CN1795143A - 层状双氢氧化物的生产 - Google Patents

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Abstract

制造硝酸铵和含有硝酸根作为层间阴离子的LDH的方法，该方法包括下述步骤：(1)提供硝酸源；(2)提供氨源；(3)使氨与硝酸反应，产生硝酸铵；(4)通过使含第一金属的化合物与硝酸或硝酸铵反应，制备含第一金属的硝酸盐；(5)或者：(a)通过下述步骤制备含第二金属的硝酸盐：(i)使含第二金属的化合物与硝酸接触；或(ii)使含第二金属的化合物与硝酸铵接触；或者(b)提供含第二金属的化合物；和(6)混合来自步骤(4)的含第一金属的硝酸盐与含第二金属的硝酸盐或者来自步骤(5)的含第二金属的化合物和氢氧化铵，形成含硝酸根作为层间阴离子的LDH和硝酸铵。该方法也可组合到已有的硝酸铵装置内。

Description

层状双氢氧化物的生产
发明领域
本发明涉及生产层状双氢氧化物(layered double hydroxide)化合物的方法和装置。本发明尤其适合于生产水滑石，特别是其中层间阴离子是硝酸根的水滑石。
发明背景
层状双氢氧化物(下文称为“LDH化合物”)是二价和三价金属的混合氢氧化物，其具有通过层间阴离子平衡的过量正电荷。它们可用通式(1)表示。
M1-x 2+Mx 3+(OH)2Ax/n n-yH2O            (1)
其中M2+和M3+分别是二价和三价金属离子，和An-是n价层间阴离子。x值表示存在的三价金属对金属离子总量的比例，和y表示可变量的层间水。
LDH的常见形式包括Mg2+和Al3+(称为水滑石)以及Mg2+和Fe3+(称为鳞镁铁矿)，但包括Ni、Zn、Mn、Ca、Cr和La的其它阳离子是已知的。所生成的表面正电荷量取决于在晶格结构内金属离子的摩尔比和制备条件，因为它们影响晶体形成。LDH化合物是工业上公知的，其用作有机转化反应的催化剂、PVC稳定剂、阻燃剂、药学解酸药和用于废水处理。
水滑石(具有碳酸根作为主要的“可交换”阴离子的最常见合成的LDH)的典型形成可最简单地用下述反应描述：
典型地，在水滑石中，二价对三价阳离子之比可从2∶1变化到3∶1。形成水滑石(和其它LDH)的其它合成路径包括由Mg(OH)2(水镁石)和MgO(煅烧氧化镁)经酸性溶液中和而合成。
宽范围的各种浓度的许多金属也可同时共沉淀，从而形成多金属LDH。也可由工业废料，通过由氧化铝提取物得到的铝土矿残渣(红泥)与海水反应，或者通过石灰与由石化燃料得到的粉煤灰(例如煤炭火力发电站)反应，从而合成层状双氢氧化物。
如上所述，在LDH结构内，存在携带净正电荷的八面体金属氢氧化物片，这是由于三价有限地取代二价阳离子导致的。结果，可将宽范围的无机或有机阴离子取代到LDH结构内，这些阴离子常常被称为“层间阴离子”，因为它们穿插在氢氧化物材料的层之间。水滑石对各种层间阴离子的选择性不同，其中选择性序列的合适顺序为CO3 2-＞HPO4 2-＞＞SO4 2-，OH-＞F-＞Cl-＞NO3 -。水滑石更紧密地把持在该序列前面的阴离子。
在2001年1月12日提交的我们的悬而未决的国际专利申请No.PCT/AU01/00026中公开了LDH在土壤改良和缓释肥料中的用途。国际专利申请No.PCT/AU01/00026的全部内容在此通过交叉参考引入。
根据国际专利申请No.PCT/AU01/00026的教导，为了生产掺入LDH的肥料，使LDH与一种或多种营养阴离子，如硝酸根、磷酸根、硫酸根和/或硅酸根接触。这导致营养阴离子与LDH的层间离子之间经历离子交换，和营养阴离子被LDH“吸收”。随后使用如此负载的LDH可看到，在如此负载的LDH施加到土壤中之后，营养阴离子再交换，从而提供营养阴离子给土壤。
发明概述
在第一方面中，本发明提供制造硝酸铵和含有硝酸根作为层间阴离子的LDH的方法，该方法包括下述步骤：
(1)提供硝酸源；
(2)提供氨源；
(3)使氨与硝酸反应，产生硝酸铵；
(4)通过使含第一金属的化合物与硝酸或硝酸铵反应，制备含第一金属的硝酸盐，或者提供含第一金属的化合物；
(5)或者：
(a)通过下述步骤制备含第二金属的硝酸盐：
(i)使含第二金属的化合物与硝酸接触；或
(ii)使含第二金属的化合物与硝酸铵接触；或者
(b)提供含第二金属的化合物；
(6)混合来自步骤(4)的含第一金属的硝酸盐、来自步骤(5)的含第二金属的硝酸盐或者含第二金属的化合物和氢氧化铵，形成含硝酸根作为层间阴离子的LDH和硝酸铵。
优选地，该方法进一步包括：
(7)回收来自步骤(6)的LDH和硝酸铵。
在一个实施方案中，硝酸源包括硝酸装置。或者，硝酸源可以是硝酸存储设施。
氨源优选生产氨的氨装置。氨装置合适地为使用Haber工艺生产氨的装置。
在该方法包括于步骤5(b)中提供含第二金属的化合物的情况下，含第二金属的化合物优选第二金属的氢氧化物。
第一金属是二价金属，和第二金属是三价金属。二价金属包括Mg、Fe、Zn、Co、Ni、Ca、Mn，和三价金属包括Al、Fe、Cr、La。要理解，这一列举不是穷举，和其它二价与三价金属落在本发明的范围内。
优选地，LDH材料是水滑石，其中第一金属是镁和第二金属是铝。在这一实施方案中，特别优选硝酸镁与硝酸盐或含铝的氢氧化物和氢氧化铵混合，形成具有硝酸根作为层间阴离子的水滑石和硝酸铵。硝酸盐或氢氧化物优选是硝酸铝或铝酸钠(NaAl(OH)4)。
甚至更优选，该方法通过以下两种可能的路径中的一种生产水滑石：
(a)混合硝酸镁与铝酸钠和氢氧化铵，形成具有硝酸根作为层间阴离子的水滑石、硝酸铵和硝酸钠，如式(2)所示：
  (2)
(b)混合硝酸镁与硝酸铝和氢氧化铵，形成具有硝酸根作为层间离子的水滑石和硝酸铵，如式(3)所示：
  (3)
特别优选上述合成路线，这是因为它们导致产生具有硝酸根作为层间阴离子的水滑石。该产物可直接用作肥料，这是因为当水滑石与土壤混合时，硝酸根离子可转移到土壤中，从而提供土壤营养阴离子。含硝酸根作为层间阴离子的水滑石也可以离子交换，以便磷酸根和/或硫酸根阴离子变为层间阴离子，若希望一种或多种这些阴离子转移到土壤中的话。可适当地例如通过使含硝酸根作为层间阴离子的水滑石与含磷酸铵和/或硫酸铵的溶液接触，从而实现这种离子交换。还要理解，可在许多其它应用中使用LDH产品，和应当认为它不限制用作肥料。
