IT202000018238A1 - Processo di produzione di concimi a base di solfato di potassio - Google Patents

Processo di produzione di concimi a base di solfato di potassio Download PDF

Info

Publication number
IT202000018238A1
IT202000018238A1 IT102020000018238A IT202000018238A IT202000018238A1 IT 202000018238 A1 IT202000018238 A1 IT 202000018238A1 IT 102020000018238 A IT102020000018238 A IT 102020000018238A IT 202000018238 A IT202000018238 A IT 202000018238A IT 202000018238 A1 IT202000018238 A1 IT 202000018238A1
Authority
IT
Italy
Prior art keywords
potassium
sulphate
product
process according
ammonium
Prior art date
Application number
IT102020000018238A
Other languages
English (en)
Inventor
Carlo Monesini
Stefano Signorini
Original Assignee
Edale S R L
Pecs S R L
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 Edale S R L, Pecs S R L filed Critical Edale S R L
Priority to IT102020000018238A priority Critical patent/IT202000018238A1/it
Priority to PCT/IB2021/056578 priority patent/WO2022023886A1/en
Priority to US18/018,296 priority patent/US20230286874A1/en
Priority to DE112021004050.2T priority patent/DE112021004050T5/de
Priority to IL300126A priority patent/IL300126A/en
Priority to CA3186073A priority patent/CA3186073A1/en
Publication of IT202000018238A1 publication Critical patent/IT202000018238A1/it
Priority to CL2023000281A priority patent/CL2023000281A1/es

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B17/00—Sulfur; Compounds thereof
    • C01B17/96—Methods for the preparation of sulfates in general
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D21/00—Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/26—Separation of sediment aided by centrifugal force or centripetal force
    • B01D21/262—Separation of sediment aided by centrifugal force or centripetal force by using a centrifuge
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D33/00—Filters with filtering elements which move during the filtering operation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01C—AMMONIA; CYANOGEN; COMPOUNDS THEREOF
    • C01C1/00—Ammonia; Compounds thereof
    • C01C1/16—Halides of ammonium
    • C01C1/164—Ammonium chloride
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01D—COMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
    • C01D5/00—Sulfates or sulfites of sodium, potassium or alkali metals in general
    • C01D5/06—Preparation of sulfates by double decomposition
    • C01D5/08—Preparation of sulfates by double decomposition with each other or with ammonium sulfate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05D—INORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C; FERTILISERS PRODUCING CARBON DIOXIDE
    • C05D1/00—Fertilisers containing potassium
    • C05D1/02—Manufacture from potassium chloride or sulfate or double or mixed salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05G—MIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
    • C05G1/00—Mixtures of fertilisers belonging individually to different subclasses of C05

