RU2036147C1

RU2036147C1 - Process for producing calcium carbonate

Info

Publication number: RU2036147C1
Application number: SU5056969/26A
Authority: RU
Inventors: А.Л. Гольдинов; А.К. Денисов; Ф.И. Новоселов; В.В. Уткин; Н.Д. Логинов; В.А. Сеземин; О.Б. Абрамов; О.М. Захарова
Original assignee: Кирово-Чепецкий химический комбинат
Priority date: 1992-07-28
Filing date: 1992-07-28
Publication date: 1995-05-27

Abstract

FIELD: chemical industry. SUBSTANCE: essence of this process resides in treating calcium nitrate with ammonia and carbon dioxide and/or ammonium carbonate, separating end product precipitate by filtration, washing it with water and drying, treating washed-off precipitate with either sodium hydroxide or carbonate prior to drying, maintaining consumption of reagent within limits of 1.5 to 3.0 mol per 1 mol of water-soluble ammoniacal nitrogen admixed with calcium carbonate, using sodium hydroxide preferably in the form of 10 - 20 % aqueous solution and sodium carbonate preferably in the form of 15 - 20 % aqueous solution. End product is suitable for use in manufacture of glass, linoleum and other products and recovery of calcium in process of comprehensive nitrate treatment of apatite concentrate to produce compound fertilizers. EFFECT: treating desired product before drying with disclosed reagent allows reducing content of ammoniacal nitrogen to about 0.01 - 0.02 %. 4 cl, 3 tbl

Description

Изобретение относится к технологии получения солей кальция и может быть использовано для производства карбоната кальция в процессе комплексной азотнокислотной переработки апатитового концентрата в сложные удобрения. Одним из промежуточных продуктов указанного процесса является тетрагидрат нитрата кальция, который применяют в качестве сырья для получения карбоната кальция. The invention relates to a technology for producing calcium salts and can be used for the production of calcium carbonate in the process of complex nitric acid processing of apatite concentrate into complex fertilizers. One of the intermediate products of this process is calcium nitrate tetrahydrate, which is used as a raw material for the production of calcium carbonate.

Известен способ получения карбоната кальция путем обработки предварительно аммонизированного раствора нитрата кальция диоксидом углерода [1]
Однако способ характеризуется низкой производительностью фильтрования целевого продукта и не находит промышленного использования.A known method of producing calcium carbonate by processing a pre-ammoniated solution of calcium nitrate with carbon dioxide [1]
However, the method is characterized by low filtration performance of the target product and does not find industrial use.

Наиболее близким к изобретению по совокупности существенных признаков является способ получения карбоната кальция, включающий обработку раствора нитрата кальция аммиаком и диоксидом углерода и карбонатом аммония, отделение осадка целевого продукта фильтрованием, его промывку водой и сушку [2]
Недостаток этого способа состоит в загрязнении целевого продукта водорастворимыми соединениями аммония, что обусловлено следующими обстоятельствами. Осадок карбоната кальция отделяют на фильтре от маточного раствора, представляющего собой концентрированный (до 50 мас.) раствор нитрата аммония. Влажный осадок после фильтрования содержит 10-15% жидкой фазы, т.е. 5-7% нитрата аммония. Полная отмывка осадка от нитрата аммония в промышленных условиях практически невозможна, поэтому остаточное содержание нитрата аммония в карбонате кальция, выпускаемом действующими заводами, составляет в среднем около 1% Присутствие нитрата аммония в карбонате кальция осложняет использование последнего в некоторых отраслях промышленности, в частности, при получении стекла, линолеума: в процессе получения указанных продуктов происходит разложение нитрата аммония с выделением аммиака в атмосферу производственных помещений.Closest to the invention in terms of essential features is a method for producing calcium carbonate, including processing a solution of calcium nitrate with ammonia and carbon dioxide and ammonium carbonate, separating the precipitate of the target product by filtration, washing it with water and drying [2]
The disadvantage of this method is the contamination of the target product with water-soluble ammonium compounds, due to the following circumstances. The precipitate of calcium carbonate is separated on the filter from the mother liquor, which is a concentrated (up to 50 wt.) Solution of ammonium nitrate. The wet cake after filtration contains 10-15% of the liquid phase, i.e. 5-7% ammonium nitrate. Complete washing of the precipitate from ammonium nitrate under industrial conditions is practically impossible; therefore, the residual content of ammonium nitrate in calcium carbonate produced by existing plants averages about 1%. The presence of ammonium nitrate in calcium carbonate complicates the use of the latter in some industries, in particular, in the production of glass, linoleum: in the process of obtaining these products, ammonium nitrate decomposes with the release of ammonia into the atmosphere of industrial premises.

