NO332007B1 - Fremgangsmate til rensing av kalsiumnitrat - Google Patents
Fremgangsmate til rensing av kalsiumnitrat Download PDFInfo
- Publication number
- NO332007B1 NO332007B1 NO20071631A NO20071631A NO332007B1 NO 332007 B1 NO332007 B1 NO 332007B1 NO 20071631 A NO20071631 A NO 20071631A NO 20071631 A NO20071631 A NO 20071631A NO 332007 B1 NO332007 B1 NO 332007B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- calcium nitrate
- stated
- procedure
- water
- solution
- Prior art date
Links
- ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N calcium nitrate Chemical compound [Ca+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 128
- 238000000746 purification Methods 0.000 title abstract description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 44
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 34
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 27
- 238000005188 flotation Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000009287 sand filtration Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 15
- 230000029087 digestion Effects 0.000 claims description 15
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 11
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims description 11
- 239000008394 flocculating agent Substances 0.000 claims description 10
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052586 apatite Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 claims description 9
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 claims description 9
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 9
- VSIIXMUUUJUKCM-UHFFFAOYSA-D pentacalcium;fluoride;triphosphate Chemical compound [F-].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O VSIIXMUUUJUKCM-UHFFFAOYSA-D 0.000 claims description 9
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 8
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 claims description 6
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims description 6
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 6
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims description 5
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 2
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 claims description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 claims 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract description 9
- 239000012535 impurity Substances 0.000 abstract description 8
- 238000011437 continuous method Methods 0.000 abstract 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 34
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000000047 product Substances 0.000 description 9
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000002198 insoluble material Substances 0.000 description 7
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 7
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 7
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 5
- ZHJGWYRLJUCMRT-UHFFFAOYSA-N 5-[6-[(4-methylpiperazin-1-yl)methyl]benzimidazol-1-yl]-3-[1-[2-(trifluoromethyl)phenyl]ethoxy]thiophene-2-carboxamide Chemical compound C=1C=CC=C(C(F)(F)F)C=1C(C)OC(=C(S1)C(N)=O)C=C1N(C1=C2)C=NC1=CC=C2CN1CCN(C)CC1 ZHJGWYRLJUCMRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 3
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 2
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L calcium difluoride Chemical compound [F-].[F-].[Ca+2] WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910001634 calcium fluoride Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 description 2
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 2
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000011020 pilot scale process Methods 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 2
- 239000001993 wax Substances 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical class [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000011116 calcium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000001506 calcium phosphate Substances 0.000 description 1
- 235000011010 calcium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- WBJZTOZJJYAKHQ-UHFFFAOYSA-K iron(3+) phosphate Chemical class [Fe+3].[O-]P([O-])([O-])=O WBJZTOZJJYAKHQ-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000004816 latex Substances 0.000 description 1
- 229920000126 latex Polymers 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 description 1
- 229910052585 phosphate mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002367 phosphate rock Substances 0.000 description 1
- OJMIONKXNSYLSR-UHFFFAOYSA-N phosphorous acid Chemical compound OP(O)O OJMIONKXNSYLSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003018 phosphorus compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000012047 saturated solution Substances 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H tricalcium bis(phosphate) Chemical class [Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F11/00—Compounds of calcium, strontium, or barium
- C01F11/36—Nitrates
- C01F11/38—Preparation with nitric acid or nitrogen oxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F11/00—Compounds of calcium, strontium, or barium
- C01F11/36—Nitrates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/80—Compositional purity
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
- Removal Of Specific Substances (AREA)
- Physical Water Treatments (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
Abstract
Den foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte til å fremstille renset kalsiumnitrat. På grunn av innføring av et sentrifugeringstrinn i et tidlig trinn i prosessen blir sedimentering av vannuløselige partikler forhindret på et senere trinn i prosessen slik at flotasjon effektivt kan utføres. Sandfiltrering avslutter renseprosessen i henhold til foreliggende oppfinnelse og derved blir mengden av urenheter i væsken overraskende redusert. Med denne kontinuerlige metode er det mulig å oppnå klart renset kalsiumnitrat hvori innholdet av vannuløselige partikler er godt under 150 ppm i fast kalsiumnitrat.