Description

Descrizione di un brevetto d?invenzione avente per titolo: PROCESSO DI PRODUZIONE DI CONCIMI A BASE DI SOLFATO DI POTASSIO
Il presente trovato si riferisce ad un processo per la produzione di concimi minerali a base di solfato di potassio, mediante la reazione di scambio tra potassio cloruro e ammonio solfato (2KCl (NH4)2SO4 ? K2SO4 2NH4Cl) condotta in condizioni specifiche e controllate. Il processo oggetto dell?invenzione consente di ottenere, in un unico stadio di razione, un prodotto principale con un elevato rendimento di conversione del potassio ed un prodotto secondario utilizzabile direttamente come concime o come materia prima per la produzione di concimi complessi.
I fertilizzanti sono mezzi tecnici indispensabili per l?agricoltura. Tra i fertilizzanti, il concime ? quel mezzo tecnico che conferisce al terreno uno o pi? elementi nutritivi utilizzabili dalle piante. L'obiettivo essenziale della concimazione ? quindi quello di apportare al terreno un livello nutritivo sufficiente per alimentare le coltivazioni in atto.
La classificazione dei concimi pi? usata ? quella basata sulla composizione chimica, con riferimento al contenuto in uno o pi? elementi principali della fertilit?. In base al tenore in macro-elementi principali, i concimi si distinguono in semplici, quando contengono un solo elemento (azoto, fosforo, potassio) e in complessi o composti, quando contengono due o tre macroelementi principali (detti quindi concimi binari o ternari). Sono concimi binari quelli fosfopotassici (PK), quelli azoto-potassici (NK) e quelli azoto-fosfatici (NP).
Il potassio, come l?azoto, ? uno dei principali nutrienti per le piante e costituisce una frazione non trascurabile delle biomasse vegetali (2%-3% rispetto al peso secco). Il potassio ? un elemento fondamentale della biologia della pianta essendo essenziale per l?assorbimento dell?acqua, per la traspirazione e anche per la sapidit? e conservabilit? dei frutti.
Pertanto, i fertilizzanti contenenti potassio sono essenziali.
Per alcune coltivazioni, il potassio pu? essere aggiunto alla miscela dei componenti il concime direttamente come cloruro.
In altri casi, la presenza di cloro non ? per? tollerata e/o consigliata. Per esempio nella coltivazione del tabacco, della vite, delle piante da frutto in generale. Si rende quindi necessaria l?utilizzazione di concimi BTC (a basso tenore di cloro) nei quali il potassio viene utilizzato come sale diverso dal cloruro, in generale come solfato di potassio.
Il solfato di potassio pu? essere ottenuto per estrazione e purificazione di minerali di potassio naturali quali: Silvite (KCl), Kainite (MgSO4?KCl?H2O), Langbeinite (K2SO4?2MgSO4) e Carnallite (KCl?MgCl2?6H2O).
Generalmente il solfato di potassio ? preparato industrialmente a partire dal cloruro di potassio.
Il contenuto massimo di cloro ammesso in questo concime non deve per? superare il 3% ed il contenuto minimo di K2O deve essere superiore al 47% (Regolamento UE 2003/2003). Pertanto, i processi industriali utilizzati nell?arte per la preparazione di solfato di potassio sono stati per lo pi? indirizzati a massimizzare la conversione del cloruro di potassio in solfato di potassio, cercando in ogni caso di ottenere il solfato di potassio sufficientemente puro.
Il processo Mannheim per l?ottenimento del solfato di potassio ? basato sulla seguente reazione: 2KCl H2SO4 ? K2SO4 + 2HCl(vap.).
Tale processo prevede la reazione tra cloruro di potassio e acido solforico in un forno equipaggiato con un sistema di miscelamento interno. Temperature di 600-700 ?C sono necessarie per raggiungere elevate conversioni in solfato di potassio; questo comporta che i materiali di costruzione del forno sono sottoposti a condizioni di esercizio particolarmente severe. Come sottoprodotto si ottiene acido cloridrico vapore, che deve essere assorbito con acqua ed esitato in soluzione al 32%. La produzione e la manipolazione di acido cloridrico, vapore e in soluzione, sottopone lo stabilimento di produzione al rispetto della direttiva Seveso, relativa ad attivit? industriali comportanti rischio di incidenti rilevanti.
US2706144 divulga la reazione tra anidride solforosa (SO2), vapore e cloruro di potassio ad ottenere solfato di potassio e acido cloridrico (processo Hargreaves), secondo la reazione:
SO2 + ? O2 + H2O 2KCl ? K2SO4 + 2HCl
La reazione ha luogo in un reattore a letto fluido alimentato da particelle di cloruro di potassio fluidizzate dai gas reagenti.
US4342737 divulga la reazione tra cloruro di potassio e acido solforico alla temperatura di fusione del bisolfito di potassio (~500 ?C). In questo modo ? possibile ottenere, in un singolo stadio di reazione, un sale di solfato (composto principalmente da solfato di potassio, ma contenente anche bisolfito di potassio e altri sali) con un contenuto di cloro molto basso.
