CS202969B1

CS202969B1 - Způsob zpracováni odpadního roztoku síranu amonného

Info

Publication number: CS202969B1
Application number: CS417979A
Authority: CS
Inventors: Pravdomil Kadlas
Original assignee: Pravdomil Kadlas
Priority date: 1979-06-18
Filing date: 1979-06-18
Publication date: 1981-02-27

Description

Vynález se týká způsobu přepracování zředěného až středně koncentrovaného roztoku síranu amonného, vznikajícího např. při výrobě srážených železitých pigmentů ze síranu železnatého amoniakální technologií, na kapalné nebo suspenzní dusíkato-fosforečná hnojivo.

Při výrobě srážených železitých pigmentů, případně i při amoniakální absorpci plynů obsahujících kyselinu sírovou nebo kysličník sírový, vznikají zředěné až středně koncentrované roztoky síranu amonného až se 30 % hmot. soli, v některých případech též s obsahem áž 3 7. hmot. síranu horečnatého.

Tyto roztoky nelze ani v malém množství vypouštět bez úpravy do veřejných toků a většinou se musí nákladným způsobem přepracovávat, a to na krystalický síran amonný odpařováním nebo se rozkládají vápenným mlékem na amoniak a síran vápenatý, který se pak v tuhé formě jako méně závadný odpad halduje,

První z uvedených způsobů vede k získání nízkoproeantního dusíkatého hnojivá a je investičně i energeticky náročný. Případný vyšší obsah MgSO^ působí obtíže při odpařování v důsledku tvorby málo rozpustné podvojná soli - MgSO^./NH^/2®θ4' ‘ druhém způsobu vzniká tuhý odpad - CaSO^.2 H₂0, který je slabě rozpustný a v důsledku toho 2vyšuje vlivem atmosférických srážek tvrdost povrchových vod, když je halda jimi omývána.

Jiná možné způsoby zpracování uvedených roztoků se v technické praxi neujaly. Výše uvedené nedostatky nemá zpŮ3ob zpracování odpadního roztoku síranu amonného, vznikajícího zejména při výrobě srážených.železitých pigmentů amoniakální technologií ze síranu železnatého, obsahující až 25 Z hmot. /NH^/jSO^ a do 3 7. hmot. MgSO^, na kapalné nebo suspenzní dusíkato-fosforečné hmojivo, jehož podstata spočívá v tom, že po případném snížení obsahu MgSO^ krystalizací .podvojné soli MgSO^./NH^/^O^. . 6 H₂0 se dále použije místo vody k ředění kyseliny fosforečné s obsahem 40 až 65 7. hmot. P₂°5 ^v poměru 0,6 až 2:1, načež následuje sycení amoniakem na pH. 6,2 až 7,2, probíhající při teplotě 25 až 125 °C. Získá se tak kapalné až suspenzní dusíkato-fos fórečné hnojivo, obsahující 8 až 15 Z hmot. dusíku a 15 až 32 Z hmot. PjDj· Jestliže odpadní roztok síranu amonného obsahuje nad 1 2 hmot. MgSO^ a použije se HjPO^ s obsahem hořčíku nad 0,15 % hmot., je výhodné provést jeho předběžnou úpravu, a to tak, že se 40 až 60 Z hmot. z celkového použitého množství k ředění kyseliny fosforečné předem zahustí na koncentraci 25 až 35 % hmot. /NH^/jSO^,potom se ochladí např. ve vakuovém krystalizátoru postupně na 14 až 25 °C. Během chlazení se postupně vylučuji drobné krystalky hexahydrátu podvojného síranu hořečnato-amonného, které se po separaci vysuší při teplotě 35 až 75 °C a použijí např, jako dusíkato-hořečnaté hnojivo. Matečný roztok, který byl tímto postupem ochuzen o síran hořečnatý, se smísí s druhou neupravenou částí roztoku a použije na zředění kyseliny fosforečné tak, aby celkový obsah hořčíku ve směsi po amoniakalizaci nebyl vyšší než 0,25 2 hmot.

Výhodou způsobu podle vynálezu je, že zředěný odpadní roztok síranu amonného, případně dále znečištěný síranem hořečnatým, se nemusí nákladně upravovat odpařováním a krystalizaci na nízkoprocentní dusíkaté hnojivo, ale s výhodou se použije místo vody k ředění kyseliny fosforečné dále používané k přípravě-kapalných nebo suspenzních dusíkato-fosforečných hnojiv s celkovým obsahem živin od 23 Z do 47 2 hmot. ŠWjOj, přičemž dusíkatá složka výchozího roztoku se tímto postupem plně zhodnotí do hnojivé formy bez potřeby vkladu energie a investičních prostředků na klasické zpracování.

