CN1012568B - 浮选法制取硝酸钠和氯化铵的联产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明是通过化合物硝酸铵和氯化钠反应采用浮选法制取硝酸钠和氯化铵的联产工艺，利用了同离子效应防止了逆反应的发生。利用静态结晶和浮选手段达到NaNO₃和NH₄Cl混晶分层浮选的目的。整个联产工艺是一个投入产出闭路循环系统，生产过程中不需投入第三种物质，所需设备均为常压通用化工设备。规模可大可小。甚至土法也能实现生产目的，本发明提供了低成本生产硝酸钠和氯化钠的方法。

Description

本发明是通过化合物硝酸铵和氯化钠反应采用浮洗法制取硝酸钠和氯化铵的联产工艺。

硝酸钠是一种重要的化工原料，目前生产硝酸钠的工艺主要有三种：一是从硝石中提取;二是用纯碱吸取硝酸尾气，三是用纯碱和硝酸中和反应制得。（“无机盐工业手册”上册，化学工业出版社一九七九年版），上述方法或因矿产资源限制（世界钠硝石矿贮量很少），或因生产原料昂贵，来源困难（如纯碱），或因生产过程中的强烈腐蚀，需要特种材料，造成生产成本高，因之硝酸钠在国内外市场上长期处于紧缺状态。“浮选法制取硝酸钠和氯化铵的联产工艺”是依据下列化学反应方程式。

这个方法在原理上似较简单，但在工艺上，如何使反应能进行到接近安全，而又能将生产成的NaNO₃和NH₄Cl的混晶较好地分离开来，则是比较困难的，此法世界上正在被推荐，或者进行小规模试验（“化肥手册”中国对外翻译出版公司1984年版P.153）。

发明的任务是在不投入第三种物质的情况下，有效地控制逆反应，解决分晶问题。与本发明最相关对比文献是CA30∶1526.7。

通过化合物硝酸铵和氯化钠采用浮选法制取硝酸钠和氯化铵的联产工艺解决了发明提出的任务。该联产工艺是一个循环系统。循环系统包括反应、结晶、浮选等工艺，按H₂O∶NH₄NO₃∶NaCL＝1000∶825∶600的比例配制溶液。再加入过量的固体NH₄NO₃一起投入反应工艺。反应工艺根据温度条件可分热法和冷法两种，无论那种方法都是利用同离子效应，使NH₄Cl析出，并防止了逆反应发生。反应溶液采用热法反应的直接进入结晶工艺，采用冷法反应的在析出部分NH₄Cl后通过蒸发浓缩工艺再进入结晶工艺。结晶工艺采用静态结晶，充分地使NH₄Cl和NaNO₃晶体析出。含有NH₄Cl和NaNO₃混晶的冷晶浆在浮选工艺中进行搅拌浮选，由于NH₄Cl和NaNo₃的比 重差异较大。而冷晶浆的比重接近NH₄Cl的比重，经充分搅拌达到晶体分层浮选的目的。NH₄Cl晶体悬浮析出，NaNO₃晶体沉底析出，由冷法反应工艺和浮选工艺分离析出的NH₄Cl含有NaNO₃和NaCl，经过洗涤工艺，在含有NH₄NO₃的水溶液中冲洗，利用了同离子效应提高了NH₄Cl的收率，由于NH₄Cl和NH₄NO₃的溶解吸热有效地控制了洗涤温度。由浮选工艺析出的NaNO₃，经过水洗或重结晶提纯，洗涤工艺及NaNO₃水洗工艺流出的洗液浮选工艺流出的母液均返回循环系统。完成一次循环，本发明是一个投入产出闭路循环系统，生产过程中不需投入第三种物质，所需设备均为常压通用化工设备，规模可大可小，甚至土法也可实现生产目的。

联产工艺的技术条件为：

反应工艺：

1.热法反应：反应温度为80-100℃，反应终止溶液浓度为38-42（°Be′），离子浓度[NH₄]为125-150克/升[Cl^-]为100-120克/升。

2.冷法反应：反应温度为0-25℃，反应终止析出部分NH₄Cl后，溶液浓度为37-42（°Be′），离子浓度[NH₄]为110-130克/升，[Cl^-]为80-100克/升。