US4588573 divulga un processo per la produzione di solfato di potassio partendo dalla reazione tra acido solforico e cloruro di potassio, attraverso varie fasi di reazione e separazione. La reazione principale (a 130 ?C) porta alla produzione di bisolfito di potassio; a questa reazione seguono una serie di cristallizzazioni/separazioni per la conversione a solfato di potassio.
Ulteriori processi si basano sulla reazione di equilibrio solido/liquido del sistema quaternario K<+>, NH4<+>, Cl-, SO4<2- >descritta ad esempio da Arthur E. Hill and Charles A. Loucks (The reciprocal salt <pair (NH>4<)>2<SO>4 <+ 2KCl >? <K>2<SO>4 <+ 2NH>4<Cl, J. Am. Chem. >
Soc. 1937, 59, 11, 2094?2098).
US 6315976 descrive un processo per la produzione di solfato di potassio partendo da solfato di ammonio, che prevede diversi passaggi di reazione a bassa temperatura (circa 30-40?C) e diverse separazioni solido/liquido; al termine del processo si ottiene solfato di potassio relativamente puro e con buone rese, ed una serie di sottoprodotti da scaricare (fanghi di CaSO4, CaCO3?). Si tratta di un processo complesso ed a forte impatto ambientale.
RU02307791 divulga una reazione tra solfato di ammonio e cloruro di potassio in soluzione acquosa con formazione di un sale misto e successiva purificazione di detto sale per aggiunta di soluzione di KCl, con eventuale purificazione del solfato ottenuto per ricristallizzazione. Il prodotto ottenuto ha un tenore di K2O del 52%.
CN 106335910 prevede una reazione tra solfato di ammonio e cloruro di potassio ad alta temperatura (80-110?C), la separazione del sale formato (principalmente solfato di potassio). Successivamente si effettua la cristallizzazione per raffreddamento e la separazione del sottoprodotto solido formato (principalmente cloruro di ammonio). Dopo la separazione del solido, le acque madri vengono riciclate per la dissoluzione del solfato di ammonio.
I processi di cui sopra presentano elevata complicazione, scarso rendimento di conversione del potassio, importante consumo di energia e, alcuni, notevole impatto ambientale.
DE 102015003289 divulga un processo per ottenere, dalla reazione tra solfato di ammonio e cloruro di potassio, solfato di potassio ad elevato contenuto di potassio (K2O ? 50%), con meno del 7,5% di solfato di ammonio. Dal processo si ottiene inoltre un prodotto secondario in soluzione (soluzione di conversione) contenente il prodotto di reazione, cio? il cloruro di ammonio, insieme ad elevate quantit? di cloruro di potassio non convertito, essendo quest?ultimo stato dosato in forte eccesso. La reazione ? condotta a temperature da 20 a 35?C, e, come gi? detto, con un eccesso di cloruro di potassio (Eq KCl/Eq (NH4)2SO4 > 1 e conseguentemente Eq KCl/Eq NH4Cl > 1 nella soluzione di conversione). Il sistema reazionale ? inoltre costituito da un reattore a due stadi (reattore miscelato ed ispessitore).
L?eccesso di cloruro di potassio utilizzato rispetto al solfato ammonico ? necessario per la produzione di un solfato di potassio con un titolo in K2O maggiore del 50% ed un contenuto di azoto ammoniacale inferiore all?1,6% (solfato ammonico < 7,5%). Il risultato di tale proposta ha per? come contropartita il basso rendimento di conversione del potassio, che risulta intorno a 0,5 (si veda l?Esempio n. 1 di DE 102015003289), rendimento calcolato come rapporto tra il K2O contenuto nel solfato potassico ottenuto ed il K2O contenuto nel cloruro di potassio immesso nella reazione. In effetti la notevole quantit? di KCl non reagito si trasferisce nel sottoprodotto acque madri, con due conseguenze negative: a) l?elevata quantit? di sottoprodotto risultante (ca. 1,62 T di sottoprodotto secco per 1 T di solfato potassico), e b) la perdita economica derivante dal fatto che il KCl in eccesso, che ? il reagente pi? costoso rispetto al solfato ammonico, viene economicamente svalutato nel sottoprodotto.
Scopo della presente invenzione ? quindi quello di fornire un processo industriale per la produzione di solfato di potassio o di un concime BTC ad alto titolo in solfato di potassio, che sia semplice, con un buon rendimento rispetto al potassio impiegato, senza fabbisogni significativi di energia e che inoltre minimizzi la quantit? del sottoprodotto, da utilizzare nei cicli di produzione di fertilizzanti.
Tale scopo ? raggiunto con il processo dell?invenzione, nel quale cloruro di potassio solido e solfato di ammonio sono fatti reagire in acqua secondo la reazione:
2KCl (NH4)2SO4 ? K2SO4 2NH4Cl in un unico stadio e in condizioni controllate, come definito nella rivendicazione 1, tali da ottenere la massima conversione del KCl in solfato di potassio cristallino. In particolare, il rapporto tra la quantit? di solfato di ammonio, cloruro di potassio e acqua ? regolato nel processo dell?invenzione per ottenere un prodotto contenente per la gran parte solfato di potassio cristallino avente un titolo di potassio (espresso come K2O) compreso tra il 40% e il 50%, preferibilmente superiore 47%, ad esempio compreso tra il 48% e il 49%, e una concentrazione di azoto ammoniacale inferiore al 5%, preferibilmente inferiore al 3%, classificabile quindi come solfato potassico secondo il Regolamento UE 2003/2003.
