CS250380B1 - Způsob zpracování odpadního roztoku síranu amonného - Google Patents

Abstract

Řešení se týká způsobu zpracování odpadního· roztoku síranu amonného na krystalický podvojný síran hořečnatoamonný, použitelný jako horečnato-dusíkaté hnojivo a na kapalné dusíkaté hnojivo typu DAM (dusičnan amonný, močovina, voda). Navrhované řešení spočívá v tom, že se roztok síranu amonného smísí s roztokem dusičnanu hořečnatého, vyloučený málo rozpustný síran hořečnato-amonný se oddělí a v matečném roztoku se rozpustí dusičnan amonný a močovina v takovém množství, aby výsledný roztok měl koncentraci 28 až 32 % celkového dusíku. Význam uvedeného zpracování odpadního roztoku síranu amonného spočívá v tom, že se na trhu málo žádaný síran amoniný nebo jeho· roztok zpracují ma žádané hořečnato-dusíkaté hnojivo a na rovněž žádané kapalné hnojivo typu DAM.

Description

Vynález se týká zpracování odpadního roztoku síranu amonného na dusíkaté a dusíkato-hořečmaté hnojivo.

Při řadě chemických výrob vzniká jako vedlejší produkt roztok síranu amonného. Jedná se zejména o výrobu kaprolaktamu, esterů kyseliny akrylové, železitých pigmentů Martinovým postupem a další. Roztoky síranu amonného mohou být dále zpracovávány odpařováním na krystalickou sůl, používanou jako¹ dusíkaté hnojivo nebo převedeny na kapalné hnojivo rozpuštěním dalších solí za účelem zvýšení obsahu živin. Tento druhý způsob je významný zejména z důvodu úspory energie pro odpařování roztoků a také tím, že vychází vstříc stále se v zemědělské výrobě rozšiřující aplikaci hnojiv v roztoku. Jedná se např. o výrobu kapalných hnojiv typu SADAM, obsahujících síran amonný, dusičnan amonný, močovinu a vodu (F. Markalous a kol.: Kapalná dusíkatá hnojivá DAM, SAM a SADAM, Studie VÚAnCH, 1978), nebo o kapalná hnojivá s obsahem síranu amonného, fosforečnanu amonného a vody (AO 235 883, 235 884 j.

V posledních letech dochází však vlivem rozšiřování chemických výrob, spojených s produkcí síranu amonného, k nasycení trhu a nezájmu zemědělských podniků o další zvyšování dodávek tohoto hnojivá zejména v krystalické formě. Rovněž přítomnost síranu amonného v kapalných hnojivech ve vyšší koncentraci není žádoucí. Vlivem síranu amonného je obvykle snižována rozpustnost dalších složek, obyčejně s vyšším obsahem živin, než má samotný síran amoniný, což znemožňuje připravit kapalné hnojivo s vysokým obsahem živin. Tak například u kapalných hnojiv typu SADAM se při koncentraci síranu amonného 30 % hmot. dosáhne max. koncentrace celkového dusíku pouze 20 °/o hmot. (F. Markalous a kol.: Kapalná dusíkatá hnojivá DAM, SAM a SADAM, Studie VÚAniCH 1978], zatímco u hnojivá typu DAM (dusičnan amolnný, močovina, voda), zavedeného v ČSSR, je normován obsah celkového dusíku v rozmezí 28 až 32 % hmot.

Aby mohly být provozovány výroby, které se neobejdou bez vzniku síranu amonného jako vedlejšího produktu, byl vypracován postup zpracování těchto· roztoků, který odstraňuje dříve uvedené nevýhody.

Podle navrženého postupu se k roztoku síranu amonného přidá roztok dusičnanu hořečnatého·, čímž se vysráží málo rozpustný podvojný síran hořečnato-amioniný, oddělí od roztoku a zbylý roztok dusičnanu amonného se sníženým obsahem síranů se použije k přípravě některého typu kapalného· hnojivá. Oddělený, podvojný síran hořečnato-amomný je použit jako nový druh hořečnato-dusíkátého hnojivá. Podle předběžného, průzkumu u zemědělských podniků je o toto hnojivo zájem, čímž je zajištěn jeho odbyt.

Podvojný síran hořečnato-amolnný je vhodným dusíkatým hnojivém na neutrálních a alkalických půdách chudých hořčíkem, dále pro chmel, cibuli, česnek, křen, řepku, hořčici apod.

