RU2281921C1 - Calcium carbonate production process (options) - Google Patents
Calcium carbonate production process (options) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2281921C1 RU2281921C1 RU2005110361/15A RU2005110361A RU2281921C1 RU 2281921 C1 RU2281921 C1 RU 2281921C1 RU 2005110361/15 A RU2005110361/15 A RU 2005110361/15A RU 2005110361 A RU2005110361 A RU 2005110361A RU 2281921 C1 RU2281921 C1 RU 2281921C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- calcium
- nitrate
- ammonium
- solution
- carbonate
- Prior art date
Links
Landscapes
- Fertilizers (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к химической технологии комплексной азотнокислотной переработки фосфатной руды, в частности апатитового концентрата в сложные минеральные удобрения, и может найти применение в производстве химически осажденного карбоната кальция для стекольной, строительной и других отраслей промышленности.The invention relates to the chemical technology of complex nitric acid processing of phosphate ore, in particular apatite concentrate into complex mineral fertilizers, and can find application in the production of chemically precipitated calcium carbonate for glass, construction and other industries.
При азотнокислотной переработке фосфатной руды нитрат кальция является одним из промежуточных продуктов. Апатитовый концентрат разлагают азотной кислотой, полученную азотнокислотную вытяжку охлаждают, при этом нитрат кальция кристаллизуется в виде тетрагидрата Ca(NO3)2·4H2O, выпавшие кристаллы отделяют от маточного нитрофосфатного раствора, промывают и расплавляют.In the nitric acid processing of phosphate ore, calcium nitrate is one of the intermediate products. The apatite concentrate is decomposed with nitric acid, the obtained nitric acid extract is cooled, while calcium nitrate crystallizes in the form of Ca (NO 3 ) 2 · 4H 2 O tetrahydrate, the precipitated crystals are separated from the mother liquor phosphate solution, washed and melted.
Расплав нитрата кальция содержит 14,5-15,5% кальция, до 4% азотной кислоты, 0,1-0,5% фосфатов в пересчете на P2O5, минералы из апатита, нерастворимые в азотной кислоте, водорастворимые соли щелочно-земельных (Mg, Sr, Ва), переходных (Fe, Mn, Ni, Co, Cr, Cu) и других металлов (К, Na, Al, Ti), а также соединения кремния и фтора. Полученный таким образом нитрат кальция не находит непосредственного применения, поэтому его перерабатывают в карбонат кальция и известково-аммиачную или аммиачную селитру (Технология минеральных удобрений. М.Е.Позин. Л.: Химия, 1989, с.340).Calcium nitrate melt contains 14.5-15.5% calcium, up to 4% nitric acid, 0.1-0.5% phosphates in terms of P 2 O 5 , minerals from apatite, insoluble in nitric acid, water-soluble alkaline salts land (Mg, Sr, Ba), transition (Fe, Mn, Ni, Co, Cr, Cu) and other metals (K, Na, Al, Ti), as well as silicon and fluorine compounds. Thus obtained calcium nitrate does not find direct application, therefore, it is processed into calcium carbonate and lime-ammonia or ammonium nitrate (Technology of mineral fertilizers. M.E. Pozin. L .: Chemistry, 1989, p. 340).
Известен ряд способов получения карбоната кальция, включающих обработку раствора нитрата кальция аммиаком и диоксидом углерода и/или карбонатом аммония, отделение осадка целевого продукта фильтрованием, его промывку водой и сушку. Степень чистоты карбоната кальция зависит от исходных реагентов, способа разделения суспензии, а также от веществ, присутствующих в маточном растворе и вспомогательных операций по промывке осадка.A number of methods for producing calcium carbonate are known, including treating a solution of calcium nitrate with ammonia and carbon dioxide and / or ammonium carbonate, separating the precipitate of the target product by filtration, washing it with water and drying. The degree of purity of calcium carbonate depends on the starting reagents, the method of separation of the suspension, as well as on the substances present in the mother liquor and auxiliary operations for washing the precipitate.
