CN108996520A - 一种高品质石灰氮的制备方法 - Google Patents

一种高品质石灰氮的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108996520A
CN108996520A CN201810658741.7A CN201810658741A CN108996520A CN 108996520 A CN108996520 A CN 108996520A CN 201810658741 A CN201810658741 A CN 201810658741A CN 108996520 A CN108996520 A CN 108996520A
Authority
CN
China
Prior art keywords
lime nitrogen
ammonia
calcium oxide
urea
preparation
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
CN201810658741.7A
Other languages
English (en)
Inventor
张超
梁万根
于龙
张宁
崔卫华
高鹏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shandong Efirm Biochemistry and Environmental Protection Co Ltd
Original Assignee
Shandong Efirm Biochemistry and Environmental Protection Co Ltd
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 Shandong Efirm Biochemistry and Environmental Protection Co Ltd filed Critical Shandong Efirm Biochemistry and Environmental Protection Co Ltd
Priority to CN201810658741.7A priority Critical patent/CN108996520A/zh
Publication of CN108996520A publication Critical patent/CN108996520A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01C—AMMONIA; CYANOGEN; COMPOUNDS THEREOF
    • C01C3/00—Cyanogen; Compounds thereof
    • C01C3/16—Cyanamide; Salts thereof
    • C01C3/18—Calcium cyanamide

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Fertilizers (AREA)

Abstract

本发明属于化工领域，具体涉及一种高品质石灰氮的制备方法，所述的石灰氮以氧化钙、尿素为原料，通过煅烧制得，且煅烧过程中通入含氨气体。本发明在煅烧过程中通入含氨气体，有效减少了尿素的分解，降低了反应温度，提高了收率，避免了最终产品中副产物的夹杂，保证了产物中有效成分氰胺化钙的有效含量，能耗较低、生产成本低廉、最终获得产品品质高，具有广阔的市场空间与巨大的经济效益。

