RU1778103C - Способ получени азотно-калийного удобрени - Google Patents

Abstract

Способ получени  азотно-калийного удобрени  из полиминеральной полимерной руды, включающей ее обработку оборотным раствором, с выделением осветленного раствора и нерастворившегос  остатка, разложение последнего разбавленной азотной кислотой с получением азотно-кислотного солевого раствора и его смешение с осветленным раствором, нейтрализацию известковым молоком, фильтрование , упаривание фильтрата с отделением NaCI, кристаллизацию с выделением продукта при охлаждении, причем азотную кислоту на стадии разложени  берут в количестве, необходимом дл  установлени  соотношени  МО зионов : SO-Г ионов руды равным (0,40-0,65): 1, при этом перед смешением осветленного и азотнокислого раствора осветленный раствор упаривают с{ выделением NaCI, а азотнокислотный раствор нейтрализуют известковым молоком, а смешанный раствор перед кристаллизацией дополнительно упаривают. Получают удобрение, содержащее (мас.%) КаО 25,8, ,5, 5 10,2, N 7,8, СГ 2,2. 1 табл

Description

Изобретение относитс  к области производства азотно-калийных удобрений из полименеральных калийных руд и может найти применение в технологии минеральных удобрений.

Известен способ получени  азотно-калийного удобрени  из полиминеральной калийной руды, включающий ее азотнокислотное разложение, нейтрализацию полученного раствора известковым молоком , отделение образовавшегос  гипса, упаривание нейтрализованного раствора с выделением хлорида натри  и кристаллизацию азотно-калийного удобрени  при добавлении хлорида кали  и метанола.

Недостатками известного способа  вл ютс : высокий расход кислоты и извести; необходимость добавлени  хлорида кали  и

метанола с дальнейшей регенерацией последнего; перевод всех сульфат-ионов из руды в отходы гипса; высокие энергетические затраты на выпаривание; необходимость больших объемов дорогосто щего кислотостойкого оборудовани ; сложность упарива- ни  насыщенного по гипсу нейтрализованного раствора, обусловленна  накипеобразованием на трубках выпарных аппаратов; получаемый хлорид натри  загр знен нитрат-ионами.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  способ получени  азотно-калийного удобрени  из полиминеральной калийной руды, включающий ее растворение в промывном растворе, отделение и осветление полученного раствора, азотнокислотное разложе-ч

00

о

CJ

ние нерастворившегос  остатка, смешение осветленного и азотнокислотного растворов , добавление к ним азотной кислоты дл  установлени  эквивалентного равенства нитрат и сульфа-ионов, нейтрализацию раствора известковым молоком, фильтрование образовавшегос  гипса, упаривание нейтрализованного раствора с выделением хлорида натри , кристаллизацию азотно-калийного удобрени  при добавлении хлорида кали  и метанола.

Недостатками известного способа  вл ютс : высокий расход кислоты и извести; необходимость добавлени  хлорида кали  и метанола с дальнейшей регенерацией последнего; перевод всех сульфат-ионов из руды в отходы гипса; высокие энергетические затраты на выпаривание; необходимость больших обьемов дорогосто щего кислотостойкого оборудовани , сложность упаривани  насыщенного по гипсу нейтрализованного раствора, обусловленна  наки- пеобразованием на трубках выпарных; аппаратов; получаемый хлорид натри  загр знен нитрат-ионами и гипсом.

Целью изобретени   вл етс  повышение качества азотно-калийного удобрени  за счет его обогащени  серой и магнием при одновременном упрощении процесса за счет сокращени  числа технологических операций.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в способе получени  азотно-калийного удобрени  из полиминеральной калийной руды, включающем растворение руды в промывном растворе, отделение и осветле-- ние полученного раствора, разложение нерастворившегос  остатка в растворе азотной кислоты, смешение полученных растворов, нейтрализацию азотнокислотного раствора известью, фильтрование гипса , выпаривание раствора с выделением хлорида натри  и кристаллизацию продукта при охлаждении согласно изобретению азотную кислоту используют лишь дл  разложени  нерастворившегос  остатка руды, в количестве, необходимом дл  установлени  соотношени  МОз -ионов к S02V ионам руды (0,40 - 0,65): 1 (в эквивалентах), осветленный раствор перед смешением с нейтрализованным упаривают с выделением хлорида натри , нейтрализацию азотнокислого раствора осуществл ют перед его смешением с осветленным раствором, а смешанный раствор дополнительно упаривают перед кристаллизацией продукта.

