[go: up one dir, main page]

RU2240284C1 - Calcium nitrate crystalline hydrate isolation method - Google Patents

Calcium nitrate crystalline hydrate isolation method Download PDF

Info

Publication number
RU2240284C1
RU2240284C1 RU2003123059/15A RU2003123059A RU2240284C1 RU 2240284 C1 RU2240284 C1 RU 2240284C1 RU 2003123059/15 A RU2003123059/15 A RU 2003123059/15A RU 2003123059 A RU2003123059 A RU 2003123059A RU 2240284 C1 RU2240284 C1 RU 2240284C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
crystals
solution
nitric acid
calcium nitrate
washing
Prior art date
Application number
RU2003123059/15A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003123059A (en
Inventor
В.А. Сеземин (RU)
В.А. Сеземин
О.Б. Абрамов (RU)
О.Б. Абрамов
О.М. Захарова (RU)
О.М. Захарова
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Научно-инженерный центр" (ООО "НИЦ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Научно-инженерный центр" (ООО "НИЦ") filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Научно-инженерный центр" (ООО "НИЦ")
Priority to RU2003123059/15A priority Critical patent/RU2240284C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2240284C1 publication Critical patent/RU2240284C1/en
Publication of RU2003123059A publication Critical patent/RU2003123059A/en

Links

Landscapes

  • Fertilizers (AREA)
  • Removal Of Specific Substances (AREA)

Abstract

FIELD: inorganic compounds technology.
SUBSTANCE: invention relates to complex fertilizer production technology via decomposition of naturally occurring phosphates with nitric acid, more specifically to isolation of calcium nitrate crystalline hydrate from nitric-phosphoric acid solution. Method comprises cooling acid solution, crystallization, separating crystals from mother liquor and treating them with nitric acid followed by washing crystals with 35-60% ammonium nitrate solution cooled to temperature between -10 and +10оС, consumption of the latter being maintained within a range of 0.1 to 0.25 wt parts per 1 wt part crystals.
EFFECT: increased purity of product with regard to nitric acid impurity.
3 ex

Description

Изобретение относится к технологии производства сложных удобрений азотнокислотным методом.The invention relates to the production technology of complex fertilizers by the nitric acid method.

Известен способ выделения кристаллогидрата нитрата кальция, предусматривающий охлаждение азотнофосфорнокислого раствора, кристаллизацию, фильтрование или центрифугирование образующейся суспензии и отмывку кристаллов азотной кислотой от маточного раствора [М.Е. Позин. Технология минеральных солей. ч.II, Л., Химия, 1974, с.1339-1342].A known method for the separation of crystalline hydrate of calcium nitrate, providing for the cooling of a nitric phosphate solution, crystallization, filtering or centrifugation of the resulting suspension and washing the crystals with nitric acid from the mother liquor [M.E. Posin The technology of mineral salts. Part II, L., Chemistry, 1974, S. 1339-1342].

Недостаток этого способа заключается в значительных потерях азотной кислоты с кристаллогидратом нитрата кальция.The disadvantage of this method is the significant loss of nitric acid with crystalline hydrate of calcium nitrate.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является способ выделения кристаллогидрата нитрата кальция, включающий охлаждение азотнофосфорнокислого раствора, кристаллизацию, отделение кристаллов от маточного раствора фильтрованием с последующей их обработкой азотной кислотой и промывкой кристаллов от азотной кислоты водным раствором нитрата кальция с концентрацией 20-40 мас.% и температурой от плюс 5 до минус 10°С [а.с. СССР №644733, кл. С 01 F 11/44, опубл. 30.01.79].The closest set of essential features and the achieved result to the present invention is a method for the separation of calcium nitrate crystalline hydrate, comprising cooling the nitric phosphate solution, crystallization, separating the crystals from the mother liquor by filtration, followed by their treatment with nitric acid and washing the crystals from nitric acid with an aqueous solution of calcium nitrate with a concentration 20-40 wt.% And a temperature of from plus 5 to minus 10 ° C [and.with. USSR No. 644733, class C 01 F 11/44, publ. 01/30/79].

