Способ очистки кристаллогидрата нитрата кальция от фтора Советский патент 1986 года по МПК C01F11/44 C05B11/06 

Изобретение относится к технологии очистки нитрата кальция от примесей и может быть использовано в производстве сложных удобрений путем азотно-кислотной переработки фосфатного сырья.

Цель изобретения - повьшение степени очистки кристаллов нитрата кальция,

При разложении фосфатного сырья азотной кислотой и охлаждении азотно-фосфорно-кислотного раствора образуется нитрат кальция, содержащий 0,3 - 0,4% фтора.

Необходимо осуществлять промывку осадка нитрата кальция от соединений фтора, так как при конверсии CaCNO) часть фтора переходит в аммиачную селитру. В присутствии фтористых соединений увеличивается коррозионная агрессивность аммиачной селитры, что способствует разрушению оборудования цеха аммиачной селитры.

Пример 1.176 г АФР, содержащего, мас.%: 10,3; HNOg 3,1; CaO 12,21 F 0,86, охлаждают до .5°C и проводят кристаллизацию Ca(NO) 4 HgO. Суспензию нитрата кальция фильтруют на 1-ом барабане вакуум-фильтра и получают 100 г влаж- ного осадка, содержащего, мас,%: 4,6; HNOj 4,9; СаО 16,5; F 0,35 и 76 г маточного раствора состава, мас.%: 17,4; HNO, 4,3; СаО З , 1

F 1,6. К 100 г 58%-ной HNOg добавляют 20 г твердого и охлаждают до -5 С. В этом растворе проводят репульпацию 100 г влажного фторсодержащего осадка нитрата кальция, полученного при фильтрации суспензии нитрата кальция. Затем кристаллы нитрата кальция отфильтровывают на 2-м барабане вакуум- фильтра и получают 63,0 г промытых кристаллов нитрата кальция, содержащих, мас.%; СаО 22,8; F 0,05; PjOj 0,14; HNO, 2,50, и 157,0 г промьтного раствора, содержащего, мас.%: СаО 4,0; Р 0 1,83; HNO. 32р9 F 0,15.

Пример 2. Проводят аналогично примеру 1, но к 100 г 58%-ной НЫОд добавляют 10 г твердого NH.NO и охлаждают до -5°С. В .этом растворе проводят репулБпацию 100 г влажного фторсодержащего осадка нитрата кальция, полученного при

фильтрации суспензии нитрата кальция. После фильтрации нитрата кальция получают 64,2 г промытых кристаллов нитрата кальция, содержащего, мас.%:

СаО 21,8; F 0,11; 0,19; HNOg 2,72, и 145,8 г промывного раствора, содержащего, мас.%: СаО 3,7; 2,13; HNOj 42,1; F 0,16.

Пример 3(с одной азотной

кислотой).

100 г 58%-ной HNOg охлаждают до -5 С и в ней репульпируют 100 г влажного фторсодержащего осадка нитрата кальция состава, мас.%:

4,6; HNOj 4,9; СаО 16,5; F 0,35. Затем кристаллы нитрата кальция отфильтровывают на вакуум-фильтре и получают 73,2 г промытых кристаллов нитрата кальция, содержащих, мас.%:

СаО 20,3; F 0,19; 0,25; HNOg 4,2, и 126,8 г промытого раствора, содержащего, мас.%: СаО 2,9; 3,5} ШОз 46,2; F 0,19.

Пример 4.(с добавкой

в азотную кислоту).

К 100 г 58%-ной HNO добавляют 8 г твердого (менее 10% по весу) и охлаждают до -5°С. В этом растворе проводят репульпацию фторсодержащего осадка нитрата кальция состава, мас.%: 4,6; HNO 4,8; СаО 16,5; F 0,35, Затем кристаллы нитрата кальция отфильтровывают на вакуум-фильтре и получают 64,8 г

промытых кристаллов нитрата кальция, содержащих, мас.%: СаО 21,3; F 0,13; 0,21; HNO, 2,8, и 143,2 г про- мьгоного раствора, содержащего, мас.%: СаО 3,6; 2,3; HNO, 44,9;FO,17.

К 100 г 58%-ной HNO, добавляют 25 г твердого (более 20% по весу) и охлаждают до -5°С. В этом растворе проводят репульпацию фтор- содержащего осадка нитрата кальция

состава, мас.%: РзО, 4,6; HNOg 4,9; СаО F 0,35. Затем кристаллы нитрата кальция отфильтровывают на вакуум-фильтре и получают 60,4 г промытых кристаллов -нитрата кальция,

содержащих, мас.%: СаО 23,0; F 0,05; Рз,05 0,13; HNO, 2,6, и 164,6 г промывного раствора, .содержащего, мас.%: СаО 4,3; Р 0. 1,75; ,2; F 0-, 14.

Результаты промывки кристаллов Ca(NO,). 4 HjO раствором азотной кислоты с добавлением аммиачной литры представлены в таблице.

Как видно из табличных данных, оптимальным количеством поступающим на промывку кристаллов нитрата кальция, является 10-20% от веса азотной кислоты. В этом случае дос- .тигается в 2- раза снижение концентрации фтора в кристаллах нитрата кальция по сравнению с промывкой осадка только азотной кислотой.

Преимуществом способа является также получение продукта высокого качества за счет более полной отмывки кристаллов Са(Шд)24 от

Повьшение расхода v аммиачной селитры свыше 20% от веса азотной кислоты увеличивает растворимость нитрата кальция и соответственно возрастает концентрация СаО в маточном растворе более 4%. Маточный раствор.

полученный после промывки кристаллов 20 при проведении одностадийной промывнитрата кальция, обычно направляется на стадию разложения фосфатного сырья и концентрация СаО в этом растворе не должна превьппать 4%. Поэтому хотя при дальйейшем повышении количества NH4N03. свьше 20% содержание фтора в осадке нитрата кальция продолжа,

2555744

ет снижаться, с учетом увеличения растворимости кристаллов нитрата кальция верхний предел количества , вводимого в аммиачную селит- 5 ру составляет 20%.

При введении в азотную кислоту NH4NO, менее 10% от веса HNO, содержание фтора в кристаллах нитрата кальция повышается до значений, пре- 10 вьшающих концентрации фтора в известных способах (0,10-0,11%), Это обусловлено незначительным влиянием введенного количества аммиачной селитры на растворимость Н-0,

.- . « .„

15 присутствующего в осадке нитрата кальция.

Предлагаемый способ позволяет снизить концентрацию фтора в осадке нитрата кальция до 0,05-0,1 мас.%

ки осадка смесью азотной кислоты и аммиачной селитры. В этом случае достигается снижение коицентрации фтора в кристаллах нитрата кальция по Сравнению с промывкой осадка только азотной кислотой (по известному способу) в 2-4 раза.