Description
Fremgangsmåte til rensing av kalsiumnitrat
Den foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for rensing av kalsiumnitrat fremstilt fra fosfat.
Bakgrunn
Kalsiumnitrat kan fremstilles ved å oppløse fosforitt i salpetersyre og deretter felle ut kalsiumnitrattetrahydrat ved avkjøling av oppslutningsvæsken. Det utfelte kalsiumnitrat (CN) blir atskilt fra oppslutningsvæsken og nøytralisert før partikkeldannelse.
Rå fosfatmineraler, f.eks. apatitt inneholder høye konsentrasjoner av OH"-, F"- eller Cl"-ioner i krystallen. Således inneholder kalsiumnitratkrystaller fremstilt fra apatitt vanligvis urenheter i form av fluor, fosforforbindelser. Det kan også være andre urenheter involvert så som jern, aluminium, etc. Disse urenheter må fjernes for å oppnå et kalsiumnitratprodukt som er egnet for tekniske anvendelser, dvs. som koaguleringsmiddel for lateks, herdingsakselerator i betong, for å forhindre oljereservoarforsuring etc.
Kjent teknikk
Separering av faste urenheter i en kalsiumnitratsmelte, løsning ved utfelling er beskrevet i russisk patent nr. RU2228906. Andre rensemetoder inkluderer utfelling av fluor- og fosforkontaminanter som apatitt og CaF2i nøytraliseringstrinnet ved å justere P/F-forholdet og nøytralisering til pH 5-6, og separering av de oppnådde presipitatene i dekantersentrifuger (US patent 4 952 379). Disse metodene oppnår imidlertid ikke en fullstendig atskillelse av uoppløselige partikler uten å bruke utstrakte mengder av vann for å øke tetthetsforskjellen mellom de faste partiklene/presipitatene og saltløsningen, og/eller ved å øke utfellingstiden til upraktiske lengder for en kontinuerlig produksjonsprosess.
US patent nr. 5 009 792 beskriver en floteringsprosess for rensing av vandige saltløsninger, men baserer seg på tilsetning av skumdannende organiske komponenter så som vokser, oljer og surfaktanter. Dette kan være effektivt, dvs. for rensing av et oppløst kalsiumnitratprodukt som inneholder olje/voks-belegg. Imidlertid, for tekniske produkter, er organiske komponenter uønsket og deres anvendelse bør begrenses til et minimum for å unngå kontaminering i det avsluttede partikkelproduktet.
Rensing ved filterpresse eller andre typer filterutstyr er også en kjent metode for rensing av saltløsning til høye nivåer av renhet. For anvendelse i rensing av kalsiumnitrat fra apatitt vil imidlertid filteret kreve anvendelse av et filtreringsstimulerende middel (dvs. diatomitt) for å opprettholde en akseptabel fluks gjennom filterkaken. Mengden av filtreringsstimulerende middel begrenser anvendelse av dette utstyret til mindre produksjonsvolumer, idet filterkaken må avfallsdeponeres på en miljømessig sunn måte, og induserer således høye kostnader. De fleste filtre blir også kjørt porsjonsvis, som er en ulempe i en ellers kontinuerlig prosess.
I tillegg oppnår ingen av rensemetodene i den kjente teknikk (unntagen noen filtersystemer) en "superren" kvalitet; det typiske innhold av vannuløselige partikler er fra 400-1000 ppm.
Oppfinnelsens hensikt
Hovedhensikten med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en metode for en kontinuerlig og effektiv prosess for rensing av kalsiumnitratsmelter fremstilt ved oppslutning av råfosfat.
En ytterligere hensikt er å oppnå en fremgangsmåte som oppnår en reduksjon av vannuløselig innhold i kalsiumnitratsmelten til godt under 100 ppm.
En annen hensikt er å tilveiebringe en produksjonsmetode som overvinner ulempene nevnt ovenfor.