Недостаток способа состоит в невысокой эффективности промывки. При попытке реализовать способ в промышленных условиях выяснилось, что при контакте промывного раствора со слоем кристаллов на фильтре образуется корка на поверхности слоя, по внешнему виду похожая на ледяную и препятствующая проникновению промывного раствора внутрь слоя. В результате промывной раствор стекает по образовавшейся корке в корыто барабанного фильтра, и степень промывки составляет всего 15 отн.%.The disadvantage of this method is the low washing efficiency. When trying to implement the method in an industrial environment, it turned out that upon contact of the wash solution with a layer of crystals on the filter, a crust forms on the surface of the layer, in appearance similar to ice and prevents the penetration of the wash solution into the layer. As a result, the washing solution flows down the crust into the trough of the drum filter, and the washing ratio is only 15 rel.%.

Технической задачей, решаемой заявляемым способом, является повышение эффективности промывки кристаллов.The technical problem solved by the claimed method is to increase the efficiency of washing crystals.

Поставленная техническая задача решается тем, что в способе выделения кристаллогидрата нитрата кальция из азотнофосфорнокислого раствора, включающем его охлаждение, кристаллизацию, отделение кристаллов от маточного раствора, их обработку азотной кислотой и последующую промывку охлажденным нитратсодержащим солевым раствором, согласно изобретению в качестве последнего используют раствор нитрата аммония. При этом расход раствора нитрата аммония поддерживают в пределах 0,1-0,25 мас.ч. на 1 мас.ч. кристаллов, температуру раствора нитрата аммония - в пределах от минус 10 до плюс 10°С, а его концентрацию - в пределах 35-60 мас.%.The stated technical problem is solved by the fact that in the method for the separation of calcium nitrate crystalline hydrate from a nitric phosphate solution, including cooling, crystallization, separation of crystals from the mother liquor, their treatment with nitric acid and subsequent washing with a cooled nitrate-containing saline solution, according to the invention, ammonium nitrate solution is used as the latter . While the flow rate of the solution of ammonium nitrate is maintained in the range of 0.1-0.25 wt.h. per 1 part by weight crystals, the temperature of the solution of ammonium nitrate is in the range from minus 10 to plus 10 ° C, and its concentration is in the range of 35-60 wt.%.

Пример 1Example 1

Азотнофосфорнокислый раствор, содержащий, мас.%: Р2О5 - 10,8, Са - 9,8, НNО3 - 7,0, в количестве 80 т/ч охлаждают в каскаде из трех циркуляционных кристаллизаторов до температуры минус 4°С, кристаллы тетрагидрата нитрата кальция, отделенные на барабанном вакуумном фильтре от маточного раствора, в количестве 43,4 т/ч, и содержащие 79% тетрагидрата нитрата кальция и 21% жидкой фазы, помещают в реактор-репульпатор, где обрабатывают охлажденным до минус 5°С раствором азотной кислоты с концентрацией 58% в количестве 24 т/ч. Обработанные азотной кислотой кристаллы отделяют от промывного азотнокислого раствора на втором барабанном фильтре. Количество кристаллов 34,7 т/ч, они содержат 85% тетрагидрата нитрата кальция и 15% жидкой фазы, в том числе 8,8% азотной кислоты. Далее кристаллы непосредственно на фильтре промывают охлажденным до минус 5°С 40%-ным раствором нитрата аммония, взятым в количестве 7 т/ч. Промывка кристаллов на фильтре проходит без каких-либо видимых осложнений. При этом получают 32,4 т/ч промытых кристаллов тетрагидрата нитрата кальция и 9,3 т/ч промывного нитратного раствора. Состав промытых кристаллов, мас.%:Nitrogen-phosphate solution containing, wt.%: P 2 O 5 - 10.8, Ca - 9.8, HNO 3 - 7.0, in an amount of 80 t / h, cooled in a cascade of three circulating crystallizers to a temperature of minus 4 ° С , crystals of calcium nitrate tetrahydrate, separated on the drum vacuum filter from the mother liquor, in an amount of 43.4 t / h, and containing 79% calcium nitrate tetrahydrate and 21% of the liquid phase, are placed in a repulpator, where it is processed cooled to minus 5 ° With a solution of nitric acid with a concentration of 58% in an amount of 24 t / h The crystals treated with nitric acid are separated from the washing nitric acid solution in a second drum filter. The number of crystals is 34.7 t / h; they contain 85% calcium nitrate tetrahydrate and 15% liquid phase, including 8.8% nitric acid. Next, the crystals directly on the filter are washed with a cooled to minus 5 ° C 40% solution of ammonium nitrate, taken in an amount of 7 t / h The washing of crystals on the filter takes place without any visible complications. In this case, 32.4 t / h of washed crystals of calcium nitrate tetrahydrate and 9.3 t / h of washed nitrate solution are obtained. The composition of the washed crystals, wt.%:

Тетрагидрат нитрата кальция 86Calcium Nitrate Tetrahydrate 86

Жидкая фаза 14Liquid phase 14

в том числе:including:

Азотная кислота 1,2Nitric acid 1.2

Нитрат аммония 4,8Ammonium Nitrate 4.8

Состав промывного нитратного раствора, мас.%:The composition of the washing nitrate solution, wt.%:

Азотная кислота 29,0Nitric acid 29.0

Нитрат аммония 13,1Ammonium nitrate 13.1

Нитрат кальция 15,8Calcium Nitrate 15.8

Промытые кристаллы направляют на переработку в синтетический мел и нитрат аммония, а промывной раствор - на узел азотнокислотного вскрытия апатитового концентрата.The washed crystals are sent for processing into synthetic chalk and ammonium nitrate, and the washing solution is sent to the nitric acid opening unit of the apatite concentrate.

Пример 2Example 2

Изменяют режим промывки кристаллов тетрагидрата нитрата кальция, а именно - расход раствора нитрата аммония поддерживают в пределах 3,5-9 т/ч, что соответствует удельному расходу 0,1-0,25 т на 1 т поступающих на промывку кристаллов; температуру раствора - в пределах от плюс 10 до минус 10°С; концентрацию раствора - в пределах 35-60 мас.%. Промывка кристаллов на фильтре проходит без каких-либо видимых осложнений, при этом получают промытые кристаллы тетрагидрата нитрата кальция, содержащие, мас.%:The washing regime of the crystals of calcium nitrate tetrahydrate is changed, namely, the flow rate of the ammonium nitrate solution is maintained within 3.5-9 t / h, which corresponds to a specific flow rate of 0.1-0.25 t per 1 ton of crystals entering the washing; the temperature of the solution is in the range from plus 10 to minus 10 ° C; the concentration of the solution is in the range of 35-60 wt.%. The washing of the crystals on the filter takes place without any apparent complications, while washing crystals of calcium nitrate tetrahydrate are obtained, containing, wt.%:

Тетрагидрат нитрата кальция 84-87Calcium Nitrate Tetrahydrate 84-87

Жидкая фаза 13-16Liquid phase 13-16

в том числе:including:

Азотная кислота 1-2,8Nitric acid 1-2.8

Нитрат аммония 3-6Ammonium Nitrate 3-6

Пример 3Example 3

Проводят опыт по прототипу. Для этого промывку кристаллов проводят охлажденным до температуры минус 5°С 35%-ным раствором нитрата кальция. При промывке на поверхности кристаллов образуется монолитный слой, по внешнему виду напоминающий ледяную корку. В результате раствор нитрата кальция, подаваемый на слой кристаллов, стекает в корыто барабанного фильтра, не промывая кристаллы. Остаточное содержание азотной кислоты в кристаллах составляет 7-7,5 мас.%. Опыт прекращают.Carry out a prototype experiment. For this, the washing of crystals is carried out cooled to a temperature of minus 5 ° C with a 35% solution of calcium nitrate. During washing, a monolithic layer is formed on the surface of the crystals, which in appearance resembles an ice crust. As a result, the calcium nitrate solution supplied to the crystal bed flows into the trough of the drum filter without washing the crystals. The residual content of nitric acid in the crystals is 7-7.5 wt.%. The experience is terminated.