作为本发明第一方面的优选实施方案的进一步的优点，还生产硝酸铵。硝酸铵可在制造炸药和肥料中使用，且是一种潜在地有价值的产品。在一些实施方案中，当发生式(2)所示的反应时，也可生产其它有价值的副产物，如硝酸钠。
在本发明第一方面的优选实施方案中，硝酸源和氨源是用于生产硝酸铵的装置的组分。硝酸铵广泛用于生产肥料和炸药。正因为如此，全世界硝酸铵的年产量很大，且具有相应的许多硝酸铵装置。本发明第一方面的这一实施方案的方法优选体现作为已有硝酸铵装置的补充或者改进。通过以这一方式体现本发明的第一方面，可利用在硝酸铵装置内所使用或制造的的氨或硝酸作为生产LDH的部分装置用原材料。
在注意到这些说明的情况下，显而易见的是，本发明第一方面的优选实施方案的步骤(1)、(2)和(3)可包括已有硝酸铵装置的工艺步骤。硝酸源可包括储存非原地生产的硝酸用的存储设施或者它可包括由合适的起始材料生产硝酸的硝酸生产装置。类似地，氨源可以是储存非原地生产的氨用的存储设施或者它可包括由合适的起始材料生产氨的氨装置。
步骤(3)可包括通过使氨与硝酸反应，生产硝酸铵的任何合适方法。这种方法是熟练本领域的技术人员公知的且不需要进一步描述。
在一个实施方案中，步骤(4)要求制备含第一金属的硝酸盐。第一金属优选镁。若第二金属是铝，则所形成的LDH是含硝酸根作为层间阴离子的水滑石。
形成含镁的硝酸盐的步骤可包括使镁化合物与硝酸接触，形成含镁的硝酸盐。镁化合物可以是菱镁矿(MgCO3)，一种容易获得的便宜化合物。也可使用氧化镁(MgO)，其中煅烧氧化镁或反应性氧化镁是合适的。也可使用氢氧化镁(Mg(OH)2)。
要理解，术语“含第一金属的硝酸盐”囊括可以为固体形式或者为溶解或者熔融形式的硝酸盐，在此情况下，硝酸盐化合物为解离形式。优选地，含第一金属的硝酸盐为水溶液形式。
可在生产LDH的反应器内形成含第一金属的硝酸盐，或者可在独立的反应器内形成它，并将如此形成的含第一金属的硝酸盐加入到生产LDH的反应器内。
本发明第一方面的步骤(5)可包括(a)使含第二金属的化合物与硝酸或硝酸铵接触，形成第二金属的硝酸盐，或者(b)提供含第二金属的化合物。第二金属优选铝。在步骤5(b)中，含第二金属的氢氧化物是优选的化合物。
步骤(5)(b)可优选包括提供铝酸钠(NaAl(OH)4)。铝酸钠可作为来自铝土矿浸提装置的一部分富集Bayer液体形式提供。提供第二金属的化合物的步骤可包括提供铝土矿。
要理解，含第二金属的硝酸盐可以为固体形式或者为溶解或者熔融状态，在此情况下，硝酸盐化合物将为溶解形式。优选地，含第二金属的硝酸盐为水溶液形式。
可在生产LDH的反应器内形成含第二金属的硝酸盐，或者可在独立的反应器内形成它，并将如此形成的含第二金属的硝酸盐加入到生产LDH的反应器内。
当形成含第一金属的硝酸盐和形成含第二金属的硝酸盐中的一步或这两步在生产LDH的反应器内进行时，要理解可向生产LDH的反应器内提供含第一金属的化合物和/或含第二金属的化合物。
含第二金属的氢氧化物也可含有一种或多种其它金属。它可以是固体形式、溶解状态或者熔融状态。优选地，它为水溶液形式。
本发明第一方面的方法的步骤(6)包括形成含硝酸根作为层间阴离子的反应。如此形成的LDH优选水滑石。优选在剧烈搅拌下，通过混合含第一金属和第二金属的水溶液，同时以足以维持pH在约9.5的速度下添加氢氧化铵，从而进行反应。或者，可以以合适的份数混合含第一金属和第二金属的水溶液，然后加入到氢氧化铵水溶液中，直到pH落到约9.5。可在环境温度和大气压下进行反应。一旦混合，LDH立即形成。若希望更多的晶体产物，或者具有较大尺寸的产物，则可通过例如在升高的温度下，例如在80℃下“陈化”所得浆料8小时，或者可在升高的温度和压力下水热处理该浆料。
除了生产LDH以外，在步骤(6)中还形成硝酸铵。当本发明第二方面的方法形成为部分硝酸铵装置时，来自步骤(6)的“副产物”硝酸铵可作为有价值的产品回收用以销售给消费者。当然这会改进该工艺的经济成本。
在另一实施方案中，本发明第二方面的方法优选包括通过使含第一金属的化合物与硝酸铵反应，在步骤(4)中制备含第一金属的硝酸盐。在这一实施方案中，该方法可包括下述进一步的步骤：
(8)从步骤(6)到步骤(4)循环硝酸铵。
从步骤(6)到步骤(4)循环的硝酸铵可在循环到步骤(4)中之前，流到中间存储设施中。
除了生产LDH以外，在步骤(6)中还形成硝酸铵。在另一实施方案中，在步骤(4)中，这一硝酸铵然后可用额外的第一金属化合物(例如MgO)处理，生产更多的第一金属硝酸盐用于LDH生产，或者可回收它用以作为硝酸铵产品销售。优选地，在步骤(4)中还生产氨，和它可被循环用于在步骤(6)中的LDH生产。当然，这会改进该工艺的经济成本。或者，在步骤(4)中生产的氨可被循环到氨源中。
在本发明另一实施方案中，步骤(5)可包括通过使含第二金属的化合物与硝酸铵接触，生产含第二金属的硝酸盐。这使得可使用将返回到步骤(5)中的于步骤(6)中生产的一些硝酸铵。确实，在这一实施方案中，在步骤(6)中生产的硝酸铵可返回到步骤(4)或者步骤(5)中(即步骤(5)(a)(ii))，或者更优选返回到步骤(4)和步骤(5)这两步中。按照这一方式，在步骤(6)中生产的全部硝酸铵将返回到该工艺中，和(来自步骤(3)的)适量额外的硝酸铵也必须加入到步骤(4)和步骤(5)之一或这两步中。这一实施方案的方法不产生过量的硝酸铵，因此该方法不一定附属于硝酸铵装置。这一实施方案的方法实际上要求硝酸铵的净输入，但减少含量的净输入，因此，该工艺的经济成本不取决于寻找过量硝酸铵的合适市场或者附着在已有的硝酸铵装置上。确实，这一实施方案的步骤(1)-(3)可在远离步骤(4)-(6)位置的地点进行，其中步骤(1)-(3)相当于给步骤(4)-(6)的工艺位置提供硝酸铵源。
因此，在这一实施方案的方法中，本发明的第一方面进一步包括：
(9)使步骤(6)中生产的硝酸铵返回到步骤(4)和(5)之一或这两步中。优选地，在步骤(6)中生产的硝酸铵返回到步骤(4)和步骤(5)这两步中。
在这一实施方案中，步骤(5)包括步骤(5)(a)(ii)。类似地，含第二金属的化合物是Al(OH)3。