Hensikten med foreliggende oppfinnelse kan oppnås ved de trekk som er fremsatt i følgende beskrivelse av oppfinnelsen og/eller i de vedlagte patentkrav.
Liste over forkortelser
CN kalsiumnitrat
w.i. vannuløselig
Beskrivelse av oppfinnelsen
I fremgangsmåten brukt i dag blir råfosfat typisk oppsluttet i syre i et oppslutningskar, og deretter blir oppslutningsvæsken avkjølt for å felle ut kalsiumnitrattetrahydrat i en krystalliseringsenhet. De dannede kalsiumnitratkrystaller blir atskilt fra den gjenværende væsken ved filtrering, vasket med salpetersyre og/eller vann, løst i vann og nøytralisert med ammoniakk. Under denne nøytraliseringsprosessen blir en del uløselige forbindelser dannet, så som kalsiumfluorid, apatitt (kalsiumfosfater, kalsiumhydroksider, jernfosfater, etc.). I tillegg vil den nøytraliserte løsning inneholde uløselige materialer med opprinnelse i råfosfatet, så som silisiumoksid og silikater. For å rense den nøytraliserte CN-løsning blir vann tilsatt for å nå en viss tetthet og et flokkuleringsmiddel blir blandet i CN-løsningen. Urenhetene blir deretter utfelt og kan fjernes ved sentrifugering. Sentrifugatet blir inndampet for å korrigere vanninnholdet og partikler blir fremstilt (granulert eller prillet). Ved denne metoden blir det oppnådd et fast CN-produkt som typisk har 1200 ppm uløselig materiale. Hvis det faste CN-produktet blir løst i vann er resultatet en melkeaktig løsning på grunn av disse uløselighetene.
For å oppnå en økt renhet av kalsiumnitrat er det trodd at en ytterligere sentrifugering etter fosfatoppslutningstrinnet ville redusere mengden av urenheter. Forsøk som ble utført viste at urenhetene bare ble redusert i noen grad.
Oppfinnelsen er basert på den overraskende oppdagelse at ved å plassere minst én sentrifuge etter oppslutningen og før krystalliseringen, er det mulig å oppnå en hovedsakelig bedre rensing ved å substituere den tidligere sentrifugeringsenhet med en floteringsenhet. Det andre rensetrinn kan forsterkes ved å tilsette et sandfiltreringstrinn etter flotering. Ved sentrifugering rett etter oppslutning blir slammet som inneholdt uløselige materialer fra oppslutningsenheten fjernet på et tidlig trinn, og det var overraskende at denne fjerning forårsaket at de gjenværende uløselige partiklene fløt til overflaten ved tilsetning av flokkuleringsmiddel til den nøytraliserte CN-løsningen. Uten å være bundet av noen teori er det trodd at ved å fjerne de tunge partiklene blir separasjonen i floteringstrinnet overraskende forbedret siden floteringen blir mindre forstyrret.
Derfor angår et aspekt ved foreliggende oppfinnelse fremgangsmåte til fremstilling av renset kalsiumnitrat, hvori fremgangsmåten omfatter:
- oppslutning av råfosfat i salpetersyre,
- sentrifugering av oppslutningsvæsken for i det minste delvis å separere ut faste rester, - avkjøling og krystallisering av den sentrifugerte væske for å danne kalsiumnitratkrystaller,
- filtrering av den krystalliserte løsning for å oppnå en krystallfase,
- vasking med salpetersyre og/eller vann,
- løsning av de filtrerte kalsiumnitratkrystaller i vann,
- nøytralisering av kalsiumnitratløsningen ved tilsetning av ammoniakk til en bestemt pH-verdi, - tilsetning av flokkulant og flotering av den nøytraliserte kalsiumnitratløsning,
- konsentrere den rensede kalsiumnitratløsning, og
- partikkeldannelse av den konsentrerte løsning for å danne faste kalsiumnitratpartikler.
I et annet aspekt ved oppfinnelsen kan det tilsettes et filtreringstrinn etter floteringstrinnet, for eksempel filtrering i et sandfilter.