Из представленных данных видно, что заявляемый способ в отличие от способа по прототипу обеспечивает высокую эффективность отмывки кристаллов тетрагидрата нитрата кальция от азотной кислоты.From the presented data it can be seen that the inventive method, in contrast to the prototype method, provides high efficiency washing crystals of calcium nitrate tetrahydrate from nitric acid.

Положительный эффект обеспечивается использованием для промывки кристаллов раствора нитрата аммония, который не претерпевает на поверхности кристаллов никаких превращений, препятствующих промывке.A positive effect is provided by the use of a solution of ammonium nitrate for washing the crystals, which does not undergo any transformations on the crystal surface that impede washing.

Оптимальный удельный расход раствора нитрата аммония 0,1-0,25 т на 1 т кристаллов. При меньшем расходе падает эффективность, увеличение расхода более 0,25 т на 1 т кристаллов неоправданно увеличивает количество воды, вводимой в технологический процесс, а затем должно быть выпарено, что экономически нецелесообразно.The optimal specific consumption of a solution of ammonium nitrate is 0.1-0.25 tons per 1 ton of crystals. At a lower flow rate, efficiency decreases, an increase in flow rate of more than 0.25 tons per 1 ton of crystals unreasonably increases the amount of water introduced into the process, and then it must be evaporated, which is not economically feasible.

Оптимальный диапазон температур раствора нитрата аммония от минус 10 до плюс 10°С. При использовании раствора с температурой выше плюс 10°С снижается эффективность промывки кристаллов из-за образования в слое осадка каналов вследствие растворения нитрата кальция в точках попадания струй раствора. Использование раствора, охлажденного до температуры ниже минус 10°С, не повышает эффективность промывки, но обусловливает повышенный расход холода.The optimal temperature range of the solution of ammonium nitrate is from minus 10 to plus 10 ° C. When using a solution with a temperature above plus 10 ° С, the washing efficiency of crystals decreases due to the formation of channels in the sediment layer due to the dissolution of calcium nitrate at the points of entry of the solution jets. The use of a solution cooled to a temperature below minus 10 ° C does not increase the washing efficiency, but causes an increased cold consumption.

Оптимальный диапазон концентрации раствора нитрата аммония составляет 35-60 мас.%. Использование более разбавленного раствора обусловит дополнительное обводнение технологического процесса, а применение более концентрированного (выше 60 мас.%) раствора вызовет затруднение с его охлаждением.The optimal concentration range of the solution of ammonium nitrate is 35-60 wt.%. The use of a more dilute solution will cause additional watering of the technological process, and the use of a more concentrated (above 60 wt.%) Solution will cause difficulty in cooling it.

Claims (1)

Способ выделения кристаллогидрата нитрата кальция из азотнофосфорнокислого раствора, включающий его охлаждение, кристаллизацию, отделение кристаллов от маточного раствора, их обработку азотной кислотой и последующую промывку охлажденным нитратсодержащим солевым раствором, отличающийся тем, что в качестве последнего используют раствор нитрата аммония с концентрацией 35-60 мас.%, температурой в пределах от минус 10 до плюс 10°С, при этом расход раствора нитрата аммония поддерживают в пределах 0,1-0,25 мас.ч. на 1 мас.ч. кристаллов.The method of separation of crystalline hydrate of calcium nitrate from nitric phosphate solution, including cooling, crystallization, separation of crystals from the mother liquor, their treatment with nitric acid and subsequent washing with chilled nitrate-containing saline solution, characterized in that the solution used is ammonium nitrate with a concentration of 35-60 wt. .%, a temperature in the range from minus 10 to plus 10 ° C, while the flow rate of the solution of ammonium nitrate is maintained in the range of 0.1-0.25 wt.h. per 1 part by weight crystals.
RU2003123059/15A 2003-07-21 2003-07-21 Calcium nitrate crystalline hydrate isolation method RU2240284C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003123059/15A RU2240284C1 (en) 2003-07-21 2003-07-21 Calcium nitrate crystalline hydrate isolation method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003123059/15A RU2240284C1 (en) 2003-07-21 2003-07-21 Calcium nitrate crystalline hydrate isolation method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2240284C1 true RU2240284C1 (en) 2004-11-20
RU2003123059A RU2003123059A (en) 2005-02-10