Přikladl

100 g extrakční kyseliny fosforečné, obsahující 53,8 Z hmot, Ρ£θ5 ^a θ»1® Z hmot. hořčíku, bylo za studená smíseno se 180 g odpadního roztoku síranu amonného, který obsahoval 20,1 Z hmot, a 1,58 % hmot. MgSO^. Směs byla sycena plynným amoniakem, přičemž její teplota byla chlazením udržována v rozmezí 40 až 65 °C. Při pH 2 se začala směs zakalovat vylučujícími se nerozpustnými fosforečnany doprovodných kovů v použité kyselině fosforečné a síranem vápenatým, Při přechodu pH od 3 do 5 směs výrazně zhoustla vlivem přechodně vzniklého, méně rozpustného NH^l^PO^ a po zvýšení pH opět zřidla. Amoniakalizace byla ukončena při pH 6,8. Vzniklá řídká, jen velmi zvolna sedimentující suspenze obsahovala 10_ř1 Z hmot. dusíku a 17,96 Z hmot. P^O^, rozpustného ve 2Z kyselině citrónové. Po ochlazení na 3 C se na dně vyloučilo malé množství krystalků podvojného síranu hořečnato-amonného /hexahydrátu/ o velikosti 0,2 až 0,5 mm. Při dalším pozvolném ochlazování za mírného míchání začal postupně z roztoku krystalovat hydrogenfosforečnan amonný.

Příklad 2

100 g extrakční kyseliny fosforečné stejného složení jako v příkladu 1 bylo smíseno se 180 g upraveného roztoku odpadního síranu amonného. Jeho úprava byla provedena tak, že 240 g původního roztoku, stejného složení jako v příkladu 1, bylo odpařeno na 160 g a za mírného míchání ochlazeno na 14,8 °C. Chlazení z teploty 39 °C na konečnou probíhalo rychlostí 0,9 °C za min. Drobné krystaly podvojného síranu hořečnato-amonného /hexahydrátu/ byly odděleny na keramickém filtru a vysušeny při 45 °C. Zbylý matečný roztok obsahoval 30,4 Z hmot, /NH^/^O^ a 0,15 Z hmot. MgSO^, což odpovídalo snížení původního obsahu o 96 Z hmot. 90 g ochuzeného roztoku po separaci krystalů bylo pak smíseno s 90 g neupraveného roztoku síranu amonného a použito ke smísení s extrakční kyselinou fosforečnou výše uvedeného složení. Sycení směsi amoniakem bylo provedeno shodně jako V přikladu 1 a ukončeno při pH 6,75. Při postupném pozvolném ochlazování za občasného promíchávání se z řídké, obtížně sedimentující suspenze začaly po dosažení teploty mezi -6 až -7 °C oddělovat drobné krystalky /NH^/jHPO^. Vylučování podvojného síranu hořečnato-amonného zjištěno nebylo. Suspenze po amoniakalizaci obsahovala 10,8 Z hmot. dusíku a 18,1 Z hmot. ?2°5’ ^rozP^ustnóho vfe 2Z kyselině.citrónové.

Příklad 3

147 g extrakční kyseliny fosforečné, shodného složení jako v příkladu 1, bylo smícháno se 100 g odpadního roztoku síranu amonného, stejného složení jako v příkladu 1 a syceno pří teplotě 70 °C amoniakem. Při přechodu pH mezi 3 a 5 došlo ke značnému zhoustnutí směsi, které při vyšším pH zmizelo. Amoniakalizace byla ukončena při pH 6,85. Ke stabilizaci vzniklé .

suspenze, obsahující za laboratorní teploty významné množství /NH^^HPO^ ^v drobně krystalické formě byla použita odděleně připravená stabilizující suspenze, připravená ze 7,5 g bentonitu, 0,5 g NaCOj, 4 g 30Z roztoku humátu sodného a 18 g odpadního roztoku síranu amonného, shodného složení, jaký byl použit k ředění HjPO^. Byla tak získána velmi pomalu sedimentující hustá suspenze, obsahující 14,3 Z hmot, dusíku a 27,9 % hmot. PjOj rozpustného ve 22 kyselině citro^nové. Během 4 dn& stání, kdy suspenze byla vždy po 24 hod. ohřátá na 50 °C a následně nechána volně chladnout až na laboratorní teplotu, se z ní nevyloučily hrubější krystalky podvojného síranu hořečnató-amonného /hexahydrátu/, které by vadily při dalším použití jako suspenzního hnojivá.

Claims

PŘEDMÉT VYNÁLEZU

1. Způsob zpracování odpadního roztoku síranu amonného, obsahující až 30 7. hmot. síranu amonného a až 3 Z hmot. síranu hořečnatého, na kapalné nebo suspenzní dusíkato-fosforečné hnojívo, vyznačující se tím, že se roztok smísí s kyselinou fosforečnou s obsahem 40 až 65 7. hmot, kysličníku fosforečného ve hmotnostním poměru 0,6 až 2:1 a pak se sytí amoniakem na pH 6,2 až 7,2 při teplotě 25 až 125 °C.
2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že odpadní roztok síranu amonného se před smíšením s kyselinou fosforečnou rozdělí na dvě části,, přičemž první se zahustí odpařením na koncentraci · síranu amonného 25 až 35 7. hmot,, pak ochladí na 14 až 25 °G, vylopčený hexahydrát síranu hořečnato-amonného se oddělí a matečný roztok se smísí s druhou nezahuštěnou částí odpadního roztoku síranu amonného.