Способ получения свободного цианамида Советский патент 1991 года по МПК C01C3/16 

Изобретение относится к способам получения свободного цианамида и может быть использовано для синтеза органических веществ (дициандиамида, тиомо- чевины, ацетил су л ьфа нил цианамида, аминогуанидина, сульфогуанидина, препаратов для пропитки тканей, дефолиантов хлопчатника, стабилизаторов азота удобрений, гербицидных, фунгицидных препаратов), в фармацевтической промышленности, а также для извлечения редких и благородных металлов.

Цель изобретения - обеспечение стабильности во времени целевого продукта и повышение его выхода.

Свободный цианамид получают путем смешения технического цианамида кальция (ТЦК) с водой, последующей нейтрализации полученной суспензии смесью углекислого газа, нитрозных газов и воздуха при их массовом соотношении, равном (2,4-2,8):(1.0- 1,5): 1,0 соответственно. Нейтрализацию ведут путем барботирования газовой смеси через суспензию со скоростью 1,0-1,4 м/ч при 20-30°С. Нейтрализованная суспензия имеет рН 4,5-5,5. Затем фильтрацией отделяют осадок, а фильтрат, содержащий свободный цианамид,.концентрируют путем его подачи на стадию смешения с ТЦК. Концентрирование ведут до содержания в фильтрате 25-30 мас.% свободного цианамида.

О 00

о с

W 00

Нерастворимый осадок дважды промывают водой и промывные воды подают на стадию смешения при массовом соотношении промывной воды и ТЦК, равном (3,0-3,5):1,0 соответственно.

Основными компонентами, содержащимися в ТЦК, являются CaCN2 и СаО. При растворении ТЦК в воде образуются кислая соль цианамида кальция и гидроксид кальция. Обработка раствора углекислым газом способствует образованию нерастворимого осадка, главным образом карбоната кальция.

Использование нитрозных газов, например отходящих газов из цеха производства слабой азотной кислоты, способствует снижению непроизводительных потерь ци- анамидного азота, а также стабилизации целевого продукта - свободного цианамида - образующимся нитратом кальция. Бар- ботирование газовой смеси через суспензию способствует интенсификации процесса и повышениюстепени извлечения цианамидного азота. С целью максимального извлечения цианамидного азота выделенный из суспензии нерастворимый осадок дважды промывают водой и промывные воды используют в процессе.

П р и м е р 1. К 300 мл воды, помещен- ным в аппарат-гидролизер, постепенно порциями добавляют 100 г ТЦК при интенсивном перемешивании и температуре смеси 20-30°С. ТЦК содержит следующие компоненты, мас.%: СаС№ 50,55; СаОсвоб 28-30; Ссвоб 12-14; СаСа 1-2,5, и прочие примеси в виде оксидов Al, Fe, Si.

Снизу аппарата-гидролизера барботи- руют газовую смесь углекислого газа, нитрозных газов и воздуха при их массовом соотношении, соответственно равном (2,4- 2:8):(1,2-1,5):1.0, со скоростью 1,3-1,4 м/ч в течение 1 ч. После этого суспензию фильтруют и отделяют нерастворимую часть в виде смеси СаСОз,С и прочих примесей в количестве 93,18 г (20% влаги). Осадок дважды промывают водой порциями по 75 мл. Первую порцию промывных вод вводят в фильтрат, а вторую - на стадию смешения с ТЦК. К 377,4 мл фильтрата, содержащего6,96мас.% H2CN2 и 13,61 мас.% Са(МОз)2, порциями добавляют 100 г ТЦК и повторяют цикл при условиях, описанных выше. Циклы повторяют до тех пор. пока концентрация свободного цианамида в фильтрате не достигнет 25-30 мас.%. Затем фильтрат охлаждают до 0-{-5)°С, отделяют кристаллы Са(МОз)2 4 НгО, а раствор свободного цианамида упаривают. Выход свободного цианамида составляет 90,1 %. Свободный цианамид, стабилизированный

нитратом кальция, не разлагается в течение 10 мес, По прототипу при стабилизации 40 %-ного раствора H2CN2 добавкой 1 мас.% бензойной кислоты разложение

H2CN2 за 10 мес составляет 15 %.