Первым отличием предлагаемого способа  вл етс  то, что азотную кислоту используют лишь дл  разложени  нерастворившегос  остатка в количестве,

необходимом дл  установлени  соотношени  ЫОз-ионое к SO 4-ионам руды (0.40 - 0,65): 1 (в эквивалентах), а по прототипу ее используют и дл  разложени  нерастворив5 шегос  остатка и дл  установлени  эквивалентного равенства между сульфат- и нитрат-ионами, Это позвол ет уменьшить не только расход кислоты и извести, но и количество сульфат-ионов, выводимых с от0 ходами гипса. В результате раствор, подаваемый на кристаллизацию, содержит и SO в количестве, позвол ющем получать из него азотно-калийное удобрение , содержащее серу и магний, в то врем 

5 как по известным способам можно получать удобрение, содержащее лишь азот и калий. Вторым отличием  вл етс  то, что осветленный раствор упаривают с выделением хлорида натри  перед смешением с

0 нейтрализованным раствором, полученным после азотнокислогного разложени  нерастворившегос  остатка, а по прототипу осветленный и азотнокислотно-солевой растворы вначале смешивают, а затем ней5 трализуют и упаривают с выделением хлорида натри . Это позвол ет получать более качественный хлорид натри  (без примесей нитратов и гипса) и избежать накипеобразо- вани  при упаривании.

0Третьим отличием  вл етс  то, что нейтрализацию азотнокислотного раствора, полученного после разложени  нерастворившегос  остатка, осуществл ют перед смешением с осветленным раствором, Это

5 позвол ет уменьшить объемы используемого кислотостойкого оборудовани  и количество фильтруемой суспензии (см. также второе отличие).

Четвертым отличием  вл етс .дополни0 тельное упаривание раствора перед кристаллизацией продукта, что позвол ет увеличить его выход.

Уменьшение количества азотной кислоты менее соотношени  МО з к - ионам

5 руды 0,40:1, как видно из таблицы, ведет к неполному разложению нерастворившегос  остатка и потер м ценных веществ, а увеличение более соотношени  0,65:1 будет избыточным (т. к. в нерастворившемс  ос0 татке содержитс  65% исходных сульфатио- нов руды), приведет к перерасходу кислоты и извести и образованию гипса в растворе, подаваемом на кристаллизацию.

Пример 1. 500 г полиминеральной

5 калийной руды состава (мас.%); К+ 9,59; Мд2+ 4,88; Са2+ 1,02; Na+ 13,70 СГ 25,75; 27,26; Н20 6,73; н. о. 11,07 раствор ют в 2000 г раствора, полученного при смешении оборотных растворов с последующих

стадий (раствора после промывки ила и части упаренного раствора после отделени  NaCI) и воды, состава (масс.%): К+ 2,86; Мд2+ 2,48; Са2+0,03; Na+ 1.91; СГ 10,02; ,89; Н20 78,81. Суспензию глинистого шлама отдел ют декантацией, фильтруют и подают на промывку. В результате растворени  получают 2256 г раствора состава (масс.%): К+ 3,63; Мд2+ 2,64; Са2+ 0,02; Na+ 4,62; СГ 14,31; 5,39; Н20 69,39 и 163 г нерастворившегос  остатка состава (масс.%): К+ 13,64; Мд2+8,69; Са2+ 1,93; Na+ 1,44; Cl 3,81; 53,58; Н20 11,16; и.о. 5,75.

Раствор упаривают, выпавший осадок отфильтровывают. Получают 217 г NaCI и 1228 г упаренного раствора, 618 г которого возвращают на растворение руды, а остальное направл ют на кристаллизацию удобрени .

Нерастворившийс  остаток раствор ют в 326 г 20%-ного раствора НМОз. что соответствует соотношению МО з : SO A - 0,4 : 1 (в эквивалентах). Полученную суспензию нейтрализуют 128 г известкового молока, содержащего 28% Са(ОН)2, и расфильтро- вывают.

Нейтрализованный раствор смешивают с упаренным и дополнительно упаривают до начала кристаллизации солей. Получают958 г конечного раствора состава (масс.%): К+ 6,04; Мд2+ 5,25; Са24 0.01; Na+ 1,79; СГ 11,28; 11,29; NO s 6,92; НаО 57,42. Его охлаждают до 278 К. Выкристаллизовавшийс  осадок отфильтровывают и сушат. Получают 183 г удобрени  (в пересчете на сухой продукт ) с содержанием (масс.%): К2022.5; МдО 17,0; S 14,2; N5,5; СГ2.9.