在注意到上述说明的情况下，可看到本发明的一个优选实施方案提供包括下述步骤的方法：通过使含第一金属的化合物与来自步骤(1)的硝酸反应，制备含第一金属的硝酸盐，提供含第二金属的氢氧化物，混合含第一金属的硝酸盐与含第二金属的氢氧化物和氢氧化铵，形成LDH和硝酸铵，并分离LDH和硝酸铵成含硝酸铵的液相和含LDH的固相。更优选地，在这一实施方案中，由步骤(2)供应氢氧化铵，并将含硝酸铵的液相返回到步骤(3)或(4)或者回收用于存储或销售。在另一优选的实施方案中，第一金属是镁，并通过使一种或多种菱镁矿、氧化镁或氢氧化镁与硝酸反应以形成硝酸镁，和第二金属是铝，且含铝的氢氧化物是NaAl(OH)4，和形成LDH与硝酸铵的步骤还形成硝酸钠，并且该方法进一步包括处理液相以从中除去硝酸钠。在另一实施方案中，第一金属是镁，并通过使一种或多种菱镁矿、氧化镁或氢氧化镁与硝酸反应以形成硝酸镁，和第二金属是铝，且含铝的氢氧化物是Al(OH)3。
在另一优选的实施方案中，该方法包括通过使含第一金属的化合物与硝酸铵反应，制备含第一金属的硝酸盐，通过使含第二金属的化合物与硝酸反应，形成含第二金属的硝酸盐，混合含第一金属的硝酸盐与含第二金属的硝酸盐和氢氧化铵，形成LDH和硝酸铵，并将LDH和硝酸铵分离成含硝酸铵的液相和含LDH的固相。甚至更优选，含第一金属的化合物是煅烧氧化镁，和形成含第一金属的硝酸盐的步骤包括使煅烧氧化镁与硝酸铵反应，形成硝酸镁和氢氧化铵，和含第二金属的化合物是铝酸钠或三氢氧化铝。
在另一实施方案中，该方法包括下述步骤：通过使含第一金属的化合物与硝酸铵接触，制备含第一金属的硝酸盐，通过使含第二金属的化合物与硝酸铵接触，制备含第二金属的硝酸盐，混合含第一金属的硝酸盐与含第二金属的硝酸盐和氢氧化铵，形成LDH和硝酸铵，并将LDH和硝酸铵分离成含硝酸铵的液相和含LDH的固相，并将硝酸铵循环到步骤(2)中或者到制备第一金属的硝酸盐和/或制备第二金属的硝酸盐的步骤中。
根据悬而未决的国际专利申请No.PCT/AU01/00026的教导，回收的含硝酸根作为层间阴离子的LDH可用作缓释肥料。它也可与硫酸根和/或磷酸根离子交换。这可产生供给土壤硫酸根和/或磷酸根的肥料。这优选通过提供硫酸和/或磷酸，并与氨接触，制造硫酸铵和/或磷酸铵来实现。硫酸铵和/或磷酸铵然后与LDH接触，以交换硝酸根层间阴离子。副产物是硝酸铵。LDH也可在其它应用中使用。例如，它可用于处理磷酸盐废物，如来自鸡舍的鸡肥。
本发明还涉及生产硝酸铵和含硝酸根作为层间阴离子的LDH的综合装置(integrated plant)。
在第二方面中，本发明提供生产硝酸铵和含硝酸根作为层间阴离子的LDH的综合装置，其中包括由硝酸和氨生产硝酸铵的硝酸铵装置，通过混合含第一金属的化合物，含第二金属的化合物，氢氧化铵，和硝酸或硝酸铵之一或这二者，从而生产LDH的第一反应器，其中由硝酸铵装置提供至少一部分的一种或多种硝酸、硝酸铵和氢氧化铵，和将第一反应器内形成的LDH材料和硝酸铵分离成含硝酸铵的液相和含LDH材料的固相的分离设备。
该装置可进一步包括混合含第一金属的化合物与硝酸或者硝酸铵，生产含第一金属的硝酸盐的第二反应器，和将含第一金属的硝酸盐从第二反应器转移到第一反应器中的第一转移设备。更优选，在这一实施方案中，该装置进一步包括将硝酸从硝酸铵装置转移到第二反应器，以便含第一金属的化合物和硝酸在第二反应器内反应，形成含第一金属的硝酸盐的硝酸转移设备。
在另一实施方案中，该装置可进一步包括混合含第二金属的化合物与硝酸或硝酸铵，以生产含第二金属的硝酸盐的第三反应器，和将含第二金属的硝酸盐从第三反应器转移到第一反应器的第二转移设备。更优选，在这一实施方案中，该装置可进一步包括将硝酸从硝酸铵装置转移到第三反应器，以便含第二金属的化合物和硝酸反应，形成含第二金属的硝酸盐的硝酸转移设备。
该装置还可包括将硝酸铵转移到第二反应器，以便硝酸铵与含第一金属的化合物反应，形成含第一金属的硝酸盐的硝酸铵转移设备，和将含第一金属的硝酸盐从第二反应器转移到第一反应器的转移设备。
在其中含第一金属的化合物与硝酸铵反应还形成氢氧化铵的情况下，该装置可进一步包括从含第一金属的硝酸盐中分离氢氧化铵的氢氧化铵分离设备，和将氢氧化铵转移到氢氧化铵装置中的氢氧化铵转移设备。或者，如此形成的氢氧化铵可与含第一金属的硝酸盐一起转移到第一反应器中。
优选回收在第一反应器内形成的硝酸铵以供销售。为此，该装置优选包括将在第一反应器内形成的硝酸铵转移到硝酸铵装置或者硝酸铵存储设施内的硝酸铵转移设备。或者或另外，该装置可包括将硝酸铵从分离设备转移到第二反应器或第三反应器内的硝酸铵转移设备。
附图简述
现参考附图描述本发明的优选实施方案，其中：
图1示出了根据本发明方法的一个实施方案的工艺流程图；
图2示出了根据本发明方法的另一实施方案的工艺流程图；
图3示出了图2所示的方法的改进的变通方案；
图4示出了根据本发明方法的进一步的实施方案的工艺流程图；
图5示出了根据本发明方法的图4或5的方法的特定方面的工艺流程图；和
图6示出了根据本发明进一步的实施方案的方法的假设流程图。
要理解，提供优选实施方案的下述说明，以阐述本发明，和本发明不应当解释为限制到所述的实施方案上。
实施方案的详细说明
图1-3所示的示意性工艺流程图涉及尤其用作缓释肥料材料水滑石或层状双氢氧化物化合物的制造。特别地，在图1-3所示的实施方案中，通过直接合成含硝酸根作为层间阴离子的水滑石(NO3-HT)，和随后将一部分NO3-HT转化成含磷酸根作为层间阴离子的水滑石(PO4-HT)和含硫酸根作为层间阴离子的水滑石(SO4-HT)，从而生产在层间空间内含有硝酸根、磷酸根或硫酸根的水滑石类化合物。此外，可与硝酸根交换的任何阴离子，如硅酸根或硼酸根，可通过离子交换取代到层间空间内。
关于直接合成NO3-HT，提出了两种备用合成路径：
(b)
这些合成路线中的任何一种可并入到硝酸铵生产装置内，其中来自水滑石装置的残渣或副产物(硝酸铵)重新结合成主要的生产物流。
图1示出了将路径(a)并入到硝酸铵装置内的示意性工艺流程图。在图1中，常规的硝酸铵装置包括硝酸装置10和氨装置12。来自硝酸装置10的硝酸和来自氨装置12的氨在反应器14内混合并反应，产生硝酸铵。藉助物流16从反应器14中回收硝酸铵并输送到硝酸盐存储设施17内。
