Процессы с вымораживанием нитрата кальция

Известны различные способы производства сложных удобрений типа нитрофоса и нитрофоски из продуктов разложения природных фосфатов азотной кислотой. Они отличаются главным образом приемами, применяемыми для связывания и выделения избытка СаО из растворов. К наиболее распространенным способам производства нитрофоса и нитрофоски относятся процесс с вымораживанием нитрата кальция азотно-фосфорнокислотный и азотно-карбонатный способы разложение фосфатов смесью азотной и серной кислот (азотно-сернокислотный способ) или смесью азотной кислоты и сульфатов (азотно-сульфатный способ). [c.263]

Большов научно-техническое и промышленное значение представляет комплексный процесс азотнокислой переработки фосфатов с получением фосфорных удобрений, фтористых солей и редких земель, разработанный С. И. с сотрудниками (в нескольких вариантах). В этом процессе азотная кислота используется в двух направлениях для разложения фосфата и в качестве составной части конечного продукта — удобрения в виде нитрата. Этот метод может считаться наиболее передовым и перспективным технологическим процессом комплексного использования фосфатного сырья без отходов производства. За эту работу С. И. и сотрудники НИУИФ А. И. Логинова и А. М. Поляк были удостоены в 1941 г. Сталинской премии второй степени. Ими были также изучены схемы, в которых известь выделяется из азотнокислотного раствора при помощи сульфатов аммония и натрия, а также путем вымораживания нитрата кальция. Этот процесс позволяет получать концентрированные и сложные удобрения, в том числе тройное азотно-фосфорно-калийное удобрение типа нитрофоски. На основе физико-химического анализа процессов С. И. предложил утилизировать большую часть элементов, содержащихся в хибинском апатите (Изв. АН СССР, ОМЕН, серия хим., 1938, Л 1 Изв. АН СССР, ОХН, 1940, № 5 Докл. АН СССР, 1946, Д 8 и др.). [c.10]

В большинстве эксплуатируемых в настоящее время способов нейтрализацию вытяжки производят аммиаком. Избыточный нитрат кальция в пульпе (по сравнению с необходимым для образования дикальцийфосфата) переводят в другие соединения — карбонат кальция, сульфат кальция — или предварительно выделяют его вымораживанием Это существенно усложняет технологический процесс и приводит к увеличению стоимости продукта. Стремление удалить нитрат кальция в некоторой степени обусловлено его повышенной гигроскопичностью. Однако опытами, проведенными в ЛТИ имени Ленсовета, совместно с ГИАП, установлено, что при добавке 5—10% фосфоритной муки к нитрофоске, содержащей нитрат кальция, гигроскопичность получаемого продукта не превышает гигроскопичности других видов нитрофоски, а по другим физическим свойствам — слеживаемости, рассеваемости— этот продукт превосходит их. [c.868]

Процесс вымораживания нитрата кальция наиболее часто проводят в кристаллизаторах периодического действия, представляющих собой цилиндрические емкости, снабженные мешалками и змеевиками, внутри которых циркулирует охлаждающая жидкость. Таким образом, передача тепла в этих аппаратах осуществляется через теплообменную поверхность. Охлаждение раствора производится постепенно в первых кристаллизаторах температура снижается приблизительно до 30 °С, в последующих — до более низких температур. Конечная температура охлаждения азотнокислотной вытяжки составляет минус 5— минус 10 °С. [c.77]

IX.1.1. Процессы с вымораживанием нитрата кальция [c.253]

РИС. 1Х-4. Схема процесса азотнокислотного разложения с вымораживанием нитрата кальция при прямом контакте раствора с инертным хладоагентом /—дозатор 2 —реакторы разложения 3 — седиментационная центрифуга 4, 8, 12, 14 — сборники 5, 9, 13, 15 — насосы центробежные 6 — теплообменник 7 — кристаллизатор —испаритель аммиака // —фильтрующая центрифуга /5 — теплообменник [c.259]

Считают, что конверсию азотнокислого кальция по карбонатному или сернокислотному способу для перевода его в карбонат или сульфат кальция производят вследствие недостаточно высоких свойств нитрата кальция как удобрения. В действительности же, карбонатный и сернокислотный способы возникли вследствие трудности разделения азотнокислотной вытяжки на составляющие ее компоненты. В настоящее время имеется тенденция вернуться к процессу выделения избыточного кальция вымораживанием из азотнокислотной вытяжки части азотнокислого кальция [28]. В этом случае продуктом азотнокислотного разложения помимо нитрофоски будет также нитрат кальция, который является ценным удобрением на кислых почвах. В некоторых странах нитрат кальция применяют в значительных масштабах. [c.148]

