CS221386B1

CS221386B1 - Process for producing strontium nitrate

Info

Publication number: CS221386B1
Application number: CS941581A
Authority: CS
Inventors: Josef Havranek; Vitezslav Houdek; Leo Homola
Original assignee: Josef Havranek; Vitezslav Houdek; Leo Homola
Priority date: 1981-11-17
Filing date: 1981-11-17
Publication date: 1983-04-29

Abstract

Vynález řeší způsob výroby dusičnanu strontnatého při přepracování Kola apatitu kyselinou dusičnou. Způsob výroby dusičnanu strontnatého z vodného výluhu pevné fáze, oddělené z roztoku po rozkladu Kola apatitu kyselinou dusičnou, podle vynálezu je vyznačený tím, že vodný výluh se odpaří za současné krystalizace Sr(NO3)2, odpařování se ukončí, když zbytkový obsah SrjNOsjž v roztoku činí méně než 15 % hmotnosti, s výhodou 5 až 7 %, suspenze se ochladí a po přidání HNOs v množství potřebném k vytěsnění zbylého Sr(NO3)2 z roztoku a rozpuštění vypadlých fosforečných sloučenin se veškerý pevný dusičnan strontnatý oddělí. Využití je možné při přepracování i jiných surovin obsahujících stroncium.The invention provides a process for the production of strontium nitrate by reprocessing the apatite wheel with nitric acid. A process for producing strontium nitrate from a solid phase aqueous liquor separated from a solution after decomposition of the apatite wheel by nitric acid according to the invention is characterized in that the aqueous liquor is evaporated under simultaneous crystallization of Sr (NO3) 2, the evaporation is terminated when the residual content of SrNO2 is in solution is less than 15% by weight, preferably 5 to 7%, the suspension is cooled and, after addition of HNOs in the amount necessary to displace the remaining Sr (NO3) 2 from the solution and dissolve the precipitated phosphorous compounds, all the solid strontium nitrate is separated. It is also possible to use other raw materials containing strontium.

Description

Vynález řeší způsob výroby dusičnanu strontnatého při přepracování Kola apatitu kyselinou dusičnou.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a process for the production of strontium nitrate in the treatment of Apatite Wheel with nitric acid.

Způsob výroby dusičnanu strontnatého z vodného výluhu pevné fáze, oddělené z roztoku po rozkladu Kola apatitu kyselinou dusičnou, podle vynálezu je vyznačený tím, že vodný výluh se odpaří za současné krystalizace Sr(NO3)2, odpařování se ukončí, když zbytkový obsah SrjNOsjž v roztoku činí méně než 15 % hmotnosti, s výhodou 5 až 7 %, suspenze se ochladí a po přidání HNOs v množství potřebném k vytěsnění zbylého Sr(NO3)2 z roztoku a rozpuštění vypadlých fosforečných sloučenin se veškerý pevný dusičnan strontnatý oddělí.Process for the production of strontium nitrate from aqueous solid phase liquor separated from solution after decomposition of the apatite wheel with nitric acid according to the invention is characterized in that the aqueous liquor is evaporated under simultaneous crystallization of Sr (NO3) 2, evaporation is terminated when the slurry is cooled and all solid strontium nitrate is separated after addition of HNO 3 in an amount necessary to displace the remaining Sr (NO 3) 2 from the solution and dissolve the precipitated phosphorus compounds.

Využití je možné při přepracování i jiných surovin obsahujících stroncium.It is possible to use other strontium-containing raw materials.

Vynález se týká způsobu výroby dusičnanu strontnatého přř přepracování apatitového koncentrátu kyselinou dusičnou.The present invention relates to a process for the production of strontium nitrate by reprocessing an apatite concentrate with nitric acid.

Při výrobě dusíkato-fosforečných hnojiv se jako suroviny používá Kola apatit. Ten mimo základní složku, fosfor, obsahuje i významné množství stroncia (2 až 3 %). V technologickém procesu výroby hnojiv se apatit rozkládá kyselinou: dusičnou o koncentraci 50 až 60 % při teplotách 50 až 70 °C. V získaném roztoku se část stroncia vylučuje ve formě pevného· dusičnanu strontnatého.Apatite Wheels are used as raw material in the production of nitrogen-phosphorus fertilizers. In addition to the basic component, phosphorus, it also contains a significant amount of strontium (2 to 3%). In the technological process of fertilizer production, apatite is decomposed with 50 to 60% nitric acid at 50 to 70 ° C. In the solution obtained, part of the strontium is excreted as solid strontium nitrate.

Množstí vyloučeného stroncia je závislé na koncentraci použité kyseliny. Oddělená pevná fáze, ve které je vedle vyloučeného stroncia i nerozložený zbytek apatitu, je pak výchozím materiálem, ze kterého· se různými postupy získává dusičnan nebo i další sole stroncia s odpovídající účinností a čistotou.The amount of strontium excreted is dependent on the concentration of acid used. The separated solid phase, in which, in addition to the precipitated strontium, there is also an undecomposed residue of apatite, is the starting material from which nitrate or other strontium salts of corresponding efficiency and purity are obtained by various processes.