Процесс конверсии нитрата кальция в карбонат кальция и нитрат аммония описывается следующими уравнениями:The conversion of calcium nitrate to calcium carbonate and ammonium nitrate is described by the following equations:
Реакция 1 (газовая конверсия) протекает при обработке водного раствора нитрата кальция газообразными аммиаком и диоксидом углерода, реакция 2 (жидкостная конверсия) протекает при взаимодействии растворов нитрата кальция и карбоната аммония. Карбонат кальция, полученный конверсией нитрата кальция, представляет собой мелкодисперсный порошок с размером частиц 15-45 мкм. (Комплексная азотно-кислотная переработка фосфатного сырья. Под редакцией А.Л.Гольдинова и Б.А.Копылева. Л.: Химия, 1982, 207 с.; Двухстадийный способ конверсии нитрата кальция в карбонат кальция и нитрат аммония. Гольдинов О.В. и др. - Химическая промышленность, 1981. №2, с.96-97; авторское свидетельство №1527162 А1, С 01 F 11/18, 1987; авторское свидетельство №1530571 А1, С 01 С 1/18, С 01 F 11/18, 1987).Reaction 1 (gas conversion) proceeds during the processing of an aqueous solution of calcium nitrate with gaseous ammonia and carbon dioxide, reaction 2 (liquid conversion) proceeds during the interaction of solutions of calcium nitrate and ammonium carbonate. Calcium carbonate obtained by the conversion of calcium nitrate is a fine powder with a particle size of 15-45 microns. (Complex nitric acid processing of phosphate raw materials. Edited by A.L. Goldinova and B.A. Kopyleva. L .: Chemistry, 1982, 207 pp .; Two-stage method for the conversion of calcium nitrate to calcium carbonate and ammonium nitrate. Goldinov O.V. . and others. - Chemical industry, 1981. No. 2, p.96-97; copyright certificate No. 1527162 A1, C 01 F 11/18, 1987; copyright certificate No. 1530571 A1, C 01 C 1/18, C 01 F 11/18, 1987).
Недостатки указанных способов конверсии:The disadvantages of these conversion methods:
- сложность аппаратурного оформления и регулирования процесса конверсии при параллельной и дифференцированной подаче реагентов в реакторы;- the complexity of the hardware design and regulation of the conversion process with parallel and differentiated supply of reactants to the reactors;
- необходимость использования каскада реакторов.- the need for a cascade of reactors.
Общий недостаток всех способов получения карбоната кальция конверсией нитрата кальция с аммиаком и диоксидом углерода и/или с карбонатом аммония - это неизбежное загрязнение карбоната кальция водорастворимыми аммонийными соединениями: аммиаком, нитратом и карбонатом аммония, которые захватываются растущими кристаллами карбоната кальция из маточного раствора.A common drawback of all methods for producing calcium carbonate by the conversion of calcium nitrate with ammonia and carbon dioxide and / or with ammonium carbonate is the inevitable contamination of calcium carbonate with water-soluble ammonium compounds: ammonia, nitrate and ammonium carbonate, which are captured by growing crystals of calcium carbonate from the mother liquor.
Во всех существующих в настоящее время технологиях при непрерывном режиме работы агрегатов большой мощности полная отмывка осадка от нитрата аммония и других аммонийных соединений практически невозможна, поэтому массовая доля водорастворимых аммонийных соединений в карбонате кальция может достигать 1,5% в пересчете на нитрат аммония.In all currently existing technologies with continuous operation of large power units, complete washing of the precipitate from ammonium nitrate and other ammonium compounds is practically impossible, therefore, the mass fraction of water-soluble ammonium compounds in calcium carbonate can reach 1.5% in terms of ammonium nitrate.