Пример 2. Нерастворившийс  остаток , полученный по примеру 1, раствор ют в 407 г 20%-ного раствора НN03, что соответствует соотношению МОз : SO 4 0,5 : 1 (в эквивалентах). Полученную суспензию смешивают со 171 г известкового молока, содержащего 28% Са(ОН)2, и расфильтро- вывают.

Нейтрализованный раствор смешивают с упаренным раствором (по примеру 1) и дополнительно упаривают до начала кристаллизации солей. Получают 986 г конечного раствора состава (масс.%): К+ 6,06; Мд2+ 5,27; Са2+ 0,01; Na 1,83; СГ 11.71; 10,07; NO s 7,98; Н20 57,07. Его охлаждают до 278 К. Выкристаллизовавшийс  осадок отфильтровывают и сушат. Получают 189 г удобрени  (в пересчете на сухой продукт), содержащего (масс.%): КаО 23,8; МдО 15,1; S 12,3; N 6.4; СГ 2,4.

Пример 3. Нерастворившийс  остаток , полученный по примеру 1, раствор ют в 529 г 20%-иого раствора HNOa. что соответствует соотношению NO a : SO 4 0.65 :

1 (в эквивалентах). Полученную суспензию смешивают с 222 г известкового молока. содержащего 28% Са(ОН)2, и расфильтровы- вают.

Нейтрализованный раствор смешивают

с упаренным раствором (по примеру 1) и дополнительно упаривают до начала кристаллизации солей. Получают 1011 г конечного раствора состава (масс.%): С 6,09;

0 Мд2+5,30; 0,01; Na+ 2,00; СГ 11,93; 8,66; NO 3 10,09; Н20 55,92. Его охлаждают до 278 К. Выкристаллизовавшийс  осадок отфильтровывают и сушат. Получают 197 г удобрени  (в пересчете на сухой продукт),

5 содержащего (масс.%): К20 25,8; МдО 13,5; S 10,2; N7,8; СГ2.2.

Получаемое по предлагаемому способу удобрение  вл етс  бопее ценным и универсальным по сравнению с удобрением, пол0 учаемым по известным способам, поскольку: содержит четыре питательных элемента (N, S, К, Мд) в отличие от двух (N, К), содержащихс  в сравниваемом удобрении; в нем уменьшено содержание нитрат5 ионов, привод щих к ухудшению качества продуктов питани , за счет введени  сульфат-ионов , также необходимых дл  питани  растений.

Проведение процесса по предлагаемо0 му г г особу требует меньше маторик.ьмых (снижение расхода азотной кислоты и гид- роксмдакальци  исключение затрат хлорида кали  и метанола), энергетических (уменьшение количества выпариваемой во5 ды и исключение затпат на регенерацию метанола) и капитальных затрат. Упрощение процесса заключаетс  в мсклкуении стадий ввода хлорида кали и ме ансла. стг дни регенерации метанола. Предлагаемый

Claims (1)

1. 0 способ позвол ет уменьшить количество ог- ходов гипса, избежать накипеобоазовани  при упаривании, получать хлорид натри , не загр зненный нитрат-иенами и гипсом. Формула изобретен и  

   5Способ получени  азотно-капи ноги

   удобрени  и полиминерзльной KS,IH-HU I руды, включающий ее обработку оборо ньм- раствором с выделением осветленного раствора и нерастворившегос  остатка, рззло0 жение последнего разбавленной азотной кислотой с получением азотно-гсислотного солевого раствора и его смешение с осветленным раствором, нейтрализацию известковым молоком, упаривание фильтрата с

   5 отделением хлорида натри , кристаллизацию с выделением продукта при охлаждении , отличающийс  тем, что, с целью повышени  качества продукта, за счет его обогащени  серой и магнием при одновременном упрощении процесса за счет сокращени 

   числа технологических операций, азотную кислоту на стадии разложени  нерастворившегос  остатка ввод т в количестве, необходимом дл  установлени  соотношени  2раствора осветленный раствор упаривают с выделением хлорида натри , азотно-кислот- ный раствор нейтрализуют известковым молоком , а перед кристаллизацией

   МО з-ионов и SO 4 - ионов руды, равного 5 смешанный раствор дополнительно упари- (0,40-0,65): 1, при этом перед смешением ос- вают. ветленного и азотно-кйслотного солевого

   раствора осветленный раствор упаривают с выделением хлорида натри , азотно-кислот- ный раствор нейтрализуют известковым молоком , а перед кристаллизацией