Nel processo dell?invenzione il rendimento di conversione del potassio, calcolato come rapporto tra il K2O contenuto nel solfato potassico presente nel prodotto principale ed il K2O contenuto nel cloruro di potassio immesso nella reazione, ? tra 0,6 e 0,8, preferibilmente superiore allo 0,65.
Mediante il processo dell?invenzione, ? inoltre possibile recuperare un prodotto secondario valorizzabile come fertilizzante NK e utilizzabile come tale, senza ulteriore trattamento chimicofisico.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno evidenti dalla descrizione di una forma di realizzazione preferita, ma non esclusiva, del processo, illustrata a titolo esemplificativo e quindi non limitativo nella figura 1 allegata che illustra un processo secondo l?invenzione, come descritto in dettaglio in seguito.
Il processo dell?invenzione comprende le seguenti fasi in successione:
a) far reagire cloruro di potassio e solfato di ammonio in acqua, preferibilmente in continuo, ottenendo un prodotto comprendente solfato di potassio solido in sospensione;
b) separare il solfato di potassio solido, dalle acque madri, ottenendo un prodotto principale comprendente solfato di potassio e un prodotto secondario costituito dalle acque madri;
detto processo essendo caratterizzato dal fatto che: - il cloruro di potassio ? dosato in difetto rispetto alla quantit? richiesta dalla stechiometria di conversione sulla base del solfato di ammonio alimentato: il rapporto molare tra i reagenti alimentati, espresso in equivalenti K<+ >su NH4<+>, ? infatti inferiore a 1, preferibilmente compreso tra 0,7 e 1;
- per i reagenti, il rapporto tra moli di acqua ed equivalenti di potassio ? compreso tra 9 e 15;
- la temperatura di reazione risultante ? compresa tra 10?C e 50?C, preferibilmente tra 15?C e 40?C;
- il tempo di reazione ? compreso tra 60 e 240 minuti;
- il pH della miscela di reazione ? compreso tra 2 e 6, pi? preferibilmente tra 3 e 5.
In una forma di realizzazione preferita, il solfato di ammonio ? alimentato come soluzione acquosa e il cloruro di potassio come solido cristallino; preferibilmente il solfato di ammonio ? disciolto in acqua in concentrazione compresa tra il 20% e il 35% in peso, pi? preferibilmente tra il 22% e il 26% in peso, ancor pi? preferibilmente circa uguale al 25% in peso.
La soluzione acquosa di solfato di ammonio pu? essere fornita disciogliendo solfato di ammonio cristallino in acqua, nella concentrazione desiderata. Alternativamente, la soluzione di solfato di ammonio pu? essere fornita da impianti di trattamento effluenti o da impianti che la producono come sottoprodotto (caprolattame, metilmetracrilato monomero, acetoncianidrina, cokeria etc.), opzionalmente sottoposta a purificazione chimico-fisica prima di essere alimentata al processo.
In una forma di realizzazione alternativa, il cloruro di potassio ? alimentato come soluzione acquosa e il solfato di ammonio ? fornito come solido cristallino.
Preferibilmente la reazione tra solfato di ammonio e cloruro di potassio avviene in un singolo reattore munito di agitatore.
Nella fase b) di separare il solfato di potassio solido dalle acque madri, ? separato un solido cristallizzato, contenente essenzialmente solfato di potassio solido, dalle acque madri. Tale separazione avviene preferibilmente mediante centrifugazione, oppure mediante un decantatore centrifugo oppure, ancor pi? preferibilmente, con un filtro a nastro, in modo che il pannello possa essere sottoposto ad uno o pi? lavaggi in controcorrente con acqua, oppure con soluzione acquosa di parte dello stesso prodotto.
Preferibilmente il processo dell?invenzione comprende inoltre la fase:
c) essiccare il solfato di potassio solido separato dalle acque madri, ottenendo cos? il prodotto finale solfato di potassio. Tale prodotto finale pu? essere usato come concime ad alto titolo di solfato di potassio. Preferibilmente detta fase di essiccazione avviene in corrente di aria calda.
I prodotti ottenibili col processo dell?invenzione presentano specifiche caratteristiche chimiche, che li distinguono dai prodotti noti nell?arte.
La tabella 1 mostra la percentuale in peso (% p/p) dei diversi componenti rilevabili in un prodotto finale essiccato (prodotto secco) ottenibile col processo dell?invenzione.
Tabella 1
Il prodotto secondario, costituito dalle acque madri ottenute dopo separazione del solido nella fase b) del processo dell?invenzione, contiene ioni potassio, ammonio, solfato e cloruro con un rapporto di equivalenti K<+ >su Cl<- >inferiore a 0,5, preferibilmente inferiore a 0,4, ancor pi? preferibilmente compreso tra 0,25 e 0,32. Tale prodotto secondario pu? essere valorizzato in un ciclo integrato di produzione di concimi composti NPK, oppure trasformato in un fertilizzante solido NK per cristallizzazione evaporativa, oppure utilizzato tal quale per la produzione di fertilizzanti liquidi.