Family

ID=34311128

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003123059/15A RU2240284C1 (en) 2003-07-21 2003-07-21 Calcium nitrate crystalline hydrate isolation method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2240284C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2698879C1 (en) * 2015-11-06 2019-08-30 Яра Интернейшенл Аса Solid dispersed composition of calcium nitrate, containing anti-caking agent

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2140892C1 (en) * 1998-06-15 1999-11-10 Открытое акционерное общество "Акрон" Method of complex fertilizer producing
RU2171245C1 (en) * 2000-05-03 2001-07-27 Открытое акционерное общество "Кирово-Чепецкий химический комбинат им. Б.П. Константинова" Method of preparing complex fertilizer

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2140892C1 (en) * 1998-06-15 1999-11-10 Открытое акционерное общество "Акрон" Method of complex fertilizer producing
RU2171245C1 (en) * 2000-05-03 2001-07-27 Открытое акционерное общество "Кирово-Чепецкий химический комбинат им. Б.П. Константинова" Method of preparing complex fertilizer

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Крешков А.П. Основы аналитической химии, книга 2. – М.: Госхимиздат, 1961, с.349 и 350. *
Технология фосфорных и комплексных удобрений./Под ред. С.Д. Эвенчика, А.А. Бродского. - М.: Химия, 1987, с.230 и 231. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2698879C1 (en) * 2015-11-06 2019-08-30 Яра Интернейшенл Аса Solid dispersed composition of calcium nitrate, containing anti-caking agent

Also Published As

Publication number Publication date
RU2003123059A (en) 2005-02-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2014530160A (en) Magnesium sulfate
CN105668592B (en) The production method of low sodium high-purity potassium chloride
Jitian et al. Exploration of process optimization for recovery of sodium and ammonium sulfate crystals from vanadium precipitation wastewater
CN108285427A (en) A kind of method of phosphoric acid by wet process round-robin method continuous production big particle industrial grade urea phosphate
RU2240284C1 (en) Calcium nitrate crystalline hydrate isolation method
CN112279314A (en) Method for preparing battery-grade nickel sulfate by deeply removing sodium from refined nickel salt
US3155458A (en) Process for producing salt
RU2243162C1 (en) Calcium nitrate crystal hydrate isolation method
US1976283A (en) Method of treating solutions of phosphate rock in nitric acid
US3124612A (en) Urea crystallization
CN1318303C (en) Method for preparing potassium nitrate using nitric acid conversion methdo
NL8300816A (en) METHOD FOR SEPARATING CALCIUM NITRATE TETRAHYDRATE BY CRYSTALLIZATION
US2594723A (en) Process for producing granular clusters of crystalline matter
CN112939032A (en) Method for preparing potassium nitrate by nitric acid method
CN102432042A (en) Method for direct production of finished product potassium nitrate by utilizing complex nitrate-type brine
Lin et al. Synthesis of aluminum ammonium sulfate from waste aluminum processing solution by crystallization
RU2166480C1 (en) Potassium sulfate production process
NO332615B1 (en) Method of purifying calcium nitrate solutions or melts
JP2004010408A (en) Manufacturing method of granular ammonium sulfate
CN106966425A (en) A kind of method of white vitriol particle increase
RU2230718C1 (en) Method for preparing complex fertilizers
CN113860598B (en) Method and system for self-induced separation of high-salinity wastewater
SU1758002A1 (en) Method of producing concentrated solutions of magnesium sulfate from sea type brine
RU2166479C1 (en) Potassium sulfate production process
EA043475B1 (en) METHOD FOR OBTAINING MAGNESIUM SULPHATE FROM DOLOMITE

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20060722