ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Способы производства нитрата калия из "Технология минеральных солей Ч 2" Нитрат калия в природе встречается в виде небольших залежей. Искусственным способом, известным с давних времен, калиевую селитру получали в так называемых селитряницах из компо-стов, в которые входили навоз, зола, известь, хворост и др. В результате биохимических процессов с течением времени в таких компостах образовывалась калиевая селитра, которую выщелачивали водой и подвергали кристаллизации при этом получался сравнительно чистый продукт. [c.1223] Наибольшее промышленное распространение имеет конверсионный способ получения нитрата калия. Представляет интерес получение его из окислов азота и хлористого калия. [c.1224] Нитрат калия (так же как и натрия) получают с помощью катионного обмена (см. стр. 1221). [c.1224] Однако в промышленности используют пока только первую реакцию. [c.1224] Хлорид калия, применяемый для обменного разложения, содержит 95—98% КС1. [c.1225] Горячий раствор нитрата калия и промывные воды направляют в кристаллизатор 6. Здесь при охлаждении раствора до 25—30° выделяются кристаллы KNO3 (первая кристаллизация). Кристаллический продукт после отделения на центрифуге 7 от маточного раствора, возвращаемого в реактор, содержит 94—96% KNO3 и до 6% Na l. [c.1227] Для получения более чистой калиевой селитры (1-го сорта) кристаллический нитрат калия после первой кристаллизации обычно промывают холодной водой, растворяют в паровом конденсате ( распарка ) и подвергают повторной кристаллизации. Распарку проводят в аппарате 9, куда подают острый пар. Концентрированный раствор KNO3, получаемый при растворении соли в паровом конденсате, отфильтровывают на фильтрпрессе 11 и направляют в кристаллизатор 10. Содержание Na l в растворе перед второй кристаллизацией не должно превышать 1—2%- После отделения от маточного раствора на центрифуге 12 кристаллический нитрат калия сушат горячим воздухом (105—110°) во вращающемся барабане 13 . Маточные растворы, получаемые после вторичной кристаллизации KNO3, используют для получения калиевой селитры 2-го сорта. [c.1227] На получение 1 т нитрата калия конверсионным способом рас- чодуют 0,93 т нитрата натрия, 0,92 т хлорида калия, 0,05 г нитрата аммония, 11 т пара 20 воды, 50 квт-ч электроэнергии. [c.1227] В качестве побочного продукта в этом случае получается хлорид аммония, т. е. продукт более ценный, чем поваренная соль, образующаяся при обменном разложении хлорида калия и нитрата натрия. [c.1228] Реакция (1) идет слева направо при сравнительно низких температурах (25—60°). Реакция (2) легко обратима, начинается при низких температурах при 100° равновесие сдвинуто почти нацело в сторону NO I и I2. [c.1229] Образованию хлористого нитрозила способствует повышение концентрации кислот в растворе. При большой концентрации кислот и высокой температуре давление паров НС1 и HNO3 над раствором увеличивается, что приводит к образованию больших количеств хлористого нитрозила и хлора. При применении 30—40%-ной азотной кислоты и температуре ниже 60° потери азота в виде хлористого нитрозила невелики, и хлор накапливается в растворе в виде НС1. При охлаждении раствора из него выделяется значительная доля KNO3, а маточный раствор может быть возвращен в цикл. В дальнейшем, при накоплении значительных количеств соляной кислоты, перед возвратом раствора в процесс необходимо отгонять из него часть хлористого водорода. Отгоняемые пары конденсируются в виде соляной кислоты. [c.1229] Часть маточного раствора нейтрализуют раствором едкого кали и направляют на выпаривание (на схеме не показано), из выпаренного раствора кристаллизуют нитрат калия, который может быть использован в качестве продукта 3-го сорта. [c.1230] Выход нитрата калия по азотной кислоте при использовании части маточного раствора составляет 70%. На производство 1 т продукта расходуется только 4 г пара вместо 11 т ю методу конверсии K I и NaNOs. [c.1230] Эта реакция каталитически ускоряется в присутствии ничтожных количеств воды и идет с большой скоростью при низких температурах (—10, —12°). Скорость реакции, лимитируемая скоростью диффузии, возрастает при применении тонкоизмельченного хлорида калия и при увеличении скорости жидкого или газового потока, омывающего твердые частицы. [c.1231] Реакция с жидкой двуокисью азота может проводиться в автоклаве, а с газообразной — в шаровых или трубчатых мельницах. [c.1231] Получение нитратов калия и натрия взаимодействием хлоридов с NO2 или с азотной кислотой является одним из экономичных путей производства этих продуктов при условии использования хлора, выделяющегося в газовую фазу в виде СЬ, НС1 и NO I. Особенно важно использование хлористого нитрозила, так как в противном случае потеря содержащегося в нем азота делает производство нерентабельным Хлористый нитрозил может быть окислен до NO2 и I2 кислородом воздуха в присутствии концентрированной азотной кислоты или в присутствии катализаторов МпОг, РегОз и др. Хлористый нитрозил может быть использован также для хлорирования окислов и других веществ освобождающаяся при этом N0 может быть переработана в азотную кислоту. Существуют и другие методы переработки хлористого нитрозила. В последнее время интерес к этому способу привлекает внимание еще и потому, что хлористый нитрозил, ранее не находивший применения, может быть использован для получения полупродуктов, применяемых в производстве полиамидных смол. [c.1231] Вернуться к основной статье