Изучается процесс производства нитрофоса из фосфоритов Каратау в аппаратуре цеха аммиачной селитры также с вымораживанием из раствора нитрата кальция. После частичного выделения Са(ЫОз)г раствор нейтрализуют аммиаком в аппарате ИТН (стр. 31), нейтрализованную пульпу упаривают и из нее кристаллизуют удобрительные соли на охлаждаемых [c.268]

Ко второй группе относятся способы, при осуществлении которых избыток кальция полностью выводится из процесса. Состав продуктов, получаемых при этом, не отличнетея от состава нитроаммофосок, полученных на основе фосфорной кислоты. В нашей стране азотнокислотную нитроаммофоску производят двумя методами азотно-сернокислотно-сульфатным и азотнокислотным с вымораживанием нитрата кальция. [c.329]

Перспективность метода производства концентрированных сложных удобрений, основанного на вымораживании нитрата кальция из азотнокислотной вытяжки с добавкой фосфорной кислоты, предопределяется высоким качеством получаемого продукта и малыми сырьевыми затратами на переработку фосфатного сырья. В этом процессе, в отличие от других методов, не применяют никаких дополнительных реагентов (например, H2SO4, сульфаты) для выделения избыточного кальция [1—2, 10]. [c.234]

Поэтому, если производство карбонатной нитрофоски достигнет значительных размеров, необходимо разработать соответствующие технологические приемы для выведения части азота из процесса с тем, чтобы получить удобрение с более уравновешенным соотношением азота и фосфора. Соотношение азота я фосфора в сложных удобрениях, полученных по другим схемам азотнокислотного метода переработки фосфатов (с вымораживанием, с добавлением серной или фосфорной кислоты), может варьировать в зависимости от степени вымораживания нитрата кальция или от количества добавляемой серной или фосфорной кислоты. В этом заключается преимущество названных схем перед. карбонатной схемой в ее нынешнем виде, где на единицу азота при всех условиях приходится не более 0,8 единицы Р2О5. [c.108]

Проведенное графоаналитическое исследование расхода сырьевых компонентов в сравниваемых методах производства сложных удобрений дает возможность соизмерить нх в стоимостном выражении (рис. 2.4). Самыми низкими затратами на сырье характеризуется процесс азотнокнслотного разложения апатитового концентрата с последующим вымораживанием нитрата кальция, что обусловлено отсутствием необходимости применения в этом процессе серной кислоты. Для производства других подобных форм сложных удобрений затраты возрастают по мере увеличения расхода серной кислоты. [c.55]

Самые высокие затраты на переработку сырья характерны для азотнокислотного метода с вымораживанием нитрата кальция, а наименьшие — для азотносернокислотного нитрофоса, что объясняется отсутствием стадии выделения балластных компонентов. Промежуточное значение затрат характерно для процессов производства нитроаммофоса. [c.57]

В процессе получения ЫРК-удобрений по методу с вымораживанием нитрата кальция в качестве побочного продукта образуется тетрагидрат нитрата кальция. При получении удобрения состава 16,5 16,5 16,5 на 1 т готового продукта образуется 0,8 т 100%-ного Са(Н0з)2-4Н20. Из-за чрезвычайно высокой гигроскопичности и слеживаемости твердый нитрат кальция в качестве самостоятельного азотного удобрения используют редко. Его утилизируют либо переработкой в жидкие удобрения, либо, в основном, конверсией в нитрат аммония и карбонат кальция. При получении жидких удобрений нитрат кальция смешивают с растворами карбамида и (или) нитрата аммония. В результате получают жидкие азотные удобрения, содержащие 15—20%) азота. [c.260]

Данные лабораторного исследования позволяют наметить технологический режим процесса получения нитрофоски по методу высаливания избыточного нитрата кальция из азотнокислотной вытяжки фосфорной кислотой. Процесс может быть осуществлен в аппаратах, применяемых при получении нитрофоски по методу вымораживания нитрата кальция [1, 2, 10], но с меньшим количеством оборуло зания из-за сокращения времени охлаждения раствора в 3—5 раз и проведения процесса при более высокой температуре. Для этого к азотнокислотиой вытяжке перед охлаждением ее в кристаллизаторе добавляют 75%-иую фосфорную кислоту в количестве 1,5—3 кг-мол Н3РО4 на 3 кг/мол Н3РО4 в азотнокислотной вытяжке. Смесь охлаждают в кристаллизаторе до 3—-9°С [c.237]

В нитрофосках, содержаш,их балласт — сульфат или карбонат кальция — концентрация питательных веш,еств (N + P2O5 + K2O) составляет 35—36%, в нитрофосках же, не содержащих балласта, получаемых с вымораживанием части нитрата кальция или с введением в процесс фосфорной кислоты, концентрация питательных веществ достигает 45—50%. [c.575]

С уменьшением концентрации кислоты до 47% HNO3 температура кристаллизации нитрата кальция должна быть понижена до минус 5 — минус 10° С. Такой процесс кристаллизации называют вымораживанием . В области низких температур нитрат кальция кристаллизуется в виде двойной соли 3[Са(Ы0з)2-4Н20]-НЫ0з. [c.403]