Присутствие аммонийных соединений в карбонате кальция существенно ограничивает области его применения, т.к. щелочные реагенты (например, сода стекольной шихты) разлагают эти аммонийные соединения с выделением аммиака в газовую фазу, что приводит к загрязнению воздуха рабочей зоны, ухудшению условий труда персонала и снижению экологических показателей производства у потребителей. Поэтому значительная часть карбоната кальция не находит применения и складируется на предприятиях по производству минеральных удобрений как отход производства.The presence of ammonium compounds in calcium carbonate significantly limits its scope, because alkaline reagents (for example, glass batch soda) decompose these ammonium compounds with the release of ammonia into the gas phase, which leads to air pollution of the working area, worsening working conditions of personnel and reducing environmental performance of consumers. Therefore, a significant part of calcium carbonate is not used and is stored in enterprises for the production of mineral fertilizers as a waste product.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ получения карбоната кальция (патент RU №2036147, кл. С 01 F 11/18, 28.07.1992), который включает обработку раствора нитрата кальция аммиаком и диоксидом углерода и/или карбонатом аммония, отделение осадка целевого продукта фильтрованием, его промывку водой и сушку. Промытый осадок перед сушкой обрабатывают гидроксидом или карбонатом натрия, обработку осадка осуществляют при расходе реагентов 1,5-3 моль на 1 моль водорастворимого аммонийного азота в карбонате кальция, при этом гидроксид натрия используют в виде 10-20%-ного водного раствора, а карбонат натрия - в виде 15-20%-ного водного раствора.The closest to the proposed technical essence and the achieved result is a method of producing calcium carbonate (patent RU No. 2036147, CL 01 F 11/18, 07/28/1992), which includes the processing of a solution of calcium nitrate with ammonia and carbon dioxide and / or ammonium carbonate , separating the precipitate of the target product by filtration, washing it with water and drying. Before drying, the washed precipitate is treated with sodium hydroxide or carbonate, the precipitate is treated at a reagent consumption of 1.5-3 mol per 1 mol of water-soluble ammonium nitrogen in calcium carbonate, while sodium hydroxide is used in the form of a 10-20% aqueous solution, and carbonate sodium - in the form of a 15-20% aqueous solution.
Недостатки известного способа:The disadvantages of this method:
- загрязнение целевого продукта водорастворимыми соединениями щелочного характера;- pollution of the target product with water-soluble compounds of an alkaline nature;
- увеличение затрат на производство карбоната кальция за счет использования щелочных реагентов - гидроксида натрия или карбоната натрия;- increased costs for the production of calcium carbonate through the use of alkaline reagents - sodium hydroxide or sodium carbonate;
- необходимость дополнительного оборудования для хранения, приготовления водных растворов гидроксида или карбоната натрия и обработки этими растворами осадка карбоната кальция перед сушкой.- the need for additional equipment for storage, preparation of aqueous solutions of sodium hydroxide or carbonate and the treatment of calcium carbonate precipitate with these solutions before drying.
Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в повышении качества и улучшении потребительских свойств карбоната кальция за счет снижения массовой доли водорастворимых аммонийных соединений без использования дополнительных реагентов.The technical result to which the invention is directed is to improve the quality and improve the consumer properties of calcium carbonate by reducing the mass fraction of water-soluble ammonium compounds without the use of additional reagents.
