RU2243162C1 - Calcium nitrate crystal hydrate isolation method - Google Patents
Calcium nitrate crystal hydrate isolation method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2243162C1 RU2243162C1 RU2004100999/15A RU2004100999A RU2243162C1 RU 2243162 C1 RU2243162 C1 RU 2243162C1 RU 2004100999/15 A RU2004100999/15 A RU 2004100999/15A RU 2004100999 A RU2004100999 A RU 2004100999A RU 2243162 C1 RU2243162 C1 RU 2243162C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- crystals
- nitric acid
- solution
- washing
- calcium nitrate
- Prior art date
Links
Landscapes
- Fertilizers (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технологии производства сложных удобрений азотно-кислотным методомThe invention relates to the production technology of complex fertilizers by the nitric acid method
Известен способ выделения кристаллогидрата нитрата кальция, предусматривающий охлаждение азотно-фосфорно-кислотного раствора, кристаллизацию, фильтрование или центрифугирование образующейся суспензии и отмывку кристаллов азотной кислотой от маточного раствора. Для отмывки кристаллов применяют исходную азотную кислоту, поступающую в производство с тем, чтобы промывной раствор использовать для разложения фосфатного сырья (Позин М.Е. Технология минеральных солей. Ч.II, Л.: “Химия”, 1974, с.1339-1342). В настоящее время современные производства сложных удобрений используют 58%-ную азотную кислоту. Такая высокая концентрация кислоты обуславливает ее значительные потери с кристаллогидратом нитрата кальция, что является недостатком известного способа.A known method for the separation of crystalline hydrate of calcium nitrate, providing for the cooling of a nitrogen-phosphoric acid solution, crystallization, filtering or centrifugation of the resulting suspension and washing the crystals with nitric acid from the mother liquor. For washing the crystals, the initial nitric acid is used, which goes into production so that the washing solution can be used for the decomposition of phosphate raw materials (Pozin M.E. Technology of mineral salts. Part II, L .: “Chemistry”, 1974, pp. 1339-1342 ) Currently, modern production of complex fertilizers use 58% nitric acid. Such a high concentration of acid causes its significant loss with crystalline hydrate of calcium nitrate, which is a disadvantage of the known method.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является способ выделения кристаллогидрата нитрата кальция, включающий охлаждение азотно-фосфорно-кислого раствора, кристаллизацию, отделение кристаллов от маточного раствора, их обработку азотной кислотой, промывку обработанных кристаллов водным раствором нитрата кальция с концентрацией 20-40 мас.%, температурой от минус 10 до плюс 5°С (а.с. СССР №644733, МПК С 01 F 11/44, опубл. 30.01.79 г.).The closest set of essential features and the achieved result to the present invention is a method for the separation of calcium nitrate crystalline hydrate, which includes cooling a nitric-phosphoric acid solution, crystallization, separating crystals from the mother liquor, their treatment with nitric acid, washing the treated crystals with an aqueous solution of calcium nitrate with a concentration 20-40 wt.%, Temperature from minus 10 to plus 5 ° C (AS USSR No. 644733, IPC C 01 F 11/44, publ. 30.01.79).
Недостаток известного способа состоит в невысокой эффективности промывки кристаллов.The disadvantage of this method is the low efficiency of washing the crystals.
При попытки реализовать способ в промышленных условиях выяснилось, что при контакте промывного раствора со слоем кристаллов на фильтре, образуется корка на поверхности слоя, по внешнему виду похожая на ледяную и препятствующая проникновению промывного раствора внутрь слоя. В результате промывной раствор стекает по образовавшейся корке в корыто барабанного фильтра, и степень промывки составляет всего 15 отн.%.When trying to implement the method in an industrial environment, it turned out that upon contact of the wash solution with a layer of crystals on the filter, a crust forms on the surface of the layer, in appearance similar to ice and prevents the penetration of the wash solution into the layer. As a result, the washing solution flows down the crust into the trough of the drum filter, and the washing ratio is only 15 rel.%.
Технической задачей, решаемой заявленным способом, является повышение эффективности промывки кристаллов.The technical problem solved by the claimed method is to increase the efficiency of washing crystals.