Description

一种高品质石灰氮的制备方法
技术领域
本发明属于化工领域，具体涉及一种高品质石灰氮的制备方法。
背景技术
石灰氮，又称氰氨化钙，是生产单氰胺、双氰胺、硫脲、和多菌灵的原料， 在钢铁作业中可做金属热处理剂，在农业上可作基肥。目前我国石灰氮用于单 氰胺、双氰胺生产的消费占石灰氮总消费量的60％，用于硫脲、多菌灵生产的 消费量占石灰氮总消费量的35％左右，用于农业领域的消费量仅占石灰氮总消 费量的5％左右。
近年来随着石灰氮生产原料价格不断上扬以及其他费用增加，造成石灰氮 生产成本提高，而石灰氮下游产品的开发应用却呈疲软态势，工业用石灰氮的 发展前景不太乐观，但农用石灰氮市场处于开温阶段，市场前景看好。近年来 随着城市绿化工程和家庭花卉市场的升温，石灰氮在农业方面的应用越来越广 泛。
石灰氮的生产原理是凭借电弧热和电阻热在1800-2200℃的高温下生石灰 与焦炭或兰炭反应而制得电石，再将磨碎的电石1100-1200℃的温度下进行氮 化，生成石灰氮，并伴随产生大量炭黑混与料中。该生产工艺的主要弊端：① 高能耗。②消耗大量焦炭或兰炭等碳素资源。③生产过程产生较多的副产物(例 如氰化物、炭黑等)，导致了石灰氮产品颜色深，有效成分含量低，下游应用 副反应多。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种能耗较低、生产成本低廉、收 率高、有效成分高、杂质含量低、颜色浅、回收后的钙容易价值化开发的高品 质石灰氮的制备方法。
本发明所述的石灰氮以氧化钙、尿素为原料，通过煅烧制得，且煅烧过程 中通入含氨气体。
其具体步骤为：
将氧化钙与尿素混合均匀，放置于高温反应炉中，持续通入含氨气体使体 系压力保持0-3MPa，150-300℃进行第一段煅烧反应，反应时间2-4h，反应完 毕，升温至500-700℃进行第二段煅烧反应，反应时间3-9h，反应结束后氮气 氛围下冷却至室温，即为高品质石灰氮产品。
第一煅烧阶段，发生如下反应：
2CO(NH2)2+CaO→Ca(OCN)2+2NH3+H2O；
第一煅烧阶段，温度过低反应难以发生，温度过高，尿素分解加剧，因此 煅烧温度控制在150-300℃，反应2-4h。
第二煅烧阶段，发生如下反应：
Ca(OCN)2→CaCN2+CO2
第二段烧阶段，温度过低反应缓慢，温度过高，造成能耗的浪费，因此煅 烧温度控制在500-700℃，反应3-9h。
整个煅烧反应过程中，尿素量过低，反应不充分；尿素量过高，造成浪费， 因此，以纯物质的摩尔比计，氧化钙：尿素＝1：2-8。
本发明所述的氧化钙指氧化钙质量百分含量不低于90％的物料，可以来源 于工业氧化钙或自制氧化钙或氧化钙含量90％以上的混合物等等。
本发明所述的含氨气体指氨气体积百含量大于40％的气体，可以来源于氨 气、液氨、以及含有氨气成分的混合气。
本发明在整个的煅烧反应过程中一直持续通入含氨气体，发明人通过实验 发现，含氨气体的通入可以在一定程度上抑制尿素的分解，进而提高收率，而 且一定程度上降低了反应温度。另外，含氨气体可以及时将体系中生成的水带 走，避免生成的产物CaCN2与水分解，提高了收率。本发明反应过程中生成的 其他产物均以气体形式排出，过量的尿素也会在第二段烧结段分解为气体形式 排出，保证了产物中CaCN2的有效含量，本发明做最终获得的产品中有效成分 氰氨化钙含量可高于80％，远远高于目前市售石灰氮中氰胺化钙含量(约 60％)。
本发明整个煅烧阶段，通过控制含氨气体的通入，实现控制压力为 0-3MPa，压力过小，含氨气体浓度过小，抑制尿素分解效果差；压力过大，在 600℃以上的高温反应，会有潜在的危险，对设备高温耐压能力要求高。
综上所述，本发明在煅烧过程中通入含氨气体，有效减少了尿素的分解， 降低了反应温度，提高了收率，避免了最终产品中副产物的夹杂，保证了产物 中有效成分氰胺化钙的有效含量，能耗较低、生产成本低廉、最终获得产品品 质高。
具体实施方式：
下面通过实施例对本发明作进一步的描述，这些描述并不是对本发明内容 作进一步的限定。本领域的技术人员应理解，对本发明的技术特征所作的等同 替换，或相应的改进，仍属于本发明的保护范围之内。
实施例1
一种高品质石灰氮的制备方法，所述的石灰氮以氧化钙、尿素为原料，通 过煅烧制得，且煅烧过程中通入含氨气体。
其具体步骤为：
将氧化钙与尿素混合均匀，放置于高温反应炉中，持续通入含氨气体使体 系压力保持在0.1MPa，180℃进行第一段煅烧反应，3h后将体系温度提至650℃ 继续煅烧反应5h，反应结束后氮气氛围下冷却至室温，将所得产品进行研磨至 指定粒度，即为高品质石灰氮产品。产品为白色或灰白色固体粉末，有效成分 氰氨化钙含量90％。
以纯物质的摩尔比计，氧化钙：尿素＝1：2；
所述的氧化钙指工业氧化钙，氧化钙质量百分含量98％。
所述的含氨气体指来源为工业液氨，含量99％。
实施例2
一种高品质石灰氮的制备方法，所述的石灰氮以氧化钙、尿素为原料，通 过煅烧制得，且煅烧过程中通入含氨气体。
其具体步骤为：
将氧化钙与尿素混合均匀，放置于高温反应炉中，持续通入含氨气体使体 系压力保持在3MPa，150℃进行第一段煅烧反应，4h后将体系温度提至500℃ 继续煅烧反应9h，反应结束后氮气氛围下冷却至室温，将所得产品进行研磨至 指定粒度，即为高品质石灰氮产品。产品为白色或灰白色固体粉末，有效成分 氰氨化钙含量84％。
以纯物质的摩尔比计，氧化钙：尿素＝1：8；
所述的氧化钙指工业碳酸钙煅烧自制氧化钙，含量90％。
所述的含氨气体指石化污水汽提得到的含氨气体，含量96％。
实施例3
一种高品质石灰氮的制备方法，所述的石灰氮以氧化钙、尿素为原料，通 过煅烧制得，且煅烧过程中通入含氨气体。
其具体步骤为：
将氧化钙与尿素混合均匀，放置于高温反应炉中，持续通入含氨气体使体 系压力保持在1.5MPa，300℃进行第一段煅烧反应，2.5h后将体系温度提至 700℃继续煅烧反应3h，反应结束后氮气氛围下冷却至室温，将所得产品进行 研磨至指定粒度，即为高品质石灰氮产品。产品为白色或灰白色固体粉末，有 效成分氰氨化钙含量80％。
以纯物质的摩尔比计，氧化钙：尿素＝1：5；
所述的氧化钙指为氢氧化钙煅烧制备，含量90％。
所述的含氨气体为氨气与空气的混合气，氨气含量40％。
实施例4
一种高品质石灰氮的制备方法，所述的石灰氮以氧化钙、尿素为原料，通 过煅烧制得，且煅烧过程中通入含氨气体。
其具体步骤为：
将氧化钙与尿素混合均匀，放置于高温反应炉中，持续通入含氨气体使体 系压力保持在2MPa，220℃进行第一段煅烧反应，3.5h后将体系温度提至650℃ 继续煅烧反应4h，反应结束后氮气氛围下冷却至室温，将所得产品进行研磨至 指定粒度，即为高品质石灰氮产品。产品为白色或灰白色固体粉末，有效成分 氰氨化钙含量87％。
以纯物质的摩尔比计，氧化钙：尿素＝1：4；
所述的氧化钙指氢氧化钙煅烧自制，含量98％。
所述的含氨气体指氨水汽提自制，含量70％。
实施例5
一种高品质石灰氮的制备方法，所述的石灰氮以氧化钙、尿素为原料，通 过煅烧制得，且煅烧过程中通入含氨气体。
其具体步骤为：
将氧化钙与尿素混合均匀，放置于高温反应炉中，持续通入含氨气体使体 系压力保持在0.8MPa，270℃进行第一段煅烧反应，3h后将体系温度提至600℃ 继续煅烧反应7.5h，反应结束后氮气氛围下冷却至室温，将所得产品进行研磨 至指定粒度，即为高品质石灰氮产品。产品为白色或灰白色固体粉末，有效成 分氰氨化钙含量54％。
以纯物质的摩尔比计，氧化钙：尿素＝1：7；
所述的氧化钙指工业氧化钙与石英石混合自制，含量95％。
所述的含氨气体为氨水汽提自制，含量80％。
采用本发明获得的石灰氮制备单氰胺，产生的有益效果如下：
①稳定剂含量0.5％以下(采用市售石灰氮时，该值为2％左右)，进而提 高了单氰胺产品品质。②生产30％浓度单氰胺产品，市售石灰氮理论单耗为 0.95，本工艺制备的石灰氮的理论单耗可降至0.71以下，大大降低了生产成本。 ③产生的单氰胺渣子为白色碳酸钙粉末，干燥后可煅烧制备氧化钙进行石灰氮 制备套用使用，也可直接用于热电公司及建材公司。钙实现了再生使用，降低 了原料成本的同时，也消除了固废，实现了经济效益与环保效益的双赢。