Для достижения названного технического результата в предлагаемом способе, включающем обработку раствора нитрата кальция карбонатом аммония, отделение осадка целевого продукта фильтрованием, его промывку и сушку, массовую долю кальция в растворе нитрата кальция регулируют в пределах 10-13% подачей раствора аммиачной селитры в кислый расплав тетрагидрата нитрата кальция, осаждение кальция из приготовленного раствора нитрата кальция проводят при перемешивании и температуре 50-80°С в непрерывном режиме путем одновременного введения растворов нитрата кальция и карбоната аммония в реактор конверсии при избытке карбоната аммония в суспензии в пределах 0,05-0,50% в пересчете на свободный диоксид углерода, осадок карбоната кальция промывают в одну стадию по варианту 1 или в две стадии по варианту 2.To achieve the technical result in the proposed method, which includes processing a solution of calcium nitrate with ammonium carbonate, separating the precipitate of the target product by filtration, washing and drying, the mass fraction of calcium in a solution of calcium nitrate is controlled within 10-13% by feeding a solution of ammonium nitrate in an acidic melt of tetrahydrate calcium nitrate, the precipitation of calcium from the prepared solution of calcium nitrate is carried out with stirring and at a temperature of 50-80 ° C in a continuous mode by the simultaneous introduction of a solution ditch of calcium nitrate and ammonium carbonate to the conversion reactor with an excess of ammonium carbonate in suspension in the range of 0.05-0.50% in terms of free carbon dioxide, the calcium carbonate precipitate is washed in one stage according to option 1 or in two stages according to option 2.
По первому варианту осадок карбоната кальция промывают на фильтре при массовом соотношении твердой и жидкой фазы (далее по тексту "при соотношении Т:Ж")-(1-3):1.According to the first embodiment, the precipitate of calcium carbonate is washed on the filter with a mass ratio of solid and liquid phases (hereinafter referred to as "at a ratio of T: G") - (1-3): 1.
По второму варианту осадок карбоната кальция промывают в две стадии: на первой стадии промывку осуществляют на фильтре раствором аммиачной селитры при соотношении Т:Ж-(1-3):1, затем проводят экстракцию примесей из осадка карбоната кальция путем смешивания его с раствором аммиачной селитры в соотношении Т:Ж-1:(3-5) при температуре 60-100°С, в качестве раствора аммиачной селитры используют фильтрат со второй стадии и на второй стадии осадок промывают на фильтре таким образом, чтобы массовая доля аммиачной селитры в получаемом фильтрате составляла 0,1-4,0%.According to the second variant, the calcium carbonate precipitate is washed in two stages: in the first stage, the washing is carried out on the filter with an ammonium nitrate solution at a ratio of T: G- (1-3): 1, then impurities are extracted from the calcium carbonate precipitate by mixing it with an ammonium nitrate solution in the ratio T: G-1: (3-5) at a temperature of 60-100 ° С, the filtrate from the second stage is used as a solution of ammonium nitrate and in the second stage the precipitate is washed on the filter so that the mass fraction of ammonium nitrate in the obtained filtrate was 0.1-4.0%.
Промывку осадка могут осуществлять технологическим конденсатом, в качестве которого используют водный конденсат парогазовой фазы со стадии выпарки раствора аммиачной селитры и/или со стадии выпарки раствора нитроаммофоса из производства сложных удобрений.The sludge can be washed with technological condensate, which is used as an aqueous condensate of the vapor-gas phase from the stage of evaporation of the ammonium nitrate solution and / or from the stage of evaporation of the nitroammophos solution from the production of complex fertilizers.
В предложенном способе одним из отличительных признаков является то, что в растворе нитрата кальция массовую долю кальция регулируют в пределах 10-13% подачей раствора аммиачной селитры в кислый расплав тетрагидрата нитрата кальция.In the proposed method, one of the distinguishing features is that in a solution of calcium nitrate, the mass fraction of calcium is regulated within 10-13% by feeding a solution of ammonium nitrate to an acidic melt of calcium nitrate tetrahydrate.
Карбонат кальция является трудно растворимым веществом, легко образует пересыщенные растворы, пересыщение приводит к образованию мелкокристаллических осадков, которые трудно фильтруются и значительно труднее, чем крупнокристаллические осадки, отмываются от маточного раствора.Calcium carbonate is a poorly soluble substance, it easily forms supersaturated solutions, supersaturation leads to the formation of fine crystalline precipitates, which are difficult to filter and much more difficult than large-crystalline precipitates, washed from the mother liquor.