Поставленная техническая задача решается тем, что в способе выделения кристаллогидрита нитрата кальция из азотно-фосфорно-кислого раствора, включающем его охлаждение, кристаллизацию, отделение кристаллов от маточного раствора, их обработку азотной кислотой, промывку обработанных кристаллов охлажденным нитратсодержащим раствором, согласно изобретению в качестве нитратсодержащего раствора для промывки обработанных кристаллов используют водный раствор азотной кислоты с концентрацией 5-35 мас.%. При этом расход водного раствора азотной кислоты поддерживают в пределах 0,1-0,25 мас.ч. на 1 мас.ч. обработанных кристаллов, температуру водного раствора азотной кислоты поддерживают в пределах от минус 10 до плюс 5°С, а кристаллы после отделения от маточного раствора перед их обработкой азотной кислотой промывают охлажденным раствором азотной кислоты с концентрацией 5-35 мас.% и температурой от минус 10 до плюс 5°С, взятым в количестве 0,05-0,15 мас.ч. на 1 мас.ч. кристаллов.The stated technical problem is solved in that in the method for separating crystalline hydrite of calcium nitrate from a nitric-phosphoric acid solution, including cooling, crystallization, separation of crystals from the mother liquor, their treatment with nitric acid, washing the treated crystals with a cooled nitrate-containing solution, according to the invention, as a nitrate-containing a solution for washing the treated crystals using an aqueous solution of nitric acid with a concentration of 5-35 wt.%. While the flow rate of an aqueous solution of nitric acid is maintained in the range of 0.1-0.25 wt.h. per 1 part by weight treated crystals, the temperature of the aqueous solution of nitric acid is maintained in the range from minus 10 to plus 5 ° C, and the crystals, after separation from the mother liquor before their treatment with nitric acid, are washed with a cooled solution of nitric acid with a concentration of 5-35 wt.% and a temperature of minus 10 up to plus 5 ° C, taken in an amount of 0.05-0.15 wt.h. per 1 part by weight crystals.
Пример 1Example 1
Азотно-фосфорно-кислый раствор, содержащий, мас.%: Р2О5 – 10,9, Са – 9,9, HNO3 – 7,5, в количестве 80 т/ч охлаждают в каскаде из трех циркуляционных кристаллизаторов до температуры минус 3°С, кристаллы тетрагидрата нитрата кальция отделяют на барабанном вакуумном фильтре от маточного раствора, промывают на фильтре 20%-ным водным раствором азотной кислоты с температурой минус 5°С. Количество водного раствора азотной кислоты, взятой на промывку, составляет 4,5 т, что соответствует удельному расходу 0,1 т на 1 т кристаллов. Кристаллы, снятые с фильтра в количестве 43,2 т/ч и содержащие 79% тетрагидрата нитрата кальция и 21% жидкой фазы, помещают в реактор-репульпатор, где обрабатывают 58,6%-ной азотной кислотой, взятой с температурой минус 5°С в количестве 24 т/ч. Обработанные азотной кислотой кристаллы отделяют от азотно-кислого раствора на втором барабанном фильтре в количестве 34,4 т/ч и содержащие 86% тетрагидрата нитрата кальция и 14% жидкой фазы, в том числе 8,2% HNO3, промывают непосредственно на фильтре охлажденным до минус 5°C 20%-ным раствором азотной кислоты, взятым в количестве 7 т/ч. Промывка кристаллов на фильтре проходит без каких-либо видимых осложнений. При этом получают 32,1 т/ч промытых кристаллов тетрагидрата нитрата кальция и 9,3 т/ч промывного раствора.Nitrogen-phosphoric acid solution containing, wt.%: P 2 O 5 - 10.9, Ca - 9.9, HNO 3 - 7.5, in an amount of 80 t / h, is cooled in a cascade of three circulation crystallizers to a temperature minus 3 ° C, crystals of calcium nitrate tetrahydrate are separated on the drum vacuum filter from the mother liquor, washed on the filter with a 20% aqueous solution of nitric acid with a temperature of minus 5 ° C. The amount of an aqueous solution of nitric acid taken for washing is 4.5 tons, which corresponds to a specific consumption of 0.1 tons per 1 ton of crystals. Crystals removed from the filter in an amount of 43.2 t / h and containing 79% calcium nitrate tetrahydrate and 21% liquid phase are placed in a repulpator, where they are treated with 58.6% nitric acid taken at a temperature of minus 5 ° С in the amount of 24 t / h. The crystals treated with nitric acid are separated from the nitric acid solution on a second drum filter in an amount of 34.4 t / h and containing 86% calcium nitrate tetrahydrate and 14% liquid phase, including 8.2% HNO 3 , washed directly on the filter with chilled to minus 5 ° C with a 20% solution of nitric acid, taken in an amount of 7 t / h. The washing of crystals on the filter takes place without any visible complications. In this case, 32.1 t / h of washed crystals of calcium nitrate tetrahydrate and 9.3 t / h of wash solution are obtained.
Состав промытых кристаллов, мас.%:The composition of the washed crystals, wt.%:
Тетрагидрат нитрата кальция 86Calcium Nitrate Tetrahydrate 86
Жидкая фаза 14Liquid phase 14
в том числе HNO3 3,6including HNO 3 3.6
Состав промывного раствора, мас.%:The composition of the washing solution, wt.%:
HNO3 33HNO 3 33
Нитрат кальция 21Calcium Nitrate 21
Промытые кристаллы направляют на переработку в синтетический мел и нитрат аммония, а промывной раствор – на узел азотно-кислотного вскрытия апатитового концентрата.The washed crystals are sent for processing into synthetic chalk and ammonium nitrate, and the washing solution is sent to the site of nitric acid opening of apatite concentrate.
