных башнях стандартных агрегатов АС-72 и тем самым расширить технические возможности его реализации в промышленных условиях.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОЖНОГО СЕРОСОДЕРЖАЩЕГО УДОБРЕНИЯ | 2006 |
|
RU2316522C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОЖНОГО УДОБРЕНИЯ, СОДЕРЖАЩЕГО АЗОТ, КАЛЬЦИЙ И СЕРУ | 2006 |
|
RU2306304C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОЖНОГО УДОБРЕНИЯ, СОДЕРЖАЩЕГО АЗОТ, КАЛЬЦИЙ И СЕРУ | 2006 |
|
RU2306305C1 |
СЛОЖНОЕ АЗОТНО-ФОСФОРНОЕ УДОБРЕНИЕ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ | 2003 |
|
RU2221758C1 |
СЛОЖНОЕ АЗОТНО-ФОСФОРНОЕ МИНЕРАЛЬНОЕ УДОБРЕНИЕ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ | 2000 |
|
RU2174970C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОЖНОГО АЗОТНО-ФОСФОРНОГО УДОБРЕНИЯ | 2006 |
|
RU2336251C2 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БЕСХЛОРНОГО NPK УДОБРЕНИЯ | 2003 |
|
RU2230050C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АММИАЧНО-НИТРАТНОГО УДОБРЕНИЯ | 2003 |
|
RU2228919C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЗОТНО-ФОСФОРНОГО УДОБРЕНИЯ | 2004 |
|
RU2263652C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЗОТОСУЛЬФАТНОГО УДОБРЕНИЯ | 2007 |
|
RU2344112C1 |
Изобретение относится к технологии производства сложных удобрений на основе нитрата аммония. Сущность способа получения азотно-фосфорно-сульфатного удобрения на основе нитрата аммония и продуктов кислотного разложения апатитового концентрата с содержанием P2O5 до 8 мас.% состоит в разложении апатитового концентрата азотной и серной кислотами, нейтрализации, смешении жидких и твердых продуктов разложения с нитратом аммония и гранулировании целевого продукта, в котором продукты кислотного разложения перед нейтрализацией и смешением разделяют, жидкие нейтрализованные продукты разложения смешивают с раствором нитрата аммония и упаривают до состояния безводного плава, последний смешивают с предварительно термообработанными твердыми продуктами разложения, в которых сульфат кальция представлен в виде полугидрата, а целевой продукт гранулируют методом приллирования. Продукты кислотного разложения перед разделением дополнительно обрабатывают сульфатом аммония, поддерживая суммарный расход сульфат-ионов в виде серной кислоты и сульфата аммония равным 110-120% от стехиометрии в пересчете на кальций в апатитовом концентрате. Расход нитрата аммония при смешении поддерживают равным 3-9 т на 1 т апатитового концентрата, направляемого на разложение азотной и серной кислотами. Техническим результатом является наличие в удобрении фосфора только в водорастворимой форме, высокая прочность гранул и возможность реализации способа в промышленных условиях на современном технологическом оборудовании. 2 з.п. ф-лы.
СЛОЖНОЕ АЗОТНО-ФОСФОРНОЕ УДОБРЕНИЕ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ | 2003 |
|
RU2221758C1 |
Способ получения сложного удобрения | 1989 |
|
SU1668349A1 |
SU 1524431 A1, 27.01.2003 | |||
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОЖНОГО УДОБРЕНИЯ С СУЛЬФАТНОЙ ДОБАВКОЙ | 2003 |
|
RU2221759C1 |
Способ нагрева проводов электрических воздушных линий передачи | 1932 |
|
SU39241A1 |
US 3726660 A, 10.04.1973. |
Авторы
Даты
2008-01-10—Публикация
2006-05-31—Подача