CN110668470A - 一种石灰氮的合成方法 - Google Patents

一种石灰氮的合成方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110668470A
CN110668470A CN201911078996.7A CN201911078996A CN110668470A CN 110668470 A CN110668470 A CN 110668470A CN 201911078996 A CN201911078996 A CN 201911078996A CN 110668470 A CN110668470 A CN 110668470A
Authority
CN
China
Prior art keywords
ammonia
lime nitrogen
reaction
synthesizing
gas
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
CN201911078996.7A
Other languages
English (en)
Inventor
高鹏
张宁
安敬瑞
崔卫华
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 CN201911078996.7A priority Critical patent/CN110668470A/zh
Publication of CN110668470A publication Critical patent/CN110668470A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01CAMMONIA; CYANOGEN; COMPOUNDS THEREOF
    • C01C3/00Cyanogen; Compounds thereof
    • C01C3/16Cyanamide; Salts thereof
    • C01C3/18Calcium cyanamide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/80Compositional purity

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

本发明属于化工技术领域,具体涉及一种石灰氮的合成方法,本发明方法以氧化钙、氨基甲酸铵为原料,通过煅烧制得石灰氮,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,有效减少了氨基甲酸铵的分解,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。反应无废弃物产生,具有很高的环保价值,大大降低了生产成本,适合工业化生产。

Description

一种石灰氮的合成方法
技术领域
本发明属于化工技术领域,具体涉及一种石灰氮的合成方法。
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。
目前,石灰氮合成方法是将电石破碎后均匀配入萤石及回炉石灰,经球磨机磨成电石粉末,再进入氮化炉,在1000℃高温下与氮气反应,经42-48h后生成石灰氮,熔块取出经粉碎及管磨机细碎,制得氰氨化钙成品。目前生产工艺存在能耗大,成本高、污染大的缺点。因此选择一条经济廉价,操作简单安全、无污染的合成工艺将具有很大的经济价值。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供了一种石灰氮的合成方法,解决了现有技术中生产成本高、能耗大、污染大等问题。
本发明方法是以氧化钙、氨基甲酸铵为原料,通过煅烧制得高品质石灰氮,且煅烧过程中通入含氨气体。
所述含氨气体指氨气体积百分量大于40%的气体,可以来源于氨气或液氨或含有氨气成分的混合气。
其具体步骤包括:
(1)第一煅烧阶段:发生如下反应:2NH2COONH4+CaO→Ca(OCN)2+2NH3+3H2O;
具体过程为:将氧化钙与氨基甲酸铵混合均匀,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,100-150℃进行反应,反应时间2-4h,反应完毕后继续升温;
(2)第二煅烧阶段:发生如下反应:Ca(OCN)2→CaCN2+CO2
具体过程为:继续通入含氨气体使体系压力保持0-3MPa,升温至500-800℃进行反应,反应时间4-8h,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,温度过低反应难以发生,温度过高,氨基甲酸铵分解加剧,因此煅烧温度控制在100-150℃,反应2-4h。
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500-800℃,反应4-8h。
整个煅烧反应过程中,氨基甲酸铵量过低,反应不充分;氨基甲酸铵量过高,造成浪费,因此,以纯物质的摩尔比计,氧化钙:氨基甲酸铵=1:2-8。
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氨基甲酸铵的分解,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,过量的氨基甲酸铵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,抑制氨基甲酸铵分解效果差;压力过大,在500℃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。
体系压力大会对反应进行有一定的提升作用,但出于对设备耐压性及安全考虑,优选的步骤(1)和(2)过程中体系压力保持在0-1MP,更优选的该体系压力保持在0.1-0.5MP。
综上所述,本发明在煅烧过程中通入含氨气体,有效减少了氨基甲酸铵的分解,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,远远高于目前市售石灰氮中氰氨化钙纯度(约60%),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
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例中石灰氮以氧化钙、氨基甲酸铵为原料,通过煅烧制得,且煅烧过程中通入含氨气体,其具体步骤为:
将氧化钙与氨基甲酸铵按摩尔比1:2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,所述含氨气体为氨气与氮气混合气,含量60%,在100℃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8h,反应结束后氮气氛围下冷却至室温,得到高品质石灰氮产品,收率89.34%,纯度90.12%。
实施例2
本实施例中石灰氮以氧化钙、氨基甲酸铵为原料,通过煅烧制得,且煅烧过程中通入含氨气体,其具体步骤为:
将氧化钙与氨基甲酸铵按摩尔比1:8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0.3MPa,所述氨气为氨水汽提自制,含量80%,在120℃进行第一段煅烧反应,2h后将体系温度提至800℃继续煅烧反应4h,反应结束后氮气氛围下冷却至室温,得到高品质石灰氮产品,收率89.88%,纯度89.74%。
实施例3
本实施例中石灰氮以氧化钙、氨基甲酸铵为原料,通过煅烧制得,且煅烧过程中通入含氨气体,其具体步骤为:
将氧化钙与氨基甲酸铵按摩尔比1:5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0.25MPa,所述氨气为工业级氨气,含量99%,在145℃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6h,反应结束后氮气氛围下冷却至室温,得到高品质石灰氮产品,收率90.45%,纯度90.73%。
对比例
目前,石灰氮合成方法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制得电石,将电石破碎后经球磨机磨成电石粉末,再进入氮化炉,在1100-1200℃高温下与氮气反应,经42-48h后生成石灰氮,熔块取出经粉碎及管磨机细碎,制得氰氨化钙成品,纯度60%左右。
综上可知,对比例的现有技术工艺能耗高,生产过程中产生大量副产物,如氰化物,炭黑等,导致有效成分含量低,下游应用副反应多。而本发明方法中,氰氨化钙的收率高于88%,纯度高于89%,远远高于目前市场中石灰氮的收率和纯度,大大降低了生产成本,提高了产品的收率和品质,该工艺能耗低、无副产物、环保节能,适合工业化生产。