Fremgangsmåten i henhold til foreliggende oppfinnelse er en kontinuerlig og effektiv prosess. Ved anvendelse av sekvensen av prosesstrinn i henhold til prosessen er det mulig å oppnå kalsiumnitrat med betydelig økt renhet sammenlignet med fremgangsmåten som er i anvendelse i dag. Innholdet av vannuløselige partikler vil være godt under 150 ppm.
Det rensede kalsiumnitrat gir en vannklar løsning ved oppløsning i vann av en bruker.
Fremgangsmåten og produktet er miljøvennlig siden anvendelse av organiske komponenter unngås. Prosessen kjøres med en høy saltkonsentrasjon, noe som er meget fordelaktig idet vann må inndampes fra løsningen før partikkeldannelse.
Liste over figurer
Fig. 1 er et diagram av en utforming av fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen.
Fig. 2 er et diagram av et sammenligningseksempel.
Fig. 3 er et diagram av et annet sammenligningseksempel.
Verifisering av oppfinnelsen
Oppfinnelsen vil nå beskrives i større detalj ved hjelp av eksempler på mulige utforminger av oppfinnelsen. Disse utforminger skal ikke betraktes som en begrensning av den generelle inventive tanke om å anvende en sentrifuge etter oppslutning og substituere den konvensjonelle sentrifuge med en floteringsenhet. Dette generelle oppfinneriske konsept er gyldig for alle for tiden kjente og forutsebare nitratsmelter.
Eksempel på en utforming av fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen
Apatitt blir i trinn 1 fordøyet i overskudd av salpetersyre. Dette trinnet er konvensjonell teknologi velkjent for en fagperson. Enhver kjent reaktor og fremgangsmåte for å oppslutte et råfosfat kan anvendes i dette trinn, som skjematisk er representert i boks 1 i fig. 1.
Etter oppslutning blir oppslutningsvæsken sentrifugert i en dekanteringssentrifuge. Dette er trinn 2 i fig. 1. Før sentrifugeringen blir oppslutningsvæsken avkjølt til en temperatur på 40°C. Mengden av oppslutningsvæske gjennom sentrifugen er typisk 20-45 m , og mengden av slam før sentrifugen er 3 % og etter er den 0,5 %. Sentrifugeringshastigheten er 440 G-kraft.
Sentrifugen fjerner en betydelig mengde av slam fra oppslutningsvæsken, typiske tall er opptil 300 kg/m væske av sand/grus, og silikater, fluorider, etc.
Etter sentrifugering blir oppslutningsvæsken avkjølt til en temperatur i området fra 0-5°C for å krystallisere kalsiumnitratkrystaller (trinn 3 i fig. 1). De dannede krystaller blir innsamlet og faseseparert fra væsken ved filtrering (trinn 4). De oppsamlede kalsiumnitratkrystaller ble deretter vasket i salpetersyre og vann (trinn 5), og deretter oppløst i vann for å danne en kalsiumnitratløsning (trinn 6). Deretter blir CN-løsningen nøytralisert med ammoniakk til en pH på 5,5-8 (trinn 7). Trinnene 3-7 er konvensjonell teknologi og velkjent for en fagperson på området.
Etter nøytralisering blir én eller flere flokkuleringsmidler tilsatt nitratløsningen (trinn 8), typisk 20-30 ppm i en flokkuleringsløsning (flokkuleringsmiddel oppløst i vann).
Flokkuleringsmiddel kan prepareres i en flokkulator. Flokkulatoren er en tank med et effektivt volum på 0,87 m3, utstyrt med et røreverk. Hastigheten til røreverket kan varieres og dermed blandingsenergien. I de fleste testene ble 50 Hz anvendt, som tilsvarer en rørehastighet på 37 rpm. Det ble også utført tester med 25 og 75 Hz, som viste at de ikke hadde noen positiv virkning på rensingen.