Claims (5)

1.一种高品质石灰氮的制备方法，其特征在于，所述的石灰氮以氧化钙、尿素为原料，通过煅烧制得，且煅烧过程中通入含氨气体。
2.根据权利要求1所述的一种高品质石灰氮的制备方法，其特征在于，其具体步骤为：将氧化钙与尿素混合均匀，放置于高温反应炉中，持续通入含氨气体使体系压力保持0-3MPa，150-300℃进行第一段煅烧反应，反应时间2-4h，反应完毕，升温至500-700℃进行第二段煅烧反应，反应时间3-9h，反应结束后氮气氛围下冷却至室温，即为高品质石灰氮产品。
3.根据权利要求1所述的一种高品质石灰氮的制备方法，其特征在于，以纯物质的摩尔比计，氧化钙：尿素＝1：2-8。
4.根据权利要求1所述的一种高品质石灰氮的制备方法，其特征在于，所述的氧化钙指氧化钙质量百分含量不低于90％的物料。
5.根据权利要求1所述的一种高品质石灰氮的制备方法，其特征在于，所述的含氨气体指氨气体积百含量大于40％的气体。
CN201810658741.7A 2018-06-25 2018-06-25 一种高品质石灰氮的制备方法 Pending CN108996520A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810658741.7A CN108996520A (zh) 2018-06-25 2018-06-25 一种高品质石灰氮的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810658741.7A CN108996520A (zh) 2018-06-25 2018-06-25 一种高品质石灰氮的制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108996520A true CN108996520A (zh) 2018-12-14