La tabella 2 mostra la percentuale in peso (% p/p) dei componenti rilevabili nel prodotto secondario (prodotto secco), ottenibile col processo dell?invenzione.
Tabella 2
Vantaggiosamente, tale prodotto secondario presenta un contenuto equilibrato di potassio e azoto.
In figura 1 ? illustrato graficamente un processo secondo una forma di realizzazione preferita dell?invenzione, in cui:
ammonio solfato (20) ? alimentato in forma solida cristallina ad un contenitore (1) nel quale ? sottoposto a dissoluzione in acqua (10) a dare una
soluzione acquosa di ammonio solfato; la soluzione acquosa ? quindi inviata ad un buffer (6) per la messa a titolo e per l?aggiustamento del pH mediante opportuna aggiunta di acidi o basi (60); la soluzione acquosa di ammonio solfato ? quindi alimentata ad un reattore (2) insieme a cloruro di potassio cristallino (30) negli opportuni rapporti molari. Le condizioni della reazione sono controllate, secondo l?invenzione, ottenendo una sospensione del prodotto di reazione solido cristallino contenente principalmente solfato di potassio. Tale sospensione ? inviata ad un buffer (3) e di seguito ad un separatore (4), preferibilmente del tipo filtro a nastro, per la separazione del solido, dalle acque madri; sul filtro vengono effettuati uno o due lavaggi in controcorrente con acqua, oppure, preferibilmente, con soluzione acquosa dello stesso prodotto recuperato dal filtro. Il solido separato ? inviato ad un essiccatore (5), ottenendo cos? il prodotto finale (40).
Il prodotto secondario costituito dalle acque madri (50) ? reso disponibile per eventuali ulteriori lavorazioni.
ESEMPI ESEMPIO 1
Sono stato pesati e disciolti in acqua distillata 82,9 gr. di solfato di ammonio (98,9%), prodotto da un impianto di recupero dell?ammoniaca proveniente da stripping a vapore per abbattimento con acido solforico. La quantit? di acqua di dissoluzione ? stata di 249,7 gr.
La soluzione aveva pH uguale a 3.5 e temperatura di 24?C.
La soluzione ? stata posta in becker agitato con barretta a trascinamento magnetico e a tale soluzione ? stato aggiunto lentamente il cloruro di potassio (grado 62% come K2O). L?introduzione ha avuto la durata di 6 minuti. La quantit? totale di cloruro di potassio aggiunto ? stata di 80,1 grammi. La reazione ? stata lasciata procedere in blanda agitazione per 120 minuti. Alla fine della reazione la temperatura era di 30?C.
Il prodotto primario della reazione ? stato filtrato su carta e sotto vuoto, non lavato. Si ? ottenuto un solido cristallino umido sulla carta da filtro ed un prodotto secondario costituito da una soluzione limpida di acque madri, raccolta in beuta (306,7 gr).
Il prodotto solido sul filtro ? stato essiccato in stufa ventilata a 100 ?C e pesato: 74,1 gr.
Il prodotto finale cos? ottenuto ? stato sottoposto ad analisi chimica, con i seguenti risultati:
? Potassio (K2O): 48,2%
? N (ammoniacale): 2,5%
? Cloro 3,2%
Il prodotto secondario cos? ottenuto risulta avere la seguente composizione (riferita al secco):
? Potassio (K2O): 15,5%
? N (ammoniacale): 17,0%
? Cloro 40,1%
Si nota che, in questo esempio, si opera con un difetto di KCl rispetto all?(NH4)2SO4 (ca. 0,86 Eq KCl/ Eq (NH4)2SO4) e si ottiene un sottoprodotto in cui il rapporto tra le quantit? di KCl (non reagito) e di NH4Cl (prodotto dalla reazione) ? largamente inferiore a 1 (0,41 rapporto equivalenti e 0,57 rapporto in peso).
Il rapporto di conversione del potassio, come gi? definito, risulta pari a 0,72.
Il quantitativo di sottoprodotto secco ottenuto ? pari a 1,2 T/T di prodotto principale.
ESEMPIO 2
? stata utilizzata la soluzione di solfato ammonico prodotta dall?abbattimento di ammoniaca da vapore di stripping di un effluente ammoniacale.
La soluzione ha un titolo in solfato di ammonio pari al 32% e un pH di 3.1; aspetto limpido, con colorazione leggermente paglierina.
Sono stati prelevati 285 gr, a cui sono stati aggiunti 56 gr di acqua distillata. La soluzione cos? ottenuta ? stata disposta in becker agitato come nell?esempio precedente.
Si ? poi proceduto all?aggiunta graduale di 88 gr. di cloruro di potassio solido, lasciando reagire per 110 minuti.
La sospensione di cristalli proveniente dalla reazione ? stata sottoposta a filtrazione sotto vuoto su carta. Il pannello di cristalli ? stato lavato spruzzando sulla superficie 15 gr di acqua distillata, e successivamente essiccato in stufa ventilata a 100 ?C e pesato: 84,2 gr.
Il prodotto essiccato ? stato sottoposto ad analisi chimica, con i seguenti risultati:
? Potassio (K2O): 48,1%
? N (ammoniacale): 2,4%
? Cloro: 2,2%
Il prodotto secondario costituito dalle acque madri dopo separazione del solido risulta avere la seguente composizione (riferita al secco): ? Potassio (K2O): 15,7% ? N (ammoniacale): 19,2% ? Cloro 44,7%