При получении карбоната кальция в результате химического взаимодействия нитрата кальция с карбонатом аммония регулирование массовой доли кальция в растворе нитрата кальция за счет подачи раствора аммиачной селитры в кислый расплав тетрагидрата нитрата кальция позволяет снизить степень пересыщения раствора и улучшить условия кристаллизации карбоната кальция. В качестве растворов аммиачной селитры используют технологические среды производства минеральных удобрений, содержащие нитрат аммония.Upon receipt of calcium carbonate as a result of the chemical interaction of calcium nitrate with ammonium carbonate, the regulation of the mass fraction of calcium in the calcium nitrate solution by supplying an ammonium nitrate solution to the acidic melt of calcium nitrate tetrahydrate reduces the degree of supersaturation of the solution and improves the crystallization conditions of calcium carbonate. As solutions of ammonium nitrate, technological environments for the production of mineral fertilizers containing ammonium nitrate are used.
При указанных пределах массовой доли кальция в растворе нитрата кальция скорость роста кристаллов превышает скорость возникновения зародышей, кристаллизующийся карбонат кальция отлагается на поверхности первоначально возникших зародышей, что делает возможным получение крупнокристаллических осадков. Средний размер частиц карбоната кальция, получаемого по предлагаемому способу, составляет 67-83 мкм, доля наиболее мелких частиц (<24 мкм) снижается до 2,5-3,5%, поэтому суспензия карбоната кальция хорошо фильтруется, а осадок легко отмывается от аммонийных соединений, адсорбированных кристаллами из маточного раствора.At the indicated limits of the mass fraction of calcium in the solution of calcium nitrate, the crystal growth rate exceeds the rate of nucleation, crystallizing calcium carbonate is deposited on the surface of the initially formed nuclei, which makes it possible to obtain coarse-grained precipitates. The average particle size of calcium carbonate obtained by the proposed method is 67-83 μm, the fraction of the smallest particles (<24 μm) is reduced to 2.5-3.5%, therefore, the suspension of calcium carbonate is well filtered, and the precipitate is easily washed from ammonium compounds adsorbed by crystals from the mother liquor.
При массовой доле кальция в растворе нитрата кальция более 13% промывка осадка карбоната кальция ухудшается в результате уменьшения размера кристаллов за счет пересыщения раствора, при массовой доле кальция менее 10% - за счет уменьшения времени конверсии и скорости роста кристаллов.When the mass fraction of calcium in the solution of calcium nitrate is more than 13%, the washing of the precipitate of calcium carbonate worsens as a result of a decrease in the size of the crystals due to supersaturation of the solution, with a mass fraction of calcium of less than 10% due to a decrease in the conversion time and growth rate of the crystals.
Осаждение кальция из раствора нитрата кальция проводят в непрерывном режиме при перемешивании и температуре 50-80°С путем одновременного введения в реактор конверсии растворов нитрата кальция и карбоната аммония при избытке последнего.The precipitation of calcium from a solution of calcium nitrate is carried out continuously with stirring and a temperature of 50-80 ° C by simultaneously introducing into the reactor the conversion of solutions of calcium nitrate and ammonium carbonate in excess of the latter.
Выбор температуры процесса обусловлен тем, что при температуре ниже 50°С осаждается мелкодисперсный трудно отмываемый осадок карбоната кальция, при температуре выше 80°С ухудшается качество продукционного раствора аммиачной селитры за счет увеличения растворимости примесей, в частности фтористых соединений.The choice of the process temperature is due to the fact that at a temperature below 50 ° C a finely dispersed, hard-washed precipitate of calcium carbonate precipitates, at a temperature above 80 ° C the quality of the production solution of ammonium nitrate deteriorates due to an increase in the solubility of impurities, in particular fluorine compounds.