Egnede flokkuleringsmidler er anioniske flokkuleringsmidler, spesielt flokkuleringsmidler med høy molekylvekt. Flokkuleringsmidlet kan blandes i en flokkuleringstank før rotasjonsenheten. Blandingsenergien og residenstiden er viktig; blandingen må være sterk nok til å fordele flokkuleringsmidlet likt, men ikke altfor sterkt, idet dette vil bryte flokkuleringene. En hastighetsgradient (G-verdi) i tanken på 100-150 ble funnet egnet. Residenstiden bør ikke være for lang idet temperaturer kan dekomponere polymerkjedene i flokkuleringsmidlet, fortrinnsvis er residenstider på 8-12 min. funnet å være egnet. Deretter kan flokkulert CN-smelte mates ved gravitetsstrømning til flotasjonsenheten i trinn 9, idet skjærkrefter må minimaliseres for å opprettholde "fnokkene" dannet i flokkuleringstanken.
En andre dosering av flokkuleringsmiddel M kan tilsettes akkurat foran flotasjonsenheten for ytterligere å styrke flokkuleringsmidlene. Dosering av den totale mengde av flokkuleringsløsning i matingen til bare flokkuleringsanordningen, eller i matingen til bare flotasjonsenheten brøt ned rensingen.
Deretter ble løsningen rotasjonsbehandlet i trinn 9. På overflaten i flotasjonsenheten blir slamlaget fjernet kontinuerlig, f.eks. ved å benytte roterende skovler. Slamskraperhastigheten måtte justeres i henhold til mengden av w.i. partikler i matingen. Altfor høy hastighet kan gi overskudd av fnokker i produktstrømmen idet skraperbladene dannet turbulens under slamlaget. Altfor lav hastighet ga altfor tykt slamlag og også overføring av fnokker.
I trinn 9 ved inngangspunktet til flotasjonsenheten kan dispersjonsvæske tilsettes, fra 5-10 volum% dispersjonsvæske ble tilsatt avhengig av konsentrasjonen av CN-smelten. Dispersjonsvæsken kan fremstilles i et trykksatt kar, mates med kaldt vann og luft ved 6,0 bar, fortrinnsvis med enten kaldt vann mettet med luft ved 5-6,5 bar, eller resirkulert renset CN-smelte mettet med luft ved samme trykk. Idet dispersjonsvæsken blir blandet med CN-smelten blir trykket redusert mot atmosfæretrykk og luften blir frigjort som fint dispergerte bobler i CN-smelten. Luftbobler hever seg til toppen av flotasjonsenheten, blander seg med fnokkene som er inneholdt i w.i. partiklene. Nivået av w.i. partikler var 100-150 ppm ved utløpet av flotasjonsenheten. De beste resultatene var med lav konsentrasjon av CN-smelte (56-58 %), ca. 25 ppm av flokkuleringsmiddel tilsatt i to trinn og 8-10 % dispersjonsvæske, slik at 50-100 ppm av w.i. partikler ble oppnådd i den rene CN-løsningen.
Det er likeledes undersøkt en eventuell sandfiltreringsenhet som trinn 10.1 trinn 10 blir den rene CN-smelten eventuelt matet til sandfiltrering, fortrinnsvis gjennom en indre dekantering for polering. Et pilotskala sandfilter ble koblet til en pilotskala flotasjonsenhet. Mottak av renset CN-smelte som en mating, med w.i. innhold som varierer fra 150-300 ppm. Ved en overflatebelastning på 2-7 m/h, inneholdt den polerte CN-smelten som kom ut av sandfilteret mindre enn 50 ppm w.i. partikler. Sandfilteret fungerte kontinuerlig så lenge den totale w.i. belastning ble holdt under 1500 g/m<2>h. Ca. 10 % av CN-matesmelten ble brukt som vaskevæske for regenerering av sanden. Vaskevæsken inneholdt derved ca. 0,1 % w.i. partikler.