Family

ID=64601652

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810658741.7A Pending CN108996520A (zh) 2018-06-25 2018-06-25 一种高品质石灰氮的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108996520A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109701587A (zh) * 2018-12-24 2019-05-03 华中科技大学 氰胺镁复合物及其制备方法与作为类芬顿催化材料的应用
CN110156049A (zh) * 2019-06-12 2019-08-23 黄河三角洲京博化工研究院有限公司 一种溶剂法制备氰胺化钙的方法
CN110668470A (zh) * 2019-11-06 2020-01-10 山东益丰生化环保股份有限公司 一种石灰氮的合成方法
CN112408424A (zh) * 2020-11-25 2021-02-26 山东益丰生化环保股份有限公司 一种联产氰氨化钙和硫酸的方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1143938A (zh) * 1994-03-11 1997-02-26 Skw特罗斯特贝格股份公司 用尿素制备氰氨(基)化钙的方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1143938A (zh) * 1994-03-11 1997-02-26 Skw特罗斯特贝格股份公司 用尿素制备氰氨(基)化钙的方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
梁红涛 主编: "《最新化工生产工艺设计与化工产品检测技术手册（中卷）》", 31 March 2004, 银声音像出版社 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109701587A (zh) * 2018-12-24 2019-05-03 华中科技大学 氰胺镁复合物及其制备方法与作为类芬顿催化材料的应用
CN110156049A (zh) * 2019-06-12 2019-08-23 黄河三角洲京博化工研究院有限公司 一种溶剂法制备氰胺化钙的方法
CN110668470A (zh) * 2019-11-06 2020-01-10 山东益丰生化环保股份有限公司 一种石灰氮的合成方法
CN112408424A (zh) * 2020-11-25 2021-02-26 山东益丰生化环保股份有限公司 一种联产氰氨化钙和硫酸的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108996520A (zh) 一种高品质石灰氮的制备方法
CN106517621B (zh) 含氯化铵废水的回收利用工艺
CN108557843A (zh) 一种石灰氮的制备方法
CN108793195A (zh) 一种氰氨化钙的合成方法
CN102616826B (zh) 一种高温分解制备三价稀土氧化物的方法
CN102336599B (zh) 一种氨酸法生产高浓度复合肥工艺方法
CN102602973A (zh) 利用电石渣合成超细碳酸钙的方法
CN109133995A (zh) 一种通过分解钾长石制备可溶性钾肥的方法
CN103305739A (zh) 一种高氮钒氮合金vn18及其生产方法
KR20200034144A (ko) 시멘트 소성공정의 폐열을 이용하는 이산화탄소 포집, 저장 및 이용방법
CN103318939A (zh) 一步喷雾热分解制备实心球状稀土氧化物的方法
CN107902631A (zh) 一种利用热碳还原磷石膏耦合热活化钾长石矿化co2并联产二氧化硫和硫酸钾的方法
CN108862320A (zh) 一种单氰胺生产废渣制备石灰氮的方法
CN104404333B (zh) 一种用于制备超高氮化钒的原料组合物及采用该原料制备超高氮化钒的方法
CN102701260B (zh) 一种含助剂稀土氯化物溶液喷雾热解的方法
CN116395731A (zh) 一种利用工业固废固定co2并制备纳米碳酸钙的循环工艺
WO2017041738A1 (zh) 含铵根离子废水的回收利用工艺及金属氧化物的制备方法
CN110668470A (zh) 一种石灰氮的合成方法
CN109019632B (zh) 一种联产石灰氮和二硫化碳的方法
CN110342542A (zh) 一种氰氨化钙的合成方法
CN102320994A (zh) 双氰胺的生产方法
CN103253637A (zh) 一种利用石膏生产硫酸和氧化钙的方法
CN103626206B (zh) 一种基于氯化铵化学链循环的纯碱—氯乙烯联产工艺
CN108793194A (zh) 一种石灰氮的制备方法
CN108991017A (zh) 一种30%单氰胺水溶液的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20181214