图1所示的工艺流程图还包括NO3-HT反应器18。为了操作这一反应器18，在菱镁矿反应器20内使菱镁矿(MgCO3)19与来自硝酸装置10、由管线21供应的硝酸反应。这将菱镁矿转化成硝酸镁，该硝酸镁通过管线22离开菱镁矿反应器20。
铝酸钠经管线24供应到NO3-HT装置内，在此它与来自管线22的硝酸镁和经管线26由硝酸铵装置12供应的氢氧化铵混合。可由富集Bayer母液提供铝酸钠。Bayer母液可从铝土矿浸提装置中获得。若Bayer母液含有溶解的铁，则溶解的铁可掺入到鳞镁铁矿LDH化合物内，所述鳞镁铁矿LDH化合物略微降低LDH化合物的阴离子交换能力，但不具有有害的效果。
来自NO3-HT装置的产物包括NO3-HT、硝酸铵和硝酸钠。在图1所示的实施方案中，含这些化合物的混合物流经管线28离开NO3-HT装置。在固液分离器29内将这一物流分离成含NO3-HT产物30的固体物流。可一次或多次地洗涤固体物流，以除去残留的硝酸铵。然而，若NO3-HT产物用作肥料，则可能造成对植物或作物生长的优势，而不洗涤固体产物。按照这一方式，在施加肥料到土壤中之后，可获得粘合到NO3-HT颗粒上的残留硝酸铵以供快速释放到土壤中，接着缓慢释放层间硝酸根。可视需要干燥NO3-HT产物。
固液分离器可以是对熟练本领域的技术人员来说合适的任何已知类型的固液分离器。
含硝酸铵和硝酸钠的液体物流经管线32从NO3-HT产物中分离，并通入到结晶器34中，在此使硝酸钠36结晶出来。硝酸铵经管线38离开结晶器，并例如通过输送到硝酸铵存储器17中，作为硝酸铵产物回收。
在改进硝酸铵装置内工艺的总化学反应是：
若将制造硝酸铵的基本反应写为：
则需要12.5kmol的HNO3和12.5kmol的NH4OH以生产1吨硝酸铵。
因此，在改进装置内生产1吨硝酸铵所要求的额外材料是：
·1.25吨菱镁矿(84％MgCO3)
·488kg三水合铝
·1.04吨固体苛性钠
·12.5kmol硝酸
从而导致生产1.5吨NO3-HT以及530kg副产物NaNO3。
图2示出了使用三水合铝和菱镁矿作为额外的原料材料合成NO3-HT的示意性工艺流程图。在图2的工艺流程图中，提供常规的硝酸铵装置，并且该装置用与图1所使用的那些相同的附图标记表示。
工艺流程图2还包括NO3-HT反应器40。菱镁矿42与由硝酸装置10经管线44供应的硝酸混合。这在反应器45内产生硝酸镁，将硝酸镁经管线46供应到NO3-HT反应器中。三水合铝48与经管线50来自硝酸装置的硝酸反应。这在反应器51内产生硝酸铝，且硝酸铝经管线52供应到NO3-HT反应器40中。
氢氧化铵经管线54从氨装置12供应到NO3-HT反应器40中。在NO3-HT反应器40内部的反应导致产生NO3-HT与含硝酸铵的溶液的混合物。该混合物经管线28离开反应器40。它在固液分离器59内分离成含NO3-HT产物56的固体物流和含硝酸铵的液体物流，所述液体物流经管线58回收。要理解，硝酸铵和NO3-HT产物可通过一步或多步固体/液体分离步骤分离，如在59处所示。
这一合成路线的总化学反应是：
若将制造硝酸铵的基本反应写为：
则表明需要12.5kmol的HNO3和12.5kmol的NH4OH以生产1吨硝酸铵。
在该改进装置内，制造1吨硝酸铵所需的额外材料是：
·416kg菱镁矿(84％MgCO3)
·162kg三水合铝
·2.08kmol硝酸
从而导致生产0.5吨NO3-HT。
涉及之后紧跟的合成路线的决定将基于一系列标准，其中包括：
·所要求的NO3-HT与硝酸铵之间的平衡
·在硝酸和苛性钠内浸提三水合铝的相对成本
·与结晶成本相比，硝酸钠残渣的价值
·硝酸铵和硝酸钠的相对价值
在生产NO3-HT之后，硝酸铵装置的资源可通过引入磷酸和硫酸，与氨反应，形成磷酸铵和硫酸铵溶液，从而进一步用于生产PO4-HT和SO4-HT。后一溶液然后可用于NO3-HT中的硝酸根与PO4和SO4交换，其中唯一的残渣，硝酸铵返回到主要的生产物流内。
图3示出了图2所示的流程图的可能改进，以生产PO4-HT产物和SO4-HT产物。当图3的特征与图2中的特征相同时，以与图2中所使用的相同附图标记形式给出。图3的工艺流程图进一步包括在反应器61内混合硫酸60与氨，形成硫酸铵62。然后在反应器63内，将其与NO3-HT产物离子交换，形成SO4-HT产物64和硝酸铵66。类似地，可在反应器69内混合磷酸68与来自氨装置12的氨，形成磷酸铵70溶液。然后在反应器71内，使用该溶液，与NO3-HT产物离子交换，形成SO4-HT产物72和硝酸铵74。
以上所述的方法的实施例如下所述：
实施例1
在30分钟的时间段内，使用蠕动泵，结合250ml用硝酸浸提菱镁矿获得的1.5M Mg(NO3)2溶液与250ml 0.75M NaAl(OH)4(稀释的商业铝酸钠)。通过逐滴添加浓氨水，维持pH在9.5-9.6下。所得浆料在80℃下陈化8小时，冷却，并用水洗涤，以除去大量游离氨和硝酸钠。滤饼在80℃下干燥，得到约50g NO3-HT，用2M KCl和H2O从中分别可萃取到330me NO3/100g HT和50me NO3/100g HT。
实施例2
在30分钟的时间段内，使用蠕动泵，结合250ml用硝酸浸提菱镁矿获得的2.85M Mg(NO3)2溶液与250ml在硝酸中浸提三水合铝而获得的1.425M Al(NO3)3溶液。通过逐滴添加浓氨水，维持pH在9.5-9.6下。所得浆料经8小时加热到80℃，冷却，并用水洗涤。该产物含有分别用2M KCl和H2O萃取得到的319me NO3/100g HT和54me NO3/100gHT。
实施例3
结合77ml通过在硝酸中浸提菱镁矿而获得的2.61M Mg(NO3)2与45ml用硝酸浸提三水合铝而生产的2.2M Al(NO3)3溶液，使体积达到200ml。于是，这一混合硝酸盐溶液的Mg为1.0M和Al为0.5M。在剧烈搅拌下，在2分钟的时间段内，将混合硝酸盐溶液泵送到100ml浓氨水溶液内。所得浆料在80℃下陈化8小时，冷却，并用蒸馏水洗涤，和在80℃下干燥，得到22g产物，用2M KCl和H2O从中分别可萃取到352me NO3/100g HT和68me NO3/100g HT。