Claims (9)

RIVENDICAZIONI
1. Processo per la produzione di concimi BTC a base di solfato di potassio comprendente le seguenti fasi in successione:
a) alimentare cloruro di potassio e solfato di ammonio ad un reattore e farli reagire in acqua, ottenendo un prodotto di reazione contenente solfato di potassio solido, in sospensione;
b) separare il solfato di potassio solido dalle acque madri, ottenendo un prodotto principale comprendente solfato di potassio e un prodotto secondario costituito dalle acque madri;
detto procedimento essendo caratterizzato dal fatto che:
il rapporto tra equivalenti potassio (K<+>) su ammonio (NH4<+>) nei reagenti alimentati al reattore ? inferiore a 1, preferibilmente ? compreso tra 0,7 e 1;
il rapporto tra moli di acqua ed equivalenti K<+ >nei reagenti alimentati al reattore ? compreso tra 9 e 15;
la temperatura di reazione risultante ? compresa tra 10?C e 50?C;
il tempo di reazione ? compreso tra 60 e 240 minuti;
il pH della miscela di reazione ? compreso tra 2 e 6, pi? preferibilmente tra 3 e 5.
2. Processo secondo la rivendicazione 1, in cui il solfato di ammonio ? alimentato come soluzione acquosa e il cloruro di potassio come solido cristallino.
3. Processo secondo la rivendicazione 2 in cui la concentrazione del solfato di ammonio nella soluzione acquosa ? compresa tra il 20% e il 35% in peso, preferibilmente tra il 22% e il 26% in peso.
4. Processo secondo le rivendicazioni 2 o 3 in cui la soluzione acquosa di solfato di ammonio ? fornita da un impianto chimico o da un impianto di trattamento effluenti, opzionalmente sottoposta a purificazione chimico-fisica prima di essere alimentata al reattore.
5. Processo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui la separazione del solfato di ammonio solido dalle acque madri avviene mediante una centrifuga a spinta, oppure mediante un decantatore centrifugo, oppure mediante un filtro a nastro, preferibilmente mediante un filtro a nastro.
6. Processo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente inoltre in successione la fase:
c) essiccare il prodotto principale ottenuto nella fase b), ottenendo un prodotto finale consistente sostanzialmente in solfato di potassio.
7. Processo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il prodotto secondario consistente nelle acque madri ? inviato tal quale ad un ciclo integrato di produzione di concimi composti, oppure ? trasformato in un fertilizzante solido per cristallizzazione evaporativa, oppure ? formulato come fertilizzante liquido.
8. Processo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui, nella fase a) cloruro di potassio e solfato di ammonio sono fatti reagire in acqua in continuo oppure in batch.
9. Uso del prodotto principale e/o del prodotto finale e/o del prodotto secondario ottenibili con il processo delle rivendicazioni da 1 a 7 come concime NK.
IT102020000018238A 2020-07-28 2020-07-28 Processo di produzione di concimi a base di solfato di potassio IT202000018238A1 (it)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT102020000018238A IT202000018238A1 (it) 2020-07-28 2020-07-28 Processo di produzione di concimi a base di solfato di potassio
PCT/IB2021/056578 WO2022023886A1 (en) 2020-07-28 2021-07-21 Process for the production of potassium sulphate based fertilizers
US18/018,296 US20230286874A1 (en) 2020-07-28 2021-07-21 Process for the production of potassium sulphate based fertilizers
DE112021004050.2T DE112021004050T5 (de) 2020-07-28 2021-07-21 Verfahren zur Herstellung von Düngemitteln auf Kaliumsulfatbasis
IL300126A IL300126A (en) 2020-07-28 2021-07-21 A process for producing fertilizers based on potassium sulfate
CA3186073A CA3186073A1 (en) 2020-07-28 2021-07-21 Process for the production of potassium sulphate based fertilizers
CL2023000281A CL2023000281A1 (es) 2020-07-28 2023-01-27 Procedimiento de producción de abonos a base de sulfato de potasio