Fortrinnsvis inneholder sandfiltrene sand med en partikkelstørrelse på 1,2-2,0 mm. Ved filtrering blir mesteparten av de gjenværende w.i. partiklene filtrert av. Sandfilteret blir kontinuerlig regenerert ved å vaske sanden med små mengder av CN-smelten. Denne vaskevæsken bør fortrinnsvis resirkuleres til flotasjonsenheten. Når prosessen i henhold til foreliggende oppfinnelse kan oppnå i den resulterende rene CN-løsningen en mengde på 60-70 ppm uløselige partikler, noe som vil resultere i et fast CN med mindre enn 100 ppm uløselige partikler.
"Fnokker" er definert som aggregerte eller koagulerte partikler som kan dannes ved anvendelse av flokkuleringsmidler.
Produktstrømmen som er renset ved trinn 1-10 i prosessen i henhold til foreliggende oppfinnelse er klar for ytterligere prosessering så som inndamping og partikkeldannelse.
Sammenligningseksempel 2
Med henvisning til fig. 2 ble apatitt oppsluttet i overskudd salpetersyre (trinn 1). Den oppsluttede løsning ble avkjølt til 0-5°C og kalsiumnitrattetrahydratkrystaller ble utfelt (trinn 3).
CN-krystallene ble separert ved filtrering (trinn 4), vasket (trinn 5) og løst og fortynnet med vann til en tetthet på 1,49 kg/m<3>ved 50°C (trinn 6). Den fortynnede CN-løsning ble nøytralisert ved ammoniakk til pH 6,5 (trinn 7) og et flokkuleringsmiddel ble tilsatt (trinn 8) for å danne en CN-løsning A.
Del av løsning A ble overført til et glassbeger og mettet med luft (fine luftbobler fra et glassinter) (trinn 11).
Den luftmettede løsning ble deretter tillatt å hvile. De flokkulerte partikler satte seg langsomt på bunnen av begeret. Nesten ingen partikler beveget seg til overflaten. Del av løsningen ble sentrifugert i en dekanteringssentrifuge for fjerning av uløselige og/eller flokkulerte partikler (trinn 12). Sentrifugatet ble analysert for innhold av vannuløselig materiale. Sentrifugatet (filtratet) ble funnet å inneholde 770-850 ppm uløselige partikler. Visuelt var sentrifugatet melkeaktig.
Sammenligningseksempel 3
Med henvisning til fig. 3 ble apatitt oppsluttet i overskudd salpetersyre (trinn 1). Den oppsluttede løsning ble overført til en dekanteringssentrifuge med samme hastighet som i eksempel 2, som fjernet flesteparten av ikke-løselige partikler (trinn 2). Sentrifugatet ble deretter avkjølt til 0-5°C og kalsiumnitrattetrahydratkrystaller ble dannet (trinn 3).
CN-krystaller ble fjernet ved filtrering (trinn 4), vasket (trinn 5) og fortynnet til tetthet 1,53 kg/m3 ved 50°C (trinn 6).
Den fortynnede CN-løsning ble nøytralisert med ammoniakk (trinn 7) og et flokkuleringsmiddel ble tilsatt (trinn 8) for å danne en CN-løsning B.
Del av løsning B ble overført til et glassbeger og mettet med luft (trinn 11). Etter 10 min. hvile hadde alle de koagulerte partikler beveget seg til overflaten av løsningen. Det var i motsetning til eksempel 2, hvor de fleste partiklene satte seg på bunnen.
Del av løsning B ble overført til en dekanteringssentrifuge for fjerning av uoppløselig materiale. Sentrifugatet ble analysert og funnet å inneholde 560 ppm uløselig materiale. Løsningen er fremdeles melkeaktig men mindre enn i eksempel 2.
Inndamping og partikkeldannelse av denne væsken resulterte i fast CN med grovt sett 800 ppm uløselig materiale.
Eksempel 3 viser at bare tilsetning av et sentrifugeringstrinn til prosessen i henhold til kjent teknikk, ikke ga graden av rensing som er målet med foreliggende oppfinnelse.