实施例4和5证明硝酸根层间阴离子分别与磷酸根和硫酸根离子的离子交换。
实施例4
将10ml 0.25M的磷酸二铵溶液加入到6.2g新鲜制备的NO3-HT滤饼(72％w/w含湿量)中，并在涡流式搅拌器上间歇搅拌1小时的时间段。在离心之后，在上清液中磷酸盐和硝酸盐的浓度为14ppm P和4370ppmN，从而证明在HT内的硝酸根被磷酸根有效替换。
实施例5
将10ml 0.25M的硫酸铵溶液加入到8.8g新鲜制备的NO3-HT滤饼(72％w/w含湿量)中，并在涡流式搅拌器上间歇搅拌1小时的时间段。在离心之后，在上清液中硫酸盐和硝酸盐的浓度为20ppmS和3910ppmN，从而证明在HT内的硝酸根被硫酸根有效替换。
实施例6和7证明实施例3中所述的快速生产工艺，和实施例4中所述的NO3-HT转化成PO4-HT可快速按比例扩大。
实施例6
结合259L通过用硝酸浸提菱镁矿而获得的3.09M Mg(NO3)2与288L用硝酸浸提三水合铝而生产的1.39M Al(NO3)2。充分混合该溶液，然后添加253L去离子水，使总的溶液体积达到800L。这导致1.0M Mg和0.5M Al的混合硝酸盐溶液。
将400L氨水(25％w/w NH4OH)加入到搅拌的1200L丁基橡胶为衬里的罐中。混合硝酸盐溶液然后被泵送到该搅拌罐内，直到所得浆料的pH下降到9.5-9.6。所得浆料在80℃下陈化8小时，并使之冷却过夜。
然后在压滤机上过滤该浆料，并用水洗涤，以除去大量游离硝酸铵。滤饼通过5mm孔隙挤出，生产长的通心面形状的面条。然后，在风扇强制循环的烘箱内，在80℃下干燥这些面条过夜，得到约100kgNO3-HT，用2M KCl和H2O从中分别可萃取到337me NO3/100g HT和72meNO3/100g HT。
实施例7
结合492L通过用硝酸浸提菱镁矿而获得的1.93M Mg(NO3)2与206L用硝酸浸提三水合铝而获得的2.24M Al(NO3)2。充分混合该溶液，然后添加102L去离子水，使总的溶液体积达到800L。这导致1.2M Mg和0.6M Al的混合硝酸盐溶液。
将400L氨水(25％w/w NH4OH)加入到搅拌的1200L丁基橡胶为衬里的罐中。混合硝酸盐溶液然后被泵送到该搅拌罐内，直到所得浆料的pH下降到9.5-9.6。接下来，将40kg干燥固体的磷酸单铵固体(50-52％P2O5)加入到该混合物中。加热所得浆料到80℃并搅拌4小时。
然后在压滤机上过滤该浆料，并用水洗涤，以除去大量游离硝酸铵。滤饼通过5mm孔隙挤出，生产长的通心面形状的面条。然后，在风扇强制循环的烘箱内，在80℃下干燥这些面条过夜，得到约100kg P含量为7.2％的PO4-HT。
图4示出了本发明的可供替代的实施方案，其中包括至少部分循环步骤(6)中生产的硝酸铵。
图4示出了将NO3-HT的生产并入到硝酸铵装置内的示意性工艺流程图。来自硝酸装置10的硝酸和来自氨装置12的氨在反应器14内混合并反应，产生硝酸铵。硝酸铵经物流16从反应器14中回收并输送到硝酸铵存储设施17内。
图4所述的工艺流程图还包括NO3-HT装置。为了操作这一装置，煅烧菱镁矿(MgO)118与硝酸铵119在氧化镁反应器120内反应，这将氧化镁转化成硝酸镁和氨。氨然后经管线122返回到氨装置12。来自氧化镁反应器120的硝酸镁经管线126被输送到NO3-HT反应器127中。或者，氢氧化铵可与硝酸镁一起输送到NO3-HT反应器127中。
三水合铝130在反应器131内与来自硝酸装置10经管线132供应的硝酸反应，产生硝酸铝。将硝酸铝通过管线133输送到NO3-HT反应器127中。来自氨装置12的氨经管线134被供应到NO3-HT反应器127中。在NO3-HT反应器127内部的反应导致产生NO3-HT产物136(经管线138将其回收)，和硝酸铵(将其经管线140输送到硝酸铵装置中)。要理解，硝酸铵和NO3-HT产物可通过一步或多步的固体/液体分离步骤(未示出)分离。
在实施例8和9中描述了用硝酸铵浸提菱镁矿生产硝酸镁和氨的方法的实例。
实施例8
在无挡板的玻璃烧杯内分批浸提通过在750-900℃下煅烧，由Kunwarara菱镁矿生产的氧化镁。采用通过塔顶搅拌器马达驱动的螺旋桨实现搅拌。采用加热板(hotplate)控制温度。操作条件如下所述：
氧化镁的尺寸：-45微米
浸提剂溶液：28％w/w NH4NO3
浸提温度：85℃
浸提时间：7.5小时
一旦浸提，则提取97.7％包含在原料内的镁。
实施例9
在两段系统中连续浸提通过在750-900℃下煅烧，由Kunwarara菱镁矿生产的氧化镁。第一段在排气的1000L挡板式橡胶为衬里的容器内进行。通过间接蒸汽加热来实现内容物的加热。采用通过塔顶搅拌器马达驱动的螺旋桨实现搅拌。操作条件如下所述：
氧化镁的尺寸：-45微米
浸提剂溶液：18％w/w NH4NO3
浸提剂的供料速度：200L/h
氧化镁的供料速度：14kg/h
浸提剂对氧化镁的化学计量比：1.11
浸提温度：90℃
浸提时间：5.0小时。
从这一容器中提取的Mg通常在45-58％w/w范围内。然后将来自该容器的浆料供料到20段泡罩汽提塔中。该塔使用间接蒸汽加热，以加热塔底内的浆料到沸点，这导致驱走氨的塔内向上的气流。在下述条件下操作该塔：
泡罩段内的平均温度：108℃
塔槽内的平均温度：118℃
塔槽内的平均压力：12kPa
塔顶的平均压力：3kPa
一旦浸提，则提取97.2％包含在原料内的镁。
图5图示了该工艺的一部分，其中(根据本发明制造的)NO3-HT产物152可与硫酸铵和磷酸铵反应，分别形成SO4-HT和PO4-HT，且残留的硝酸铵被返回到硝酸铵存储器中。特别地，硫酸154在反应器160内与来自氨装置12的氨158反应，形成硫酸铵。硫酸铵经管线162转移到接触器164内，在此它与来自管线166的NO3-HT接触，形成SO4-HT 170。类似地，磷酸180在反应器184内与来自氨装置12的氨182反应，形成磷酸铵186。来自管线188的NO3-HT与磷酸铵186在接触器190内接触，形成PO4-HT 192和残留的硝酸铵194，所述硝酸铵194返回到硝酸铵存储器17中。
进一步发现，可通过将CO2鼓泡通过NO3-HT浆料，由NO3-HT产物生产在中间层内含CO3的LDH材料(CO3-HT)。尽管CO3-HT在农业应用上有限，但可在宽范围的工业应用中使用。