Предлагаемый способ позволяет устранить указанный недостаток. The proposed method allows to eliminate this drawback.

Для этого в известном способе получения карбоната кальция, включающем обработку раствора нитрата кальция аммиаком и диоксидом углерода и/или карбонатом аммония, отделение осадка целевого продукта фильтрованием, его промывку водой и сушку, промытый осадок перед сушкой обрабатывают гидроксидом или карбонатом натрия. To this end, in a known method for producing calcium carbonate, comprising treating a solution of calcium nitrate with ammonia and carbon dioxide and / or ammonium carbonate, separating the precipitate of the target product by filtration, washing it with water and drying, the washed precipitate is treated with sodium hydroxide or carbonate before drying.

Расход реагента поддерживают предпочтительно в пределах 1,5-3,0 моль на 1 моль водорастворимого аммонийного азота в карбонате кальция. The reagent flow rate is preferably maintained in the range of 1.5-3.0 mol per 1 mol of water-soluble ammonium nitrogen in calcium carbonate.

Гидроксид натрия используют предпочтительно в виде его 10-20%-ного водного раствора, а карбонат натрия предпочтительно в виде его 15-20%-ного раствора. Sodium hydroxide is preferably used in the form of its 10-20% aqueous solution, and sodium carbonate is preferably in the form of its 15-20% aqueous solution.

П р и м е р 1. Для опытов берут влажный промытый осадок карбоната кальция, полученный в промышленном производстве путем обработки раствора нитрата кальция аммиаком и диоксидом углерода (образец 1) или 35%-ным раствором карбоната аммония (образец 2) с последующим фильтрованием и промывкой осадка на карусельном фильтре. Содержание водорастворимых солей аммония в пересчете на азот составило 0,10 мас. в осадке 1 и 0,09 мас. в осадке 2. Влажность осадков 16 мас. (осадок 1) и 15 мас. (осадок 2). Осадок 1 карбоната кальция в количестве 100 г помещают в фарфоровую чашку, туда же добавляют 0,57 г гидроксида натрия, содержимое чашки тщательно перемешивают палочкой и высушивают при 110^оС в сушильном шкафу. Высушенный продукт содержит 0,012 мас. водорастворимого аммонийного азота.PRI me R 1. For experiments take a wet washed precipitate of calcium carbonate obtained in industrial production by treating a solution of calcium nitrate with ammonia and carbon dioxide (sample 1) or 35% solution of ammonium carbonate (sample 2), followed by filtration and washing the precipitate on the carousel filter. The content of water-soluble ammonium salts in terms of nitrogen was 0.10 wt. in sediment 1 and 0.09 wt. in sediment 2. Humidity of precipitation 16 wt. (precipitate 1) and 15 wt. (sediment 2). 1 precipitate calcium carbonate in an amount of 100 g was placed in a porcelain dish, there is added 0.57 g of sodium hydroxide, the contents are thoroughly mixed cup rod and dried at ¹¹⁰ ° C in an oven. The dried product contains 0.012 wt. water soluble ammonium nitrogen.

Проводят несколько аналогичных опытов с осадками 1 и 2, в которых используют гидроксид или карбонат натрия с различным расходом реагента, а также водные растворы указанных реагентов различной концентрации. Конкретные условия и результаты опытов приведены в табл.1 и 2. Conduct several similar experiments with precipitation 1 and 2, which use sodium hydroxide or carbonate with different reagent consumption, as well as aqueous solutions of these reagents of different concentrations. Specific conditions and experimental results are given in tables 1 and 2.