Пример 2Example 2
Изменяют концентрацию раствора, используемого для промывки обработанных азотной кислотой кристаллов, а также его расход и температуру в следующих пределах:Change the concentration of the solution used for washing the crystals treated with nitric acid, as well as its flow rate and temperature in the following ranges:
Концентрация 5-35 мас.%Concentration 5-35 wt.%
Расход 3,5-9 т/ч,Consumption 3,5-9 t / h,
что соответствует удельному расходу 0,1-0,25 т на 1 т обработанных кристалловwhich corresponds to a specific consumption of 0.1-0.25 tons per 1 ton of processed crystals
Температура от минус 10 до плюс 5°СTemperature from minus 10 to plus 5 ° С
Изменяют также концентрацию, температуру и расход раствора, используемого для предварительной промывки кристаллов после отделения от маточного раствора. Промывка обработанных азотной кислотой кристаллов на фильтре проходит без каких-либо видимых осложнений, при этом получают промытые кристаллы тетрагидрата нитрата кальция, содержащие, мас.%:The concentration, temperature and flow rate of the solution used for pre-washing the crystals after separation from the mother liquor are also changed. The washing of the crystals treated with nitric acid on the filter takes place without any apparent complications, and washed crystals of calcium nitrate tetrahydrate are obtained, containing, wt.%:
Тетрагидрат нитрата кальция 84-87Calcium Nitrate Tetrahydrate 84-87
Жидкая фаза 13-16Liquid phase 13-16
в том числе HNO3 1-4,5including HNO 3 1-4.5
Пример 3Example 3
Проводят опыт по прототипу. Для этого промывку кристаллов проводят 35%-ным раствором нитрата кальция с температурой 5°С. При промывке на поверхности кристаллов образуется монолитный слой, по внешнему виду напоминающий ледяную корку. В результате раствор нитрата кальция, подаваемый на слой кристаллов, стекает в корыто барабанного фильтра, не промывая кристаллы. Остаточное содержание азотной кислоты в кристаллах составляет 7-7,5 мас.%. Опыт прекращают.Carry out a prototype experiment. To do this, the crystals are washed with a 35% solution of calcium nitrate with a temperature of 5 ° C. During washing, a monolithic layer is formed on the surface of the crystals, which in appearance resembles an ice crust. As a result, the calcium nitrate solution supplied to the crystal bed flows into the trough of the drum filter without washing the crystals. The residual content of nitric acid in the crystals is 7-7.5 wt.%. The experience is terminated.
Из представленных данных видно, что заявленный способ в отличие от способа по прототипу обеспечивает высокую эффективность отмывки кристаллов тетрагидрата нитрата кальция от азотной кислоты. Положительный эффект обеспечивается использованием для промывки кристаллов 5-35%-ного раствора азотной кислоты, который не претерпевает на поверхности кристаллов никаких превращений, препятствующих промывке.From the presented data it can be seen that the claimed method, in contrast to the prototype method, provides high efficiency of washing crystals of calcium nitrate tetrahydrate from nitric acid. A positive effect is provided by using for washing crystals a 5-35% solution of nitric acid, which does not undergo any transformations on the crystal surface that impede washing.
Оптимальный удельный расход раствора азотной кислоты составляет 0,1-0,25 т на 1 т кристаллов. При меньшем расходе падает эффективность, при увеличении расхода более 0,25 т на 1 т кристаллов неоправданно возрастает количество вводимой в технологический процесс воды, что экономически нецелесообразно.The optimal specific consumption of a solution of nitric acid is 0.1-0.25 tons per 1 ton of crystals. At a lower flow rate, efficiency decreases, with an increase in flow rate of more than 0.25 tons per 1 ton of crystals, the amount of water introduced into the technological process unreasonably increases, which is not economically feasible.
Оптимальный диапазон температур раствора азотной кислоты от минус 10 до плюс 5°С. При использовании раствора с температурой выше плюс 5°С снижается эффективность промывки из-за образования в слое осадка каналов вследствие растворения нитрата кальция в точках попадания струй раствора. Использование раствора, захоложенного ниже минус 10°С, не повышает эффективность промывки, но обуславливает повышение расхода холода.The optimal temperature range of the nitric acid solution is from minus 10 to plus 5 ° C. When using a solution with a temperature above + 5 ° С, the washing efficiency decreases due to the formation of channels in the sediment layer due to the dissolution of calcium nitrate at the points of contact with the solution jets. The use of a solution cooled below minus 10 ° C does not increase the washing efficiency, but causes an increase in the consumption of cold.