Pro dosažení maximálního vyloučení síranové složky je k roztoku síranu amonného přidáván roztok dusičnanu hořečnatého v takovém množství, aby na 2 moly síranu amonného připadl 1 mol dusičnanu hořečnatého podle rovnice:

(NH4)2SO4 + Mg(NO3]2 + 6H2O = = MgSOá . (NH4)2SO4 . 6H2O + 2NH4NO3

V případě, že výchozí roztok síranu amonného obsahuje rozpustnou horečnatou sůl sníží se o ekvivalentní množství přidávaný hořčík ve formě dusičnanu horečnatého.

Pokud použitý roztok dusičnanu hořéčnatého obsahuje dusičnan vápenatý (např. jako nečistotu] sníží se rovněž 10 ekvivalentní množství přídavek dusičnanu hořečnatého. Dusičnanem vápenatým je vylučována síranová složka podle rovnice:

(NH4)2SO4 + Ca(NO3)2 + 2H2O = = CaSO4 . 2 H2O + 2 NH4NO3

Protože podvojný síran húřečmato-ainoinný je vysolován dusičnanem amonným je výhodné, v případech, kdy je z matečného roztoku po oddělení podvojného síranu hořečnato-amomného připravováno kapalné hnojivo s vyšším obsahem dusičnanu amonného', rozpustit tento v reakčním systému ještě před oddělením podvojného síranu hořečnato-amnnnébo a tak dále snížit jeho rozpustnost. Rozpustnost podvojného síranu hořečinato-amonného je v tomto· případě snižována dvěma vlivy. Jednak vysoloivacíím efektem dusičnanu amonného· a jednak dosaženým snížením teploty roztoku při rozpouštění dusičnanu amonného.

Příklad 1

Vyloučení podvojného síranu hořečnato-amoininého z roztoku síranu amonného

Do 24,04 g 50 % HNOs postupně vneseno za míchání 4,05 g technického oxidu hořečnatého o složení: MgO 78,87 %, CaO 3,02 °/o, R2O3 (převážně Fe2O3) 6,7%, CO2 7,55 %, H2O 0,68 %. Při rozpuštění MgO se teplota zvýšila z 20 na 80 °C. Po vnesení MgO reakční směs míchána 30 minut při teplotě 70 až 80 °C. K takto připravenému roztoku o teplotě 70 až 80 °C bylo přilito během 5 min za míchání 61,25 g roztoku síranu amonného, 60 až 70 °C teplého o složení: (NH4)2SO4 37,47 %, MgSO4 2,55 %. Reakční směs ochlazena na 28 °C, přidáno 10,15 g krystalického dusičnanu amonného a mícháno· 15 min, přičemž teplota směsi po250380 klesla na 20 °C. Vyloučená krystalická fáze oddělena filtrací (33,8 g). Složení filtračního koláče: Celk. N 8,02 %, z toho nitrátový N 0,34%, MgO 10,1%, FežO3 0,61%, SO4²“ 48,29 %, 33,0% HzO. Obsah celk. N v matečném roztoku 12,7 %.

Příprava kapalného hnojivá typu DAM V 57,8 g filtrátu z předchozí přípravy rozpuštěno 38,5 g dusičnanu amonného· a 47,3 g močoviny při zahřátí na 20 °C. Zavedením 0,42 g plynného čpavku upraveno pH roztoku na 7. Celkový dusík (podle Jodlbauera) 29,23 %, N (podle Hanuše) 7,64 proč. (CSN 65 48 14), SO?“ 1,53%, Fe₂O₃ 0,20 %, MgO 0,32 %. (Veškeré údaje o koncentracích jsou uvedeny v % hmot.). Roíztok při teplotě —10 °C nevylučoval krystalickou fázi.

Claims (2)

1. Způsob zpracování odpadníhoi roztoku síranu amonného vyznačující se tím, že k roztoku síranu amonného o koncentraci 5 až 50 % hmot. se přidá roztok dusičnanu hořečnatého· o· koncentraci 40 až 70 % hmot., oddělí se podvojný síran hořečnato-amonný od roztoku a matečný roztok se zpracuje na kapalné hnojivo.

2. Způsob podle 1 vyznačující se tím, že před oddělením podvojného síranu hořečmato-amonného od roztoku se v reakční

YNÁLEZU směsi rozpustí dusičanan amonný v takovém množství, abyi se jeho celkový obsah v roztoku pohyboval v rozmezí 10 až 100 g dusičnanu amonného na 100 g vody, podvojný síran hořečnato-amonný se oddělí a matečný roztok zpracuje rozpuštěním dusičnanu amonného a močoviny na kapalné hnojivo typu dusičnan amonný, močovina, . voda s obsahem celkového dusíku 28 až 32 proč. hmot.