Claims (12)
1. Fremgangsmåte til fremstilling av renset kalsiumnitrat fra en kalsiumnitratsmelte som omfatter oppslutning av apatitt i syre (1), avkjøling og krystallisering av den oppsluttede kalsiumnitratvæske (3), filtrering av kalsiumnitratkrystaller (4), vasking av kalsiumnitratkrystallene med salpetersyre og/eller vann (5), oppløsning med vann (6), nøytralisering med ammoniakk (7) og tilsetning av flokkuleringsmiddel (8),
karakterisert vedat den også omfatter sentrifugering av oppslutningsvæsken (2) før krystallisering og flotasjon (9).
2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1,
karakterisert vedat den omfatter sandfiltrering (10) etter tilsetning av flokkuleringsmidlet.
3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 eller 2,
karakterisert vedat det er en kontinuerlig fremgangsmåte.
4. Fremgangsmåte som angitt i ethvert av de foregående krav,karakterisert vedat sentrifugeringen (2) blir foretatt med en dekanteringssentrifuge.
5. Fremgangsmåte som angitt i ethvert av de foregående krav,karakterisert vedat flokkuleringsmidlet er et anionisk flokkuleringsmiddel.
6. Fremgangsmåte som angitt i ethvert av de foregående krav,karakterisert vedat tilsetning av flokkuleringsmiddel (8) blir foretatt i en flokkuleringstank.
7. Fremgangsmåte som angitt i krav 6,
karakterisert vedat hastighetsgradienten i flokkuleringstanken er 100-150 og residenstiden er fra 8-12 min.
8. Fremgangsmåte som angitt i krav 6 eller 7,
karakterisert vedat flokkuleringsmidlet blir tilsatt i to porsjoner, før og etter flokkuleringstanken.
9. Fremgangsmåte som angitt i ethvert av de foregående krav,karakterisert vedat flotasjonen (9) omfatter en dispersjonsvæske.
10. Fremgangsmåte som angitt i krav 9,
karakterisert vedat dispersjonsvæsken er kaldt vann mettet med luft ved 5-6,5 bar.
11. Fremgangsmåte som angitt i krav 9,
karakterisert vedat dispersjonsvæsken er resirkulert renset CN-smelte mettet med luft ved 5-6,5 bar.
12. Fremgangsmåte som angitt i ethvert av kravene 2-11,karakterisert vedat sanden anvendt for sandfiltrering (10) har en partikkelstørrelse på 1,2-2,0 mm.
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NO20071631A NO332007B1 (no) | 2007-03-28 | 2007-03-28 | Fremgangsmate til rensing av kalsiumnitrat |
| PT2008000116D PT2008118024W (pt) | 2007-03-28 | 2008-03-28 | PROCESSO PARA A PURIFICAÆO DE NITRATO DE CáLCIO E PRODUTOS SEUS DERIVADOS. |
| ROA200900675A RO125377B1 (ro) | 2007-03-28 | 2008-03-28 | Procedeu pentru obţinerea azotatului de calciu |
| PCT/NO2008/000116 WO2008118024A2 (en) | 2007-03-28 | 2008-03-28 | Method for purification of calsium nitrate and products made thereof |
| RU2009137487/05A RU2459765C2 (ru) | 2007-03-28 | 2008-03-28 | Способ очистки нитрата кальция и полученные продукты |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NO20071631A NO332007B1 (no) | 2007-03-28 | 2007-03-28 | Fremgangsmate til rensing av kalsiumnitrat |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO20071631L NO20071631L (no) | 2008-09-29 |
| NO332007B1 true NO332007B1 (no) | 2012-05-21 |
Family
ID=39683934
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO20071631A NO332007B1 (no) | 2007-03-28 | 2007-03-28 | Fremgangsmate til rensing av kalsiumnitrat |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| NO (1) | NO332007B1 (no) |
| PT (1) | PT2008118024W (no) |
| RO (1) | RO125377B1 (no) |