Оптимальный диапазон концентрации раствора азотной кислоты 5-35 мас.%. Использование более разбавленного раствора обуславливает дополнительное обводнение технологического процесса, а применение раствора с концентрацией выше 35 мас.% приводит к снижению эффективности промывки.The optimal concentration range of nitric acid solution is 5-35 wt.%. The use of a more dilute solution causes additional watering of the technological process, and the use of a solution with a concentration above 35 wt.% Leads to a decrease in the washing efficiency.
Предварительная промывка кристаллов после их отделения от маточного раствора раствором азотной кислоты с концентрацией 5-35 мас.%, температурой от минус 10 до плюс 5°С и расходом 0,05-0,15 т на 1 т кристаллов до обработки азотной кислотой позволяет, видимо, за счет растворения самых мелких кристаллов уменьшить содержание жидкой фазы в кристаллах и тем самым создает условия для более эффективной отмывки обработанных азотной кислотой кристаллов.Pre-washing the crystals after they are separated from the mother liquor by a solution of nitric acid with a concentration of 5-35 wt.%, A temperature of minus 10 to plus 5 ° C and a flow rate of 0.05-0.15 t per 1 ton of crystals before treatment with nitric acid allows apparently, by dissolving the smallest crystals, reduce the liquid phase content in the crystals and thereby create conditions for more efficient washing of the crystals treated with nitric acid.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004100999/15A RU2243162C1 (en) | 2004-01-12 | 2004-01-12 | Calcium nitrate crystal hydrate isolation method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004100999/15A RU2243162C1 (en) | 2004-01-12 | 2004-01-12 | Calcium nitrate crystal hydrate isolation method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2243162C1 true RU2243162C1 (en) | 2004-12-27 |
Family
ID=34388767
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004100999/15A RU2243162C1 (en) | 2004-01-12 | 2004-01-12 | Calcium nitrate crystal hydrate isolation method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2243162C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2698879C1 (en) * | 2015-11-06 | 2019-08-30 | Яра Интернейшенл Аса | Solid dispersed composition of calcium nitrate, containing anti-caking agent |
-
2004
- 2004-01-12 RU RU2004100999/15A patent/RU2243162C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Технология фосфорных и комплексных удобрений/Под ред. С.Д.Эвенчика, А.А.Бродского. - М.: Химия, 1987, с.230 и 231. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2698879C1 (en) * | 2015-11-06 | 2019-08-30 | Яра Интернейшенл Аса | Solid dispersed composition of calcium nitrate, containing anti-caking agent |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105271347B (en) | Method for preparing high-purity barium salt by using witherite-barytocalcite industrial waste residues | |
| CN102963912A (en) | Process for producing potassium chloride by using potassic salt ores | |
| CN112279314A (en) | Method for preparing battery-grade nickel sulfate by deeply removing sodium from refined nickel salt | |
| CN104261439A (en) | Method for preparing KNO3 (potassium nitrate) for optical glass | |
| RU2243162C1 (en) | Calcium nitrate crystal hydrate isolation method | |
| CN110025973A (en) | A kind of crystallizer | |
| JP2011508717A5 (en) | ||
| CN108439436A (en) | A kind of preparation process of sulfuric acid monohydrate lithium | |
| RU2240284C1 (en) | Calcium nitrate crystalline hydrate isolation method | |
| CN106495189A (en) | A kind of production method of high-purity food-grade potassium chloride | |
| CN1179882C (en) | Process for preparing potassium sulfate | |
| CN110452135A (en) | A kind of N-acetylsulfanilyl chloride novel crystallization method | |
| US4019872A (en) | Producing sodium carbonate monohydrate from carbonate solution including addition of aluminum ions | |
| US2594723A (en) | Process for producing granular clusters of crystalline matter | |
| CN114956125B (en) | Method for improving yield of potassium chloride produced by fine-grained high-sodium light halogen stone ore | |
| RU2166480C1 (en) | Potassium sulfate production process | |
| RU2166479C1 (en) | Potassium sulfate production process | |
| SU454169A1 (en) | The method of obtaining crystalline ammonium chloride | |
| CN113860598B (en) | Method and system for self-induced separation of high-salinity wastewater | |
| EA043475B1 (en) | METHOD FOR OBTAINING MAGNESIUM SULPHATE FROM DOLOMITE | |
| JPS62100409A (en) | Production of caustic potash having high purity | |
| CN106976892B (en) | A kind of preparation method of potassium nitrate | |
| RU2196734C2 (en) | Method of production of potassium chloride | |
| RU2133220C1 (en) | Method of preparing potassium sulfate | |
| SU788629A1 (en) | Method of producing carnallite |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20060221 |
|
| HK4A | Changes in a published invention | ||
| PD4A | Correction of name of patent owner | ||
| PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20160419 |
|
| PD4A | Correction of name of patent owner |