Избыток карбоната аммония в суспензии карбоната кальция в реакторе конверсии регулируют в пределах 0,05-0,50% в пересчете на свободный диоксид углерода путем изменения расхода реагентов с учетом концентрации растворов нитрата кальция и карбоната аммония.The excess of ammonium carbonate in a suspension of calcium carbonate in the conversion reactor is regulated within the range of 0.05-0.50% in terms of free carbon dioxide by changing the consumption of reagents taking into account the concentration of solutions of calcium nitrate and ammonium carbonate.
Избыток карбоната аммония в суспензии карбоната кальция в пределах 0,05-0,50% в пересчете на свободный диоксид углерода обеспечивает требуемую полноту осаждения ионов кальция из раствора нитрата кальция. При избытке меньше 0,05% возможно неполное осаждение кальция, при избытке более 0,5% происходит увеличение расхода реагентов: аммиака и диоксида углерода - и ухудшение качественных показателей аммиачной селитры как товарного продукта.Excess ammonium carbonate in a suspension of calcium carbonate in the range of 0.05-0.50% in terms of free carbon dioxide provides the required completeness of precipitation of calcium ions from a solution of calcium nitrate. With an excess of less than 0.05%, incomplete precipitation of calcium is possible, with an excess of more than 0.5%, there is an increase in the consumption of reagents: ammonia and carbon dioxide and a deterioration in the quality indicators of ammonium nitrate as a commercial product.
Для осаждения кальция используют раствор карбоната аммония, приготовленный абсорбцией аммиака и диоксида углерода 50-65% раствором аммиачной селитры.To precipitate calcium, a solution of ammonium carbonate is used, prepared by absorption of ammonia and carbon dioxide with a 50-65% solution of ammonium nitrate.
После разделения осадка карбоната кальция и маточного раствора аммиачной селитры фильтрованием производят промывку осадка карбоната кальция в одну стадию по варианту 1 или в две стадии по варианту 2.After separation of the precipitate of calcium carbonate and the mother liquor of ammonium nitrate by filtration, the precipitate of calcium carbonate is washed in one stage according to option 1 or in two stages according to option 2.
Способ получения карбоната кальция по предлагаемому изобретению позволяет без использования дополнительных реагентов обеспечить массовую долю водорастворимых аммонийных соединений в целевом продукте 0,005-0,03% в пересчете на аммонийный азот или 0,03-0,2% в пересчете на нитрат аммония (аммиачную селитру).The method of producing calcium carbonate according to the invention allows without the use of additional reagents to provide a mass fraction of water-soluble ammonium compounds in the target product of 0.005-0.03% in terms of ammonium nitrogen or 0.03-0.2% in terms of ammonium nitrate (ammonium nitrate) .
Достигаемый технический результат:Technical result achieved:
- повышение качества и улучшение потребительских свойств карбоната кальция без использования дополнительных реагентов, которые приводят к загрязнению карбоната кальция и продукционных растворов аммиачной селитры;- improving the quality and improving the consumer properties of calcium carbonate without the use of additional reagents, which lead to contamination of calcium carbonate and production solutions of ammonium nitrate;
- использование оборудования действующего производства сложных минеральных удобрений без увеличения реакционных объемов на стадиях конверсии, фильтрации, промывки и сушки карбоната кальция;- the use of equipment of the existing production of complex mineral fertilizers without increasing reaction volumes at the stages of conversion, filtration, washing and drying of calcium carbonate;
- улучшение условий эксплуатации оборудования стадии конверсии и фильтрации карбоната кальция;- improving the operating conditions of equipment for the stage of conversion and filtration of calcium carbonate;
- уменьшение расхода технологического конденсата на промывку карбоната кальция и снижение расхода пара на выпарку раствора аммиачной селитры за счет подачи фильтрата со второй стадии на первую стадию промывки карбоната кальция;- reducing the consumption of process condensate for washing the calcium carbonate and reducing the steam consumption for the evaporation of the ammonium nitrate solution by supplying the filtrate from the second stage to the first stage of washing the calcium carbonate;
- возможность утилизации слабых растворов аммиачной селитры из технологических потоков производства минеральных удобрений.- the possibility of disposal of weak solutions of ammonium nitrate from technological streams of production of mineral fertilizers.