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT102020000018238A IT202000018238A1 (it) 2020-07-28 2020-07-28 Processo di produzione di concimi a base di solfato di potassio

Publications (1)

Publication Number Publication Date
IT202000018238A1 true IT202000018238A1 (it) 2022-01-28

Family

ID=72801921

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
IT102020000018238A IT202000018238A1 (it) 2020-07-28 2020-07-28 Processo di produzione di concimi a base di solfato di potassio

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20230286874A1 (it)
CA (1) CA3186073A1 (it)
CL (1) CL2023000281A1 (it)
DE (1) DE112021004050T5 (it)
IL (1) IL300126A (it)
IT (1) IT202000018238A1 (it)
WO (1) WO2022023886A1 (it)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114590820A (zh) * 2022-03-10 2022-06-07 四川西陇科学有限公司 一种含钾氯化铵的纯化方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2706144A (en) 1950-02-02 1955-04-12 Curtis W Cannon Improved hargreaves method for making sulphate salts and hci
US4342737A (en) 1978-12-25 1982-08-03 Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha Process of producing a potassium sulfate salt
US4588573A (en) 1983-09-27 1986-05-13 Prodeco, Inc. Method for the production of potassium sulfate using sulfuric acid and potassium chloride
CN1218005A (zh) * 1997-11-21 1999-06-02 烟台中兴化工有限公司 一种制取硫酸钾的方法
RU2133220C1 (ru) * 1997-10-07 1999-07-20 Открытое акционерное общество "Уралкалий" Способ получения сульфата калия
RU2307791C1 (ru) 2006-02-06 2007-10-10 Закрытое акционерное общество ВНИИ Галургии (ЗАО ВНИИ Галургии) Способ получения сульфата калия и комплексного удобрения
CN101428829A (zh) * 2008-11-18 2009-05-13 云南亚太环境工程设计研究有限公司 一种用低浓度烟气二氧化硫生产的硫酸钾及氯化铵钾肥
DE102015003289A1 (de) 2015-03-14 2016-09-15 K-Utec Ag Salt Technologies Verfahren zur Herstellung von Kaliumsulfat aus Ammoniumsulfat und Kaliumchlorid
CN106335910A (zh) 2016-08-25 2017-01-18 辽宁津大肥业有限公司 一种硫酸钾及氯化铵的制备方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6315976B1 (en) 1998-06-16 2001-11-13 Aristos Capital Corporation Method of producing potassium sulfate