Základní postup získávání dusičnanu strontnatého je založen na snížení jeho rozpustnosti v kyselině dusičné. Postupuje se například tak, že po oddělení dusičnanu strontnatého s nerozloženým zbytkem apatitu se SrfNOsh vyextrahuje vodou a z extraktu vytěsnění přídavkem kyseliny dusičné (patent NSR 1 592 081). Podle sovětského AO 222 346 se po rozkladu apatitu kyselinou dusičnou o koncentraci 47 až 55 % pro zvýšení účinnosti procesu přidává další koncentrovaná HNO3 (98%), pevná fáze se odfiltruje, promyje 47 až 55% HNO3, dusičnan strontnatý se vylouží vodou, odpaří do nasyceného roztoku a uvedenou koncentrovanou HNO3 se vytěsní pevný dusičnan strontnatý.The basic procedure for obtaining strontium nitrate is based on reducing its solubility in nitric acid. For example, after separation of strontium nitrate from the unattracted residue of apatite, SrfNOsh is extracted with water and displaced from the extract by the addition of nitric acid (patent NSR 1,592,081). According to Soviet AO 222 346, further concentrated HNO3 (98%) is added after decomposition of apatite with 47-55% nitric acid to increase process efficiency, the solid phase is filtered, washed with 47-55% HNO3, strontium nitrate is precipitated with water, evaporated to of saturated solution and said concentrated HNO3 displace solid strontium nitrate.

Nevýhodou uvedených postupů je značné zředění HNO3 použité k vytěsnění dusičnanu strontnatého a problém jejího dalšího zpracování. Při použití HNO3 o dvou koncentracích je komplikovaná technologie. Navíc pro provedení je potřeba agresivní ale i deficitní kyseliny dusičné. Zavedení koncentrovaného HNO3 do výluhu po rozkladu apatitu nepříznivě ovlivňuje poměr základních živin (N : P2O5) ve hnojivu.A disadvantage of these processes is the considerable dilution of HNO3 used to displace strontium nitrate and the problem of its further processing. When using HNO3 with two concentrations, the technology is complicated. In addition, aggressive but also deficient nitric acid is required for implementation. The introduction of concentrated HNO3 into the extract after apatite decomposition adversely affects the ratio of basic nutrients (N: P2O5) in the fertilizer.

V dalším sovětském AO 550 810 je koncentrovaná HNO3 nahrazena koncentrovanou kyselinou fosforečnou, jejíž přídavek do roztoku po rozkladu apatitu kyselinou dusičnou podporuje vyšší vytěsnění dusičnanu strontnatého. Vyžaduje to opět deficitní koncentrovanou H3PO4 a požadovaný poměr živin ve hnojivu je možno regulovat jen za cenu přídavku další kyseliny dusičné.In another Soviet AO 550 810, concentrated HNO3 is replaced by concentrated phosphoric acid, whose addition to the solution after decomposition of apatite with nitric acid promotes a higher displacement of strontium nitrate. Again, this requires a deficient concentrated H3PO4 and the desired nutrient ratio in the fertilizer can only be controlled at the cost of adding additional nitric acid.

Při jiném způsobu (patent NSR 2 156 847) je vodný výluh po rozkladu apatitu neutralizován amoniakem, vypadlá sedlina je oddělena a filtrát je odpařen do vykrystalování Sr(NO3)2, který je následně oddělen. Nevýhodou jsou značné ztráty stroncia vznikem fosforečnanů strontnatých při amoniakalizaci i obtížnost filtrace po této operaci.In another method (German Patent 2,156,847), the aqueous extract is neutralized with ammonia after apatite decomposition, the precipitated sediment is separated and the filtrate is evaporated to crystallize Sr (NO3) 2, which is subsequently separated. The disadvantage is the significant loss of strontium due to the formation of strontium phosphates during ammoniacalization and the difficulty of filtration after this operation.

Uvedené nedostatky odstraňuje způsob podle vynálezu. Při výrobě dusičnanu strontnatého se vychází rovněž ze zbytků po rozkladu apatitu kyselinou dusičnou. Nerozložené zbytky apatity spolu s dusičnanem strontnatým se oddělí, ale nepromývají. Sr(NOs)2 se vylouží nezbytným množstvím vody a nerozpuštěný podíl se od výluhu oddělí. Výluh se zpracuje podle vynálezu, jehož podstatou je, že se odpaří za současné krystalizace <The above-mentioned drawbacks are overcome by the method according to the invention. The production of strontium nitrate is also based on the residues of apatite decomposition with nitric acid. Non-decomposed residues of apatite together with strontium nitrate are separated, but do not wash. Sr (NOs) 2 is eliminated with the necessary amount of water and the insoluble matter is separated from the extract. The extract is treated according to the invention by evaporating it while crystallizing

Sr(NO3)2; když zbytkový obsah Sr(N03)2 v roztoku činí méně než 15 % hmotnosti, s vý- i hodou 5 až 7 %, suspenze se ochladí a po přidání HNO3 v množství potřebném k vytěsnění zbylého Sr(NO3)2 z roztoku a rozpuštění vypadlých fosforečných sloučenin se veškerý pevný dusičnan strontnatý oddělí.Sr (NO 3) 2; when the residual content of Sr (NO 3) 2 in the solution is less than 15% by weight, preferably 5-7%, the suspension is cooled and after addition of HNO 3 in an amount necessary to displace the remaining Sr (NO 3) 2 from solution and dissolve the precipitated phosphorous compounds all solid strontium nitrate is separated.