Вымораживание (кристаллизацию) нитрата кальция производят при интенсивном перемешивании в резервуарах с охлаждающими змеевиками при понижении температуры раствора до —5 или —10 °С с помощью циркулирующего в них холодильного рассола. Поскольку кристаллы Са(К0з)2-4Н20 выделяются на охлаждающей поверхности, ухудшая теплопередачу, процесс осуществляют в аппаратах периодического действия. После опорожнения кристаллизаторов в змеевики вместо рассола подают пар или горячую воду для растворения налипших на поверхности змеевиков кристаллов. [c.338]

Получаемый при разложении раствор (вытяжка) содержит фосфорную кислоту и нитрат кальция, который при переработке остается в удобрении и резко ухудшает качество продукта. Следовательно, вытекает необходимость удаления Са(КОз)2 из раствора. Один из способов удаления нитрата кальция из раствора — вымораживание. Для этого раствор охлаждают до температуры —5, —10°С. При охлаждении происходит кристаллизация Са(ЫОз)2-4НгО, кристаллы отделяют от раствора. Маточный раствор, содержащий в основном фосфорную кислоту и растворенный Са (N03)2, подвергают аммонизации. Процесс аммонизации протекает по реакции [c.153]

В процессе азотнокислотного разложения фосфатов из 1 моль фторапатита получается раствор, в котором находится 3 моль Н3РО4 и 5 моль Са(ЫОз)2. Для получения нитрофоски без примесей нитрата кальция, содержащей 50% водорастворимой Р2О5, теоретически необходимо выделить путем вымораживания 70% СаО в виде Са(НОз)2 от количества окиси кальция, имевшийся в растворе. Следовательно, из 5 моль Са(ЫОз)г должно выкристаллизоваться 3,5 моль этой соли, а 1,5 моль нитрата кальция и 3 моль Н3РО4 останутся в растворе. [c.263]

Производство двойных удобрений типа нитрофоса возможно путем безретурного процесса. После вымораживания большей части нитрата кальция (с таким расчетом, чтобы полученное удобрение содержало 50% Р2О5 в водорастворимой форме) и аммонизации раствора до pH = 4,5—5, пульпу упаривают при 150°С до содержания 2,5—3% влаги. [c.269]

Этот способ заключается в разложении природных фосфатов смесью азотной и фосфорной кислот. Благодаря введеник> фосфорной кислоты отношение СаО Р2О5 в образующемся растворе уменьшается, т. е. достигается тот же эффект, что при вымораживании части нитрата кальция. Кроме того, в результате добавления фосфорной кислоты ускоряется разложение фосфатов, вследствие чего продолжительность реакции процесса сокращается до 1 ч. [c.270]

На рис. 2.3 показан материальный баланс продуктов конверсии нитрата кальция при вымораживании последнего на 88 и 70%, что соответствует содержанию водной формы Р2О5 в удобрении 80 и 50%. При стехиометриче-ской норме расхода азотной кислоты эти сложные удобрения после вымораживания нитрата кальцня характеризуются соотнощением N Р2О5 1 2 и 1 3, а в случае возврата нитрата аммония, полученного конверсией нитрата кальция, соотношение составляет 1 1 и 1 1,1. В первом случае с нитратом кальция выводится 50% введенного азота, а во втором случае — около 70%. Избыток азотной кислоты, вводимой в процесс разложения, приводит к соответствующему увеличению доли азотных компонентов в сложном удобрении. [c.53]

Серьезным недостатком процесса вымораживания с охлаждением раствора через теплообменную поверхность является постепенная инкрустация последней осадком нитрата кальция, плохо проводящим тепло. Это приводит к необходимости периодической остановки процесса для размораживания змеевиков. Для этого отключают подачу охлаждающей жидкости, и вместо нее в змеевики кратковременно подают пар, что приводит к расплавлению осевшего на теплообменной поверхности осадка Са(К0з)2-4Н20. Таким образом, режим работы каждого отдельного кристаллизатора является периодическим. Непрерывность процесса в целом достигается в результате применения большого числа кристаллизаторов, причем протекающий в каждом нз пих процесс сдвинут во времени по сравнению с процессами, протекающими в других кристаллизаторах. [c.77]

Первый способ. Удаление избытка нитрата кальция путем его вымораживания. При понижении температуры до 5° значительная часть нитрата кальция выпадает в осадок, который затем отфильтровывается и, таким образом, удаляется из процесса. Раствор нейтрализуется аммиаком, упаривается, и в плав вводится хлористый 1 ллий или сульфат калия далее идет грануляция, окончательная сушка продукта и его кондиционирование. В нитрофоске, получпомой по этому способу, общее содержание питательных веытеств достигает 50%. [c.80]