Claims (6)

1.一种石灰氮的合成方法,其特征在于,该方法以氧化钙、氨基甲酸铵为原料,通过煅烧制得石灰氮,且煅烧过程中通入含氨气体。
2.根据权利要求1所述的一种石灰氮的合成方法,其特征在于,所述含氨气体指氨气体积百分量大于40%的气体,可以来源于氨气或液氨或含有氨气成分的混合气。
3.根据权利要求1所述的一种石灰氮的合成方法,其特征在于,其具体步骤包括:
(1)第一煅烧阶段:发生如下反应:2NH2COONH4+CaO→Ca(OCN)2+2NH3+3H2O;
具体过程为:将氧化钙与氨基甲酸铵混合均匀,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,100-150℃进行反应,反应时间2-4h,反应完毕后继续升温;
(2)第二煅烧阶段:发生如下反应:Ca(OCN)2→CaCN2+CO2
具体过程为:继续通入含氨气体使体系压力保持0-3MPa,升温至500-800℃进行反应,反应时间4-8h,反应结束后氮气氛围下冷却至室温,即为高品质石灰氮。
4.根据权利要求3所述的一种石灰氮的合成方法,其特征在于,以纯物质的摩尔比计,氧化钙:氨基甲酸铵=1:2-8。
5.根据权利要求3所述的一种石灰氮的合成方法,其特征在于,步骤(1)和(2)过程中体系压力保持在0-1MP。
6.根据权利要求5所述的一种石灰氮的合成方法,其特征在于,步骤(1)和(2)过程中体系压力保持在0.1-0.5MP。
CN201911078996.7A 2019-11-06 2019-11-06 一种石灰氮的合成方法 Pending CN110668470A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911078996.7A CN110668470A (zh) 2019-11-06 2019-11-06 一种石灰氮的合成方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911078996.7A CN110668470A (zh) 2019-11-06 2019-11-06 一种石灰氮的合成方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110668470A true CN110668470A (zh) 2020-01-10

Family

ID=69086450

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911078996.7A Pending CN110668470A (zh) 2019-11-06 2019-11-06 一种石灰氮的合成方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110668470A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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 (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003137539A (ja) * 2001-10-30 2003-05-14 Masahiro Ogawa 白色石灰窒素の製造法
CN108557843A (zh) * 2018-06-25 2018-09-21 山东益丰生化环保股份有限公司 一种石灰氮的制备方法
CN108793195A (zh) * 2018-06-25 2018-11-13 山东益丰生化环保股份有限公司 一种氰氨化钙的合成方法
CN108996520A (zh) * 2018-06-25 2018-12-14 山东益丰生化环保股份有限公司 一种高品质石灰氮的制备方法
CN110342542A (zh) * 2019-07-01 2019-10-18 山东益丰生化环保股份有限公司 一种氰氨化钙的合成方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003137539A (ja) * 2001-10-30 2003-05-14 Masahiro Ogawa 白色石灰窒素の製造法
CN108557843A (zh) * 2018-06-25 2018-09-21 山东益丰生化环保股份有限公司 一种石灰氮的制备方法
CN108793195A (zh) * 2018-06-25 2018-11-13 山东益丰生化环保股份有限公司 一种氰氨化钙的合成方法
CN108996520A (zh) * 2018-06-25 2018-12-14 山东益丰生化环保股份有限公司 一种高品质石灰氮的制备方法
CN110342542A (zh) * 2019-07-01 2019-10-18 山东益丰生化环保股份有限公司 一种氰氨化钙的合成方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
严峰: "物理化学实验", 哈尔滨工业大学出版社 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
CN103305739B (zh) 一种高氮钒氮合金vn18及其生产方法
CN108793195A (zh) 一种氰氨化钙的合成方法
CN108996520A (zh) 一种高品质石灰氮的制备方法
CN108557843A (zh) 一种石灰氮的制备方法
CN109402380B (zh) 一种从钒渣中提钒的方法
CN102838154A (zh) 一种用磷石膏生产硫磺和轻质碳酸钙的工艺
CN115432724B (zh) 一种铵镁废盐的资源化处理方法
CN114182116B (zh) 一种低氧钒氮合金的制备工艺
CN101497455B (zh) 用火电厂脱硫石膏和粉煤灰生产石粉和硫酸铝铵的方法
CN104386752B (zh) 一种利用生产甲萘醌所得残液制备碱式硫酸铬的方法
US2927001A (en) Production of ammonia and sulfurbearing materials from ammonium sulfate
CN110668470A (zh) 一种石灰氮的合成方法
CN110217769B (zh) 一种生产硝酸铵钙副产饲料级dcp的方法
CN109019632B (zh) 一种联产石灰氮和二硫化碳的方法
CN103754839B (zh) 一种纳米晶氮化钒粉体的制备方法
CN104404333A (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
EP3609839B1 (en) Method for the management of phosphogypsum
CN110342542A (zh) 一种氰氨化钙的合成方法
CN103601630A (zh) 利用电石渣和一氧化碳合成甲酸钙的方法
US4113833A (en) Process for the production of alumina from the mineral component of solid fuels
WO1996026901A1 (en) Production of precipitated calcium carbonate
KR20170013065A (ko) 반도체 제조 부산액을 이용한 인산칼슘 분말 비료의 제조방법
CN100497192C (zh) 二氧化硫逆吸收塔法无污染生产聚合硫酸铁工艺
CN110980767B (zh) 一种氰氨化钙的合成方法
CN100369670C (zh) 含氧化铁的催化剂的制备方法

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: 20200110