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2706144A (en) 1950-02-02 1955-04-12 Curtis W Cannon Improved hargreaves method for making sulphate salts and hci
US4342737A (en) 1978-12-25 1982-08-03 Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha Process of producing a potassium sulfate salt
US4588573A (en) 1983-09-27 1986-05-13 Prodeco, Inc. Method for the production of potassium sulfate using sulfuric acid and potassium chloride
RU2133220C1 (ru) * 1997-10-07 1999-07-20 Открытое акционерное общество "Уралкалий" Способ получения сульфата калия
CN1218005A (zh) * 1997-11-21 1999-06-02 烟台中兴化工有限公司 一种制取硫酸钾的方法
RU2307791C1 (ru) 2006-02-06 2007-10-10 Закрытое акционерное общество ВНИИ Галургии (ЗАО ВНИИ Галургии) Способ получения сульфата калия и комплексного удобрения
CN101428829A (zh) * 2008-11-18 2009-05-13 云南亚太环境工程设计研究有限公司 一种用低浓度烟气二氧化硫生产的硫酸钾及氯化铵钾肥
DE102015003289A1 (de) 2015-03-14 2016-09-15 K-Utec Ag Salt Technologies Verfahren zur Herstellung von Kaliumsulfat aus Ammoniumsulfat und Kaliumchlorid
CN106335910A (zh) 2016-08-25 2017-01-18 辽宁津大肥业有限公司 一种硫酸钾及氯化铵的制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DATABASE WPI Week 200948, Derwent World Patents Index; AN 2009-J47371, XP002802575 *
J. AM. CHEM.SOC., vol. 59, no. 11, 1937, pages 2094 - 2098

Also Published As

Publication number Publication date
CA3186073A1 (en) 2022-02-03
DE112021004050T5 (de) 2023-08-03
US20230286874A1 (en) 2023-09-14
WO2022023886A1 (en) 2022-02-03
CL2023000281A1 (es) 2023-09-29
IL300126A (en) 2023-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Numonov et al. LOW-WASTE PROCESS OF COMPLEX FERTILIZER BASED ON SULPHURIC ACID PROCESSING THERMIC CALCINATED PHOSPHORITE CONCENTRATE.
US3713802A (en) Reaction of phosphoric acid, urea, and ammonia
SK15452000A3 (sk) Spôsob výroby síranu draselného
CN103011122A (zh) 一种湿法磷酸生产水溶性磷酸钾铵的方法
IT202000018238A1 (it) Processo di produzione di concimi a base di solfato di potassio
RU2705953C1 (ru) Способ получения нитрата калия
SU814272A3 (ru) Способ получени фосфорнойКиСлОТы
US3547615A (en) Method for producing potassium orthophosphate solutions
US3726660A (en) Nitrophosphate fertilizer production
AU2016303902B2 (en) Method for manufacturing an ammonium phosphate fertilizer having low cadmium content
US5055124A (en) Production of low-chloride fertilizers
US3711269A (en) Process for manufacturing liquid fertilizer
US8871170B2 (en) Polyhalite IMI process for KNO3 production
US2824104A (en) Ammonia
CN104058814B (zh) 含硝态氮增效复混肥制造方法及增效复混肥
US2686106A (en) Manufacture of ammonium nitrilosulfonate
Mubarak Optimum operating conditions for production of crystalline monoammonium phosphate form granulated diammonium phosphate
RU2630493C1 (ru) Способ получения азотно-калийного сульфатного удобрения и соляной кислоты
CN206901787U (zh) 一种硝酸钾和复合肥的联产装置
RU2162071C2 (ru) Способ получения сложных удобрений
KR920004712B1 (ko) 폐기 옥심용액을 이용한 황산칼륨비료 및 질소질 칼륨질 복비의 제조방법
NO119482B (it)
US3598549A (en) Ammonium hydrogen monoamidophosphate
RU2230051C1 (ru) Способ получения сложных удобрений
RU2314277C1 (ru) Способ получения азотно-фосфорно-сульфатного удобрения