Пример 2. К 350 мл воды (50 мл промывные воды) постепенно порциями добавляют 100 г ТЦК и смешивают до однородной массы, снизу аппарата-гидролизера

подают (барботируют) смесь окислов азота, углекислого газа и воздуха при их массовом соотношении, равном (1.2-1,5);(2,4-2,8): 1 соответственно, со скоростью 1-1,4 м/ч в течение 1 ч. Процесс ведут при 20-30°С, затем

суспензию фильтруют и отделяют нерастворимую часть в количестве 93,18 г (18 % влаги), осадок промывают дважды водой порциями по 100 мл. Промывные воды возвращают в голову процесса. К 372,35 мл

фильтрата, содержащего 8,16 мас.% H2CN2 и 15,93 мас.% Ca(NOa)2, порциями добавляют 100 г ТЦК при интенсивном перемешивании. После получения однородной массы снизу аппарата подают смесь газов (состав

указан выше) в течение 1 ч. Фильтрат после второго цикла гидролиза содержит 15,26 мас.% H2CN2 и 29,79 мас.% Са(МОз)2. К нему опять добавляют 100 г ТЦК при тех же условиях. Перечисленный цикл повторяют до тех пор, пока концентрация свободного цианамида в растворе не будет равной 28-30 мас.%, а затем раствор охлаждают до 5°С, отделяют 21,1 г Са(МОз)2 4Н20, а раствор свободного цианамида упаривают. 06щий выход процесса составляет 90 %.

Остальные примеры осуществления способа приведены в таблице.

Количества ТЦК и воды, температура процесса, а также последовательность операций такие же. как в примере 1. Стабильность полученного раствора свободного цианамида такая же, как в примере 1.

Таким образом, изобретение позволяет повысить стабильность раствора свободного цианамида и увеличить его выход в среднем на 21,2 %.

Формула изобретения

1. Способ получения свободного цианамида, включающий смешение технического цианамида кальция с водой, обработку полученной суспензии углекислым газом. 5 отделение образовавшегося осадка фильтрацией, концентрирование фильтрата, содержащего свободный цианамид, путем его подачи в голову процесса и повторения всех операций, отличающийся тем, что, с целью обеспечения стабильности во времени целевого продукта и повышения его выхода, углекислый газ предварительно смешивают с нитрозными газами и воздухом при массовом соотношении углекислый газ: нитрозные газы: воздух, равном (2,1- 2,8):(1,0-1,5):1.0, и полученную смесь барбо- тируют со скоростью 1,0-1,4 м/ч через суспензию при 20-30°С, а повторение операций ведут до содержания в фильтрате 25- 30 мас.% свободного цианамида.

2. Способ по п.1. отличающийся тем, что осадок дважды промывают водой и промывные воды подают на стадию смешения при массовом соотношении промывной воды и технического цианамида кальция, соответственно равном (3.0-3,5): 1.0.

Изобретение относится к химической технологии и может быть использовано для синтеза органических веществ, в фармацевтической промышленности, а также для извлечения редких и благородных металлов. Цель изобретения - обеспечение стабильности целевого продукта во времени и повышение его выхода. Свободный цианамид получают путем смешения технического цианамида кальция (ТЦК) с водой, последующей нейтрализации до рН 4,5-5,5 полученной суспензии смесью углекислого газа, нитрозных газов и воздуха при их массовом соотношении (2,4-2,8):(1,0-1,5):1,0 соответственно. Нейтрализацию ведут путем бар- ботирования газовой смеси через суспензию со скоростью 1,0-1,4 м/ч при 20- 30°С. Затем фильтрацией отделяют осадок, а фильтрат, содержащий свободный цианамид, концентрируют путем его подачи на стадию смешения с ТЦК. Концентрирование ведут до содержания в фильтрате 25-30 мас.% свободного цианамида. Нерастворимый осадок дважды промывают водой и промывные воды подают на стадию смешения при массовом соотношении промывной воды и ТЦК (3,0-3,5):1,0 соответственно. Изобретение позволяет повысить стабильность целевого продукта и увеличить его выход в среднем на 21,2%. 1 з.п. ф-лы, 1 табл. ю С