| RU (1) | RU2459765C2 (no) |
| WO (1) | WO2008118024A2 (no) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SK287816B6 (sk) * | 2007-07-09 | 2011-11-04 | Duslo, A. S. | Granulated water-soluble calcium-nitrous fertilizer and method for preparation thereof |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL134893C (no) * | 1967-06-29 | |||
| NO162714C (no) * | 1987-10-06 | 1990-02-07 | Norsk Hydro As | Fremgangsmaate for rensing av kalsiumnitratsmelte/loesning som separeres fra den blanding som faas ved oppslutning av raafosfat med salpetersyre. |
| US5009792A (en) * | 1989-10-24 | 1991-04-23 | Norsk Hydro A.S. | Method for clarifying aqueous salt solutions |
| RU2228906C1 (ru) * | 2003-05-19 | 2004-05-20 | Открытое акционерное общество "Акрон" | Способ очистки расплава или раствора нитрата кальция |
| PL200842B1 (pl) * | 2004-09-16 | 2009-02-27 | Adam Nawrocki | Sposób wytwarzania nawozu zawierającego azotan wapnia |
-
2007
- 2007-03-28 NO NO20071631A patent/NO332007B1/no unknown
-
2008
- 2008-03-28 PT PT2008000116D patent/PT2008118024W/pt unknown
- 2008-03-28 RU RU2009137487/05A patent/RU2459765C2/ru active
- 2008-03-28 WO PCT/NO2008/000116 patent/WO2008118024A2/en active Application Filing
- 2008-03-28 RO ROA200900675A patent/RO125377B1/ro unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RO125377B1 (ro) | 2015-10-30 |
| RU2459765C2 (ru) | 2012-08-27 |
| WO2008118024A4 (en) | 2009-02-26 |
| WO2008118024A3 (en) | 2008-12-31 |
| PT2008118024W (pt) | 2010-07-02 |
| NO20071631L (no) | 2008-09-29 |
| RO125377A2 (ro) | 2010-04-30 |
| RU2009137487A (ru) | 2011-05-10 |
| WO2008118024A2 (en) | 2008-10-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103813987B (zh) | 含磷酸盐的废水的处理以及氟硅酸盐和磷酸盐的回收 | |
| CA2707011C (en) | Method for removing silica from evaporator concentrate | |
| JP2658771B2 (ja) | 赤泥の沈降分離における赤泥沈降助剤の添加方法 | |
| KR20030062324A (ko) | 물 및 폐수 처리 방법 및 장치 | |
| US9169144B2 (en) | High rate chemical softening process | |
| JP4391429B2 (ja) | 硝酸を含むフッ素含有排液の処理方法と再利用法ならびにそのリサイクル方法 | |
| EP3082992B1 (en) | Settler for decanting mineral slurries and method for separating clarified liquid from thickened slurry of said mineral slurries | |
| TW201538736A (zh) | 新穎的純化方法 | |
| SU1181529A3 (ru) | Способ очистки фосфорной кислоты от органических примесей | |
| NO332007B1 (no) | Fremgangsmate til rensing av kalsiumnitrat | |
| CN110023250A (zh) | 用于处理含二氧化硅水的处理系统和处理方法 | |
| RU2414426C2 (ru) | Нитрат кальция | |
| US10941046B2 (en) | Process for silica removal from sodium bicarbonate production wastewater | |
| JPS6035200B2 (ja) | 硬水の緩徐軟化法 | |
| US4341638A (en) | Purification of phosphoric acid | |
| CN107709250B (zh) | 使用原位加载絮凝体系的水软化处理 | |
| AU712311B2 (en) | Concentration of solids in the bayer process | |
| JPH04249000A (ja) | 廃糖蜜の清浄法 | |
| KR830001913B1 (ko) | 불순인산의 처리방법 | |
| RU2131842C1 (ru) | Способ очистки экстракционной фосфорной кислоты | |
| JP2001009472A (ja) | 造粒脱リン装置 | |
| JPH0576875A (ja) | アルミニウムの不溶化方法 | |
| JPH04248999A (ja) | 糖液の処理法 | |
| OA17781A (en) | Settler for decanting mineral slurries and method for separating clarified liquid from thickened slurry of said mineral slurries |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| CHAD | Change of the owner's name or address (par. 44 patent law, par. patentforskriften) |
Owner name: YARA INTERNATIONAL ASA, NO |