图6示出了本发明另一实施方案的流程图。在图6的方法中，通过使含第一金属的化合物与硝酸铵接触，该方法的步骤(4)形成第一金属的硝酸盐，和该方法的步骤(5)包括步骤(5)(a)(ii)。图6的流程图示出了在水滑石形成步骤中产生的硝酸铵循环回到制造硝酸镁和硝酸铝的步骤。由于本发明这一实施方案的物料平衡要求，在水滑石生产步骤中形成的所有硝酸铵可被循环，此外，还要求硝酸铵以供补充。硝酸铵的循环意味着图6的方法不具有硝酸铵产物物流。因此，该方法的经济成本不要求硝酸铵的潜在市场，因此，图6的流程图不必捆绑到硝酸铵装置上。此外，在水滑石生产步骤中形成的硝酸铵的循环还降低在该方法中所要求的原料试剂的用量。
现回到图6，图6的方法包括由氨源12提供氨和由硝酸源10提供硝酸。硝酸源可以是硝酸装置或硝酸存储设施。氨源可以是氨装置或氨存储设施。
硝酸和氨在合适的条件下在反应器14内接触，以产生硝酸铵。硝酸铵随后储存在硝酸铵存储设施17内。作为可供替代的实施方案，可由独立的来源供应硝酸铵。
将煅烧氧化镁200与硝酸铵202在反应器204内混合，生产硝酸镁和氨。氨可以经管线206回到氨源10。来自反应器14的硝酸铵208还与三氢氧化铝210在反应器212内混合，形成硝酸铝和氢氧化铵。氢氧化铵可经管线214返回到氨源10中。
随后，硝酸镁216、硝酸铝218和氢氧化铵221在反应器220内混合，产生具有硝酸根作为层间阴离子的水滑石和硝酸铵。在合适的液/固分离步骤222之后，从硝酸铵中分离水滑石。水滑石224可进一步例如参考图3所述地处理。硝酸铵226被循环回到铵存储设施17中或者与进一步煅烧的菱镁矿和三氢氧化铝混合(参见虚线228)。由于该方法的物料平衡的要求(如下所述)，要求补充一定量的硝酸铵，但所要求的硝酸铵量因硝酸铵的循环而显著下降。
在该方法中包括的步骤如下所述：
(a)通过使氨与硝酸反应，生产7mol硝酸铵；
(b)使用4mol硝酸铵，与2mol煅烧氧化镁反应，产生2mol硝酸镁和氨；
(c)使用3mol硝酸铵，与1mol三氢氧化铝反应，形成1mol硝酸铝和氨；
(d)混合硝酸镁、硝酸铝和适量氨，形成具有硝酸根层间阴离子的水滑石和6mol硝酸铵；
(e)将6mol硝酸铵循环到以上的步骤(b)和(c)中；和
(f)生产1mol硝酸铵，提供要求量的硝酸铵以供步骤(b)和(c)。
在连续操作中，图6的方法有效地包括上述步骤(b)-(f)。
图6的方法要求减少生产硝酸铵，这是由于硝酸铵的封闭环路循环导致的。图6的方法也可独立于硝酸铵装置布置，因为硝酸铵不是该方法的产物。当然，图6的方法也可综合到硝酸铵装置内。
图6的方法目前是假设的工艺流程图，这是因为目前难以(如果不是不可能的话)使三氢氧化铝与硝酸铵反应形成硝酸铝。图6的假设流程图的实际装置等待合适的工艺化学和/或合适的催化剂的开发，以实现生产硝酸铝的步骤。
熟练本领域的技术人员会理解，此处所述的本发明易于进行此处具体地描述的那些以外的各种变化和改进。要理解，本发明囊括落在其精神和范围内的所有这种变化和改进。

Claims (30)

1.一种制造硝酸铵和含有硝酸根作为层间阴离子的LDH的方法，该方法包括下述步骤：
(1)提供硝酸源；
(2)提供氨源；
(3)使氨与硝酸反应，产生硝酸铵；
(4)通过使含第一金属的化合物与硝酸或硝酸铵反应，制备含第一金属的硝酸盐；
(5)或者：
(a)通过下述步骤制备含第二金属的硝酸盐：
(i)使含第二金属的化合物与硝酸接触；或
(ii)使含第二金属的化合物与硝酸铵接触；或者
(b)提供含第二金属的化合物；和
(6)混合来自步骤(4)的含第一金属的硝酸盐、来自步骤(5)的含第二金属的硝酸盐或者含第二金属的化合物和氢氧化铵，形成含硝酸根作为层间阴离子的LDH和硝酸铵。
2.权利要求1的方法，进一步包括下述步骤：
(7)回收来自步骤(6)的LDH和硝酸铵。
3.权利要求1或2的方法，其中硝酸源包括硝酸装置或硝酸存储设施。
4.权利要求1-3任何一项的方法，其中氨源是生产氨的氨装置或氨存储设施。
5.前述任何一项权利要求的方法，其中步骤(1)、(2)和(3)包括在硝酸铵装置内生产硝酸铵的工艺步骤。
6.权利要求1-5任何一项的方法，其中包括通过使含第一金属的化合物与来自步骤(1)的硝酸反应，制备含第一金属的硝酸盐，提供含第二金属的氢氧化物，混合含第一金属的硝酸盐与含第二金属的氢氧化物和氢氧化铵，形成LDH和硝酸铵，并将LDH和硝酸铵分离成含硝酸铵的液相和含LDH的固相。
7.权利要求6的方法，其中由步骤(2)供应氢氧化铵，和将含硝酸铵的液相返回到步骤(3)中或者回收以供存储或销售。
8.权利要求6或7的方法，其中第一金属是镁，并通过使菱镁矿、氧化镁或氢氧化镁中的一种或多种与硝酸反应以形成硝酸镁，和第二金属是铝，且含铝的氢氧化物是NaAl(OH)4，和形成LDH与硝酸铵的步骤还形成硝酸钠，并且该方法进一步包括处理液相以从中除去硝酸钠。
9.权利要求6或7的方法，其中第一金属是镁，并通过使菱镁矿、氧化镁或氢氧化镁中的一种或多种与硝酸反应以形成硝酸镁，和第二金属是铝，且含铝的氢氧化物是Al(OH)3。
10.权利要求8或9的方法，其中含铝的氢氧化物来自于铝土矿。
11.权利要求1-5任何一项的方法，其中包括通过使含第一金属的化合物与硝酸铵反应，制备含第一金属的硝酸盐，通过使含第二金属的化合物与硝酸反应，制备含第二金属的硝酸盐，混合含第一金属的硝酸盐与含第二金属的硝酸盐和氢氧化铵，形成LDH和硝酸铵，并将LDH和硝酸铵分离成含硝酸铵的液相和含LDH的固相。
12.权利要求11的方法，其中含第一金属的化合物是煅烧氧化镁，和形成含第一金属的硝酸盐的步骤包括使煅烧氧化镁与硝酸铵反应，形成硝酸镁和氢氧化铵，和含第二金属的化合物是铝酸钠或三氢氧化铝。
13.权利要求1-5任何一项的方法，其中包括下述步骤：通过使含第一金属的化合物与硝酸铵接触，制备含第一金属的硝酸盐，通过使含第二金属的化合物与硝酸铵接触，制备含第二金属的硝酸盐，混合含第一金属的硝酸盐与含第二金属的硝酸盐和氢氧化铵，形成LDH和硝酸铵，将LDH和硝酸铵分离成含硝酸铵的液相和含LDH的固相，并将硝酸铵循环到步骤(2)中或者循环到制备第一金属的硝酸盐和/或制备第二金属的硝酸盐的步骤中。