Matečný roztok se vrátí do výrobního procesu.The mother liquor is returned to the manufacturing process.

Popsaný způsob zvýhodňuje výrobu dusičnanu strontnatého v několika směrech:The described process favors the production of strontium nitrate in several ways:

Zbytky po rozkladu apatitu není po jejich oddělení třeba promývat, naopak ulpělá kyselina fosforečná se využívá při vytěsňování dusičnanu strontnatého při krystalizaci.The apatite decomposition residues do not need to be washed after separation; on the contrary, the adhered phosphoric acid is used to displace strontium nitrate during crystallization.

Použitá kyselina je táž jako pro rozklad apatitu a není tedy třeba pracovat s HNO3 o dvou různých koncentracích.The acid used is the same as for the decomposition of apatite and there is no need to work with HNO3 at two different concentrations.

Ukončení krystalizace odpařováním při optimu zbytkového obsahu Sr(NOs)2 v roztoku v rozsahu 5 až 7 %, kdy poměr pevné ku kapalné fázi je asi 1 : 1 umožňuje ještě dobré promíchávání suspenze.Completion of the crystallization by evaporation at an optimum residual content of Sr (NO 2) 2 in the solution in the range of 5-7%, when the ratio of solid to liquid phase is about 1: 1 allows still good mixing of the suspension.

Přídavek HNO3 po ukončení krystalizace odpařováním je relativně malý. Její význam nespočívá jen ve vytěsnění zbytkového obsahu stroncia, ale hlavně v rozpouštění nečistot, tj. vápenatých .a fosforečných solí, které se při odpařovací krystalizaci vylučují z matečného roztoku. Sníží se tím viskozita suspenze, zlepší se filtrovatelnost při oddělování krystalů od matečného roztoku a získá se produkt o vysoké čistotě.The addition of HNO3 after evaporation crystallization is relatively small. Its importance lies not only in the displacement of the residual strontium content, but mainly in the dissolution of impurities, i.e. calcium and phosphorus salts, which are separated from the mother liquor during evaporative crystallization. This reduces the viscosity of the suspension, improves filterability when separating the crystals from the mother liquor, and gives a high purity product.

Matečný roztok se svým složením blíží roztoku po rozkladu apatitu a neovlivní proto složení ani technologii výroby hnojivá.The mother liquor with its composition is close to that of the apatite decomposition and therefore does not affect the composition or fertilizer production technology.

PříkladExample

1000 kg nerozložených zbytků s dusičnanem strontnatým, oddělených z roztoku po ’ rozkladu Kola apatitu 54% kyselinou duslč- , nou na sedimentační odstředivce se vylouží 800 kg vody, ve které se Sr(NOs)2 rozpustí. Nerozložený zbytek se oddělí sedimentací a získaný roztok se podrobí krystalizaci odpařováním. Když obsah Sr(NO3)2 v roztoku poklesne na koncentraci 6 % hmotnosti, odpařování se ukončí, suspenze se ochladí na 80 °C a přidá se 50 kg 54% kyseliny dusičné.1000 kg of non-decomposed strontium nitrate residues separated from the solution after the decomposition of the Apatite Wheel with 54% nitric acid on a sedimentation centrifuge, 800 kg of water are dissolved in which Sr (NOs) 2 is dissolved. The decomposed residue is separated by sedimentation and the solution obtained is subjected to evaporative crystallization. When the Sr (NO 3) 2 content in the solution drops to a concentration of 6% by weight, evaporation is stopped, the suspension is cooled to 80 ° C and 50 kg of 54% nitric acid are added.

Získané krystaly dusičnanu strontnatého se oddělí na filtrační odstředivce, kde se současně promyjí 70 kg vody. Získá se 345 kg dusičnanu strontnatého.The obtained strontium nitrate crystals are separated on a filter centrifuge, where they are simultaneously washed with 70 kg of water. 345 kg of strontium nitrate are obtained.

Claims

SUBJECT

Process for producing strontium nitrate from an aqueous solid phase extract liquor separated from a solution after decomposition of the Apatite Wheel with nitric acid, characterized in that the aqueous extract is evaporated to co-crystallize Sr (NO3) 2, evaporation is terminated when the residual Sr (NO3) 2 content in solution is less than 15%

OF THE INVENTION by weight, preferably 5-7%, the suspension is cooled and after addition of HNO 3 in an amount necessary to displace the remaining Sr (NO 3) 2 from solution and dissolve the precipitated phosphorus compounds, all solid strontium nitrate is separated.