蒸发浓缩工艺：温度控制在110-120℃。终止溶液浓度为37-42（°Be′），离子浓度[NH₄]为130-150克/升。[Cl^-]为100-120克/升。

结晶工艺：静态结晶，温度控制在0-25℃。

NH₄Cl的洗涤工艺：采用30-50%的NH₄NO₃水溶液冲洗，温度控制在0-20℃。

浮选工艺：温度控制在0-25℃，介质是浓度为37-42（°Be′）的冷晶浆。

附图为浮选法制取硝酸钠和氯化铵联产工艺流程简图。

1-反应工艺

2-蒸发浓缩工艺

3-结晶工艺

4-浮选工艺

5-洗涤工艺

6-水洗

A-原料：水、NH₄NO₃、NaCl

B-成品NH₄Cl

C-成品NaNO₃

附图描述了本发明的一个实施例，原料（A）按H₂O∶NH₄NO₃∶NaCl＝1000∶825∶600的比例配制溶液，再加入过量的固体NH₄NO₃，一起投入反应（1）工艺，温度控制在0-25℃，由于同离子效应，反应析出部分NH₄Cl，溶液浓度为37-42（°Be′），离子浓度[NH₄]为110-130克/升，[Cl^-]为80-100克/升，将该溶液输入蒸发浓缩（2）工艺，温度控制在110～120℃，终止时溶液浓度为37-42（°Be′），离子浓度[NH₄]为130-150克/升，[Cl^-]为100-120克/升。经蒸发浓缩的溶液在结晶（3）工艺进行静态结晶，温度控制在0-25℃，含有NH₄Cl和NaNO₃混晶的冷晶浆在浮选（4）工艺进行搅拌浮选，温度控制在0-25℃，介质是浓度为37-42（°Be′）的冷晶浆，NH₄Cl悬浮析出，NaNO₃沉底析出。由反应（1）和浮选（4）工艺析出的NH₄Cl进入洗涤（5）工艺，在含有30-50%NH₄NO₃的水溶液中冲洗，温度控制在0-20℃，使NH₄Cl提纯为成品（B），洗液返回主循环，由浮选（4）工艺析出的NaNO₃经过水洗（6）或重结晶提纯为成品（C），浮选后的母液和水洗NaNO₃的洗液返回反应（1）工艺完成一次循环。

Claims (7)

1、一种由硝酸铵和氯化钠反应采用浮选法制取硝酸钠和氯化铵的联产工艺，其特征在于：原料按H₂O∶NH₄NO₃∶NaCl=1000∶825∶600的重量比例配制溶液，再加入过量的固体NH₄NO₃，然后一起投入反应工艺，热法反应工艺温度控制在80～100℃，反应液再静态结晶，温度控制在0～25℃，得到含NH₄Cl和NaNO₃混晶的冷晶浆，搅拌浮选，温度控制在0～25℃，由浮选析出的NH₄Cl晶体通过洗涤提纯为成品NH₄Cl，温度控制在0～20℃，洗液返回主循环，由浮选析出的NaNO₃，经过水洗或重结晶提纯为成品NaNO₃，母液和洗液返回反应工艺。

2、一种由硝酸铵和氯化钠反应采用浮选法制取硝酸钠和氯化铵的联产工艺，其特征在于：原料按H₂O∶NH₄NO₃∶NaCl＝1000∶825∶600的重量比例配制溶液，再加入过量的固体NH₄NO₃，然后一起投入反应工艺，冷法反应工艺温度控制在0～25℃，反应液析出NH₄Cl，剩余溶液通过蒸发浓缩进入结晶工艺，蒸发浓缩时温度控制在110～120℃，结晶工艺采用静态结晶，温度控制在0～25℃，得到含NH₄Cl和NaNO₃混晶的冷晶浆，搅拌浮选，温度控制在0～25℃，由反应和浮选工艺析出的NH₄Cl晶体经过洗涤提纯为成品NH₄Cl，温度控制在0～20℃，洗液返回主循环，由浮选析出的NaNO₃经过水洗或重结晶提纯为成品NaNO₃，母液和洗液返回反应工艺。

3、按权利要求1所述的联产工艺，其特征在于：反应终止溶液浓度为38～42（°Be′）。离子浓度〔NH⁺ ₄〕为125～150克/升〔Cl^-〕为100～120克/升。

4、按权利要求2所述的联产工艺，其特征在于：反应终止析出NH₄Cl后溶液浓度为37～42（°Be′）离子浓度〔NH⁺ ₄〕为110～130克/升〔Cl^-〕为80-100克/升。

5、按权利要求2或4所述的联产工艺，其特征在于：蒸发浓缩终止时溶液浓度为37-42（°Be′），离子浓度〔NH⁺ ₄〕为130-150克/升，〔Cl^-〕为100-120克/升。

6、按权利要求1或2所述的联产工艺，其特征在于：NH₄Cl采用30～50%的NH₄NO₃水溶液冲洗。

7、按权利要求1或2所述的联产工艺，其特征在于浮选介质是浓度为37-42（°Be′）的冷晶浆。