14.权利要求1-5任何一项的方法，其中步骤5(b)包括供应铝酸钠，所述铝酸钠由来自铝土矿浸提装置的富集Bayer母液提供。
15.权利要求1-5任何一项的方法，进一步包括在步骤(4)中，通过使含第一金属的化合物与硝酸铵反应，制备含第一金属的硝酸盐。
16.权利要求15的方法，其中在步骤(6)中形成的硝酸铵被循环到步骤(4)中，以生产更多的含第一金属的硝酸盐以供LDH生产。
17.权利要求15或16的方法，其中在步骤(4)中还产生氨，并使氨流到步骤(6)中或者循环到步骤(2)中的氨源。
18.权利要求1-5任何一项的方法，其中步骤(5)包括通过使含第二金属的化合物与硝酸铵接触，生产含第二金属的硝酸盐，并将步骤(6)中生产的硝酸铵返回到步骤(5)中。
19.权利要求15-17任何一项的方法，其中步骤(5)包括通过使含第二金属的化合物与硝酸铵接触，生产含第二金属的硝酸盐，并将步骤(6)中产生的硝酸铵返回到步骤(5)中，或者返回到步骤(4)中，或者返回到步骤(4)和步骤(5)这两步中。
20.前述任何一项权利要求的方法，其中第一金属是镁，第二金属是铝，LDH是水滑石，和通过混合含第一金属和第二金属的水溶液，并与氢氧化铵混合，以维持pH在约9.5，从而形成水滑石。
21.生产硝酸铵和含硝酸根作为层间阴离子的LDH的综合装置，包括由硝酸和氨生产硝酸铵的硝酸铵装置，通过混合含第一金属的化合物，含第二金属的化合物，氢氧化铵，和硝酸或硝酸铵之一或这二者，从而生产LDH材料的第一反应器，其中由硝酸铵装置提供至少一部分的一种或多种硝酸、硝酸铵和氢氧化铵，和将第一反应器内形成的LDH材料和硝酸铵分离成含硝酸铵的液相和含LDH材料的固相的分离设备。
22.权利要求21的装置，进一步包括混合含第一金属的化合物与硝酸或者硝酸铵，生产含第一金属的硝酸盐的第二反应器，和将含第一金属的硝酸盐从第二反应器转移到第一反应器中的第一转移设备。
23.权利要求21或22的装置，进一步包括混合含第二金属的化合物与硝酸或硝酸铵，以生产含第二金属的硝酸盐的第三反应器，和将含第二金属的硝酸盐从第三反应器转移到第一反应器的第二转移设备。
24.权利要求23的装置，进一步包括将硝酸从硝酸铵装置转移到第二反应器，以便含第一金属的化合物和硝酸在第二反应器内反应，形成含第一金属的硝酸盐的硝酸转移设备。
25.权利要求23的装置，进一步包括将硝酸从硝酸铵装置转移到第三反应器，以便含第二金属的化合物与硝酸反应，形成含第二金属的硝酸盐的硝酸转移设备。
26.权利要求22的装置，进一步包括将硝酸铵转移到第二反应器，以便硝酸铵与含第一金属的化合物反应，形成含第一金属的硝酸盐的硝酸铵转移设备，和将含第一金属的硝酸盐从第二反应器转移到第一反应器的转移设备。
27.权利要求26的装置，其中含第一金属的化合物与硝酸铵反应还形成氢氧化铵，和该装置进一步包括从含第一金属的硝酸盐中分离氢氧化铵的氢氧化铵分离设备，和将氢氧化铵转移到硝酸铵装置中的氢氧化铵转移设备。
28.权利要求23的装置，进一步包括将硝酸铵转移到第三反应器，以便硝酸铵与含第二金属的化合物反应，形成含第二金属的硝酸盐的硝酸铵转移设备，和将含第二金属的硝酸盐从第三反应器转移到第一反应器的转移设备。
29.权利要求28的装置，其中含第二金属的化合物与硝酸铵反应还形成氢氧化铵，和该装置进一步包括从含第二金属的硝酸盐中分离氢氧化铵的氢氧化铵分离设备，和将氢氧化铵转移到硝酸铵装置中的氢氧化铵转移设备。
30.权利要求21或22的装置，进一步包括将第一反应器内形成的硝酸铵转移到硝酸铵装置或硝酸铵存储器中的硝酸铵转移设备。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI414483B (zh) * 2009-09-22 2013-11-11 Univ Nat Chunghsing 快速製備層狀雙氫氧化物的方法
CN106458633A (zh) * 2014-06-18 2017-02-22 荷兰联合利华有限公司 用于净化水的层状双氢氧化物
CN108456221A (zh) * 2018-02-08 2018-08-28 浙江博瑞电子科技有限公司 一种三甲基铝精制的方法
CN113767066A (zh) * 2019-04-19 2021-12-07 国立研究开发法人物质·材料研究机构 氮系气体缓释剂和由其构成的氮系气体缓释体以及使用该缓释体的氮系气体的缓释方法、呼吸器具、包装体和缓释装置

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2882549B1 (fr) * 2005-02-25 2007-05-11 Rech S Geol Et Minieres Brgmet Procede de synthese en phase aqueuse de composes de type hydroxydes doubles lamellaires
JP5156648B2 (ja) * 2006-02-24 2013-03-06 アクゾ ノーベル ナムローゼ フェンノートシャップ 防炎性複合材料
CN100463858C (zh) * 2006-04-12 2009-02-25 北京化工大学 超疏水层状双羟基复合金属氧化物薄膜及其制备方法
AU2008256636C1 (en) * 2007-05-24 2011-03-03 Arelac, Inc. Hydraulic cements comprising carbonate compounds compositions
CN100560502C (zh) * 2007-09-21 2009-11-18 北京化工大学 一种均匀致密透明的层状双金属氢氧化物薄膜及其制备方法
DE102010028788B4 (de) 2010-05-10 2022-03-31 Tutech Innovation Gmbh Ein in der Reaktivrektifikation einsetzbarer, einen Biokatalysator aufweisender Kolonneneinbau und dessen Verwendung in der Reaktivrektifikation
