СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НАТРОВОЙ СЕЛИТРЫ ИЗ АММИАЧНОЙ СЕЛИТРЫ И ПОВАРЕННОЙ СОЛИ Советский патент 1929 года по МПК C01D9/10 

Затруднением при изготовлении натровой селитры прямым путем (нейтрализация азотной кислоты едкой или углекислой щелочью) является дороговизна щелочи, что, при конкуренции природной чилийской, селитры, делает получение натровой селитры указанным способом явно невыгодным.

Между тем, широкое развитие контактного окисления аммиака в азотную кислоту потребовало дешевой щелочи для перевода азотной кислоты в легко доступные для транспорта, хранения и применения формы. Такой щелочью явился аммиак, всегда в достаточных количествах имеющийся на заводах, изготовляющих азотную кислоту контактным способом, что и обусловило массовое производство аммиачной селитры. Однако, аммиачная селитра имеет, по сравнению с натровой, целый ряд недостатков как при хранении (гигроскопичность, слеживание, самовозгорание и др.), так и при обратном получении из селитры крепкой азотной кислоты. Превращение аммиачной селитры в натровую по предлагаемому способу достигается обменным разложением аммиачной селитры с поваренной солью и теоретически не должно требовать затраты щелочи. Однако, провести эту реакцию непосредственным смешением NaCl и NH₄ NO₃ не представляется возможным, так как получающиеся конечные продукты хорошо растворимы, и реакция идет в желаемом направлении в лучшем случае лишь на 30%. Поэтому процесс распадается на две фазы. Сперва раствор аммиачной селитры и бикарбоната натрия нагревается до 70-75°С. При этим, благодаря образованию летучего, легко диссоцирующего бикарбоната аммония, вместе с водяными парами улетает аммиак и углекислота, а в растворе, как видно из ур-ия, остается чистая натровая селитра (реакция доходит до конца):

Улетающая смесь аммиака, углекислоты и водяных паров поглощается при 30-40°С насыщенным раствором поваренной соли и это составляет вторую фазу процесса. При этом, аналогично процессу Сольвея, выпадает более трудно растворимый бикарбонат натрия, идущий обратно в процесс, а в растворе остается хлористый аммоний, вместе с небольшим избытком поваренной соли. Реакция происходит согласно ур-ия 2:

Раствор хлористого аммония, в зависимости от экономических условий, или выпаривается с добавлением предварительно некоторого количества хлористого кальция для осаждения углекислоты, при чем получается, ценный побочный продукт с содержанием 75-80% NH₄Cl, или же с добавлением извести пускается на колонку для получения газообразного аммиака.

Пример. Было взято 250 куб. см раствора NH₄NO₃, с содержанием 320 г NH₄NO₃ в литре, что соответствует 80 г сухого NH₄NO₃ и добавлено 84 г бикарбоната натрия. После подогревания до 75°, в течение 30 мин., в растворе остались лишь незначительные количества аммиака и полученный после выпарки продукт в количестве 85 г содержал 98,9% натровой селитры. Газы, улетевшие при реакции, были поглощены 170 куб. см насыщенного раствора поваренной соли при 35°, с содержанием 365 г хлористого натра в литре, при чем выпало 63 г бикарбоната натрия (выход 75%), который был отфильтрован, а в растворе осталось 40 г NH₄Cl, 15 г NaCl и 19,75 г NH₄HCO₃ (в пересчете на твердый продукт). К раствору было добавлено 27,5 г хлористого кальция, а выпавший СаСО₃ отфильтрован. Полученный после выпарки раствора твердый продукт содержал 78% хлористого аммония.

Способ получения натровой селитры из аммиачной селитры и поваренной соли, отличающийся тем, что аммиачную селитру при помощи бикарбоната натрия превращают в натровую селитру в водном растворе при нагревании, а выделяющиеся углекислоту и аммиак отводят в водный раствор хлористого натрия для получения по известному способу бикарбоната натрия, который снова вводят в реакцию с аммиачной селитрой и т.д.