П р и м е р 2. Опыты проводят с осадком 1 карбоната кальция и водными растворами реагентов, изменив порядок обработки осадка. Осадок карбоната кальция в количестве 100 г помещают на фильтровальную вакуумную воронку, на слой осадка наливают расчетное количество водного раствора реагента, включают вакуум, выдерживают 10 с, затем содержимое воронки переносят в сушильный шкаф и высушивают при 110^оС. Условия и результаты опытов по примеру 2 приведены в табл.3.PRI me R 2. The experiments are carried out with a precipitate of 1 calcium carbonate and aqueous solutions of reagents, changing the processing order of the precipitate. The precipitate of calcium carbonate in an amount of 100 g was placed on a vacuum filter funnel, the precipitate layer is poured on the calculated amount of the aqueous solution of the reagent include a vacuum is maintained with 10, then the contents of the funnel is transferred to a drying oven and dried at 110 ^C. The conditions and results of the experiments of Example 2 are given in table 3.

П р и м е р 3 (контрольный). Проводят опыт по прототипу, т.е. без обработки осадка перед сушкой. Для этого исходные осадки 1 и 2 высушивают в сушильном шкафу при 110^оС. Содержание водорастворимого аммонийного азота составляет 0,11 мас. в высушенном осадке 1 и 0,10 мас. в высушенном осадке 2.PRI me R 3 (control). Carry out a prototype experiment, i.e. without processing the precipitate before drying. For this initial rainfall 1 and 2 was dried in an oven at 110 ° ^C. The content of water-soluble ammonium nitrogen is 0.11 wt. in dried precipitate 1 and 0.10 wt. in dried precipitate 2.

Представленные данные показывают, что предварительная обработка влажного карбоната кальция гидроксидом или карбонатом натрия перед сушкой позволяет существенно уменьшить содержание водорастворимого аммонийного азота, т.е. устранить недостаток известного способа. The data presented show that the preliminary treatment of wet calcium carbonate with hydroxide or sodium carbonate before drying can significantly reduce the content of water-soluble ammonium nitrogen, i.e. eliminate the disadvantage of this method.

Карбонат кальция, полученный по предлагаемому способу, содержит соединения натрия. Однако присутствие соединений натрия в карбонате кальция не ухудшает потребительских свойств продукта, а в ряде случаев является полезным, в частности при использовании карбоната кальция в стекольной промышленности (соли натрия входят в состав шихты для варки стекла). Calcium carbonate obtained by the proposed method contains sodium compounds. However, the presence of sodium compounds in calcium carbonate does not impair the consumer properties of the product, and in some cases is useful, in particular when using calcium carbonate in the glass industry (sodium salts are part of the mixture for glass melting).

Рациональный расход реагента составляет 1,5-3 моль на 1 моль водорастворимого аммонийного азота. При меньшем расходе реагента падает эффективность очистки. Увеличение расхода реагента экономически нецелесообразно, так как уже при расходе 3 моль обеспечивается требуемая эффективность очистки (см. табл.1). The rational consumption of the reagent is 1.5-3 mol per 1 mol of water-soluble ammonium nitrogen. At a lower reagent consumption, the cleaning efficiency decreases. The increase in reagent consumption is not economically feasible, since already at a flow rate of 3 mol the required cleaning efficiency is provided (see table 1).

Гидроксид или карбонат натрия может быть использован как в кристаллическом виде, так и в виде водного раствора. Более предпочтительным является использование водного раствора, в этом случае упрощается способ обработки, в частности, обеспечивается возможность обработки осадка непосредственно на фильтре (см. табл.3). Sodium hydroxide or sodium carbonate can be used both in crystalline form and in the form of an aqueous solution. The use of an aqueous solution is more preferable, in this case the processing method is simplified, in particular, it is possible to process the precipitate directly on the filter (see table 3).

Claims

1. A METHOD FOR PRODUCING CALCIUM CARBONATE, including treating a solution of calcium nitrate with ammonia and carbon dioxide and / or ammonium carbonate, separating the precipitate of the target product by filtration, washing it with water and drying, characterized in that the washed precipitate is treated with sodium hydroxide or carbonate before drying.

2. The method according to claim 1, characterized in that the processing of the precipitate is carried out at a reagent consumption of 1.5 to 3.0 mol per 1 mol of water-soluble ammonium nitrogen in calcium carbonate.

3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that the sodium hydroxide is used in the form of a 10 20% aqueous solution.

4. The method according to claims 1 and 2, characterized in that the sodium carbonate is used in the form of 15 to 20% aqueous solution.