EP2763847A4 (en) 2011-10-07 2015-08-19 Boral Ip Holdings Australia Pty Ltd INORGANIC POLYMER / ORGANIC POLYMER COMPOSITES AND METHODS FOR PREPARING THE SAME
US8864901B2 (en) 2011-11-30 2014-10-21 Boral Ip Holdings (Australia) Pty Limited Calcium sulfoaluminate cement-containing inorganic polymer compositions and methods of making same
US9790249B2 (en) * 2012-10-05 2017-10-17 Alliance For Sustainable Energy, Llc Hydroxide catalysts for lignin depolymerization
CN102910653B (zh) * 2012-11-09 2014-05-28 北京化工大学 一种采用高压连续进料技术制备镁基层状复合金属氢氧化物的方法
BR112016010573B1 (pt) * 2013-11-12 2021-12-21 Alcoa Usa Corp Composições de fertilizantes e métodos para produzir e utilizar as mesmas
CN108112249B (zh) * 2015-05-13 2021-08-10 美铝美国公司 制造肥料组合物的方法
CN108821309B (zh) * 2018-09-05 2021-10-29 中国科学院青海盐湖研究所 以工业废液联产硝酸铵以及六角片状氢氧化镁的方法
CN114804348B (zh) * 2022-04-13 2023-03-14 华南农业大学 一种基于硝酸纤维素的硝酸根缓释材料及其制备方法与应用

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3428418A (en) * 1967-06-27 1969-02-18 Uss Agri Chem Inc Ammonium nitrate stabilization
US5079203A (en) * 1990-05-25 1992-01-07 Board Of Trustees Operating Michigan State University Polyoxometalate intercalated layered double hydroxides
NO179131C (no) * 1993-06-14 1996-08-14 Statoil As Katalysator, fremgangsmåte for dens fremstilling og fremgangsmåte for dehydrogenering av lette paraffiner
US5728364A (en) * 1994-04-29 1998-03-17 Aluminum Company Of America Two powder synthesis of hydrotalcite and hydrotalcite like compounds
US5776424A (en) * 1994-04-29 1998-07-07 Aluminum Company Of America Two powder synthesis of hydrotalcite and hydrotalcite-like compounds with monovalen inorganic anions
FI108347B (fi) * 2000-01-04 2002-01-15 Kemira Agro Oy Menetelmõ ammoniumnitraatin stabiloimiseksi
US20050250642A1 (en) * 2001-05-10 2005-11-10 Dennis Stamires Continuous process and apparatus for the efficient conversion of inorganic solid particles

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI414483B (zh) * 2009-09-22 2013-11-11 Univ Nat Chunghsing 快速製備層狀雙氫氧化物的方法
CN106458633A (zh) * 2014-06-18 2017-02-22 荷兰联合利华有限公司 用于净化水的层状双氢氧化物
CN106458633B (zh) * 2014-06-18 2018-08-03 荷兰联合利华有限公司 用于净化水的层状双氢氧化物
CN108456221A (zh) * 2018-02-08 2018-08-28 浙江博瑞电子科技有限公司 一种三甲基铝精制的方法
CN113767066A (zh) * 2019-04-19 2021-12-07 国立研究开发法人物质·材料研究机构 氮系气体缓释剂和由其构成的氮系气体缓释体以及使用该缓释体的氮系气体的缓释方法、呼吸器具、包装体和缓释装置
CN113767066B (zh) * 2019-04-19 2024-01-05 国立研究开发法人物质·材料研究机构 氮系气体缓释剂和由其构成的氮系气体缓释体以及使用该缓释体的氮系气体的缓释方法、呼吸器具、包装体和缓释装置

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Publication number Publication date
ZA200508351B (en) 2007-03-28
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