Карбонат кальция, полученный по данному способу, пригоден для производства стекла, сухих строительных смесей и других производств, что позволяет значительно расширить рынок сбыта.Calcium carbonate obtained by this method is suitable for the production of glass, dry mortar and other industries, which can significantly expand the market.
Испытания предлагаемого способа проведены на действующем производстве сложных минеральных удобрений при проектной нагрузке агрегата по апатитовому концентрату.Tests of the proposed method were carried out on the current production of complex mineral fertilizers at the design load of the unit for apatite concentrate.
Осуществления способа получения карбоната кальция конверсией нитрата кальция с карбонатом аммония в соответствии с предлагаемым изобретением по варианту 1 иллюстрирует описание следующего примера.The implementation of the method of producing calcium carbonate by the conversion of calcium nitrate with ammonium carbonate in accordance with the invention according to option 1 illustrates the description of the following example.
Пример.Example.
В емкость, снабженную нагревательным и перемешивающим устройствами, непрерывно поступает 67 т/ч кислого тетрагидрата нитрата кальция, одновременно в ту же емкость подают раствор аммиачной селитры с расходом 16,9 м3/ч, смесь перемешивают при нагревании.67 t / h of acidic calcium nitrate tetrahydrate are continuously fed into a container equipped with heating and mixing devices; at the same time, a solution of ammonium nitrate with a flow rate of 16.9 m 3 / h is fed into the same container, the mixture is stirred under heating.
Полученный раствор нитрата кальция содержит 11,6% кальция, 3% азотной кислоты, 0,25% фосфатов в пересчете на пентаоксид фосфора, массовая доля аммиачной селитры и других соединений в растворе не регламентируется.The resulting solution of calcium nitrate contains 11.6% calcium, 3% nitric acid, 0.25% phosphates in terms of phosphorus pentoxide, the mass fraction of ammonium nitrate and other compounds in the solution is not regulated.
Процесс конверсии осуществляют при температуре 65°С в непрерывном режиме путем одновременного введения реагентов в реактор конверсии при перемешивании суспензии.The conversion process is carried out at a temperature of 65 ° C in a continuous mode by simultaneously introducing reagents into the conversion reactor while stirring the suspension.
Расход раствора карбоната аммония составляет 63,9 м3/ч. Раствор нитрата кальция поступает в реактор конверсии в определенном соотношении с раствором карбоната аммония, соотношение реагентов регулируется автоматически, при этом массовая доля свободного диоксида углерода в суспензии карбоната кальция составляет 0,15%.The flow rate of the ammonium carbonate solution is 63.9 m 3 / h. The solution of calcium nitrate enters the conversion reactor in a certain ratio with a solution of ammonium carbonate, the ratio of reagents is automatically adjusted, while the mass fraction of free carbon dioxide in a suspension of calcium carbonate is 0.15%.
Из реактора конверсии суспензия карбоната кальция поступает на стадию фильтрации и промывки. Осадок карбоната кальция отделяют, промывают на фильтре технологическим конденсатом при отношении Т:Ж, равном 2, и направляют на сушку.From the conversion reactor, a suspension of calcium carbonate enters the filtration and washing stage. The precipitate of calcium carbonate is separated, washed on the filter with technological condensate at a ratio of T: W equal to 2, and sent for drying.
Массовая доля водорастворимого аммонийного азота в карбонате кальция составляет 0,018% или 0,1% в пересчете на нитрат аммония (аммиачную селитру).The mass fraction of water-soluble ammonium nitrogen in calcium carbonate is 0.018% or 0.1% in terms of ammonium nitrate (ammonium nitrate).
Аналогично данному примеру проводят несколько опытов, конкретные условия и результаты которых приведены в таблице 1.Similarly to this example, several experiments are carried out, the specific conditions and results of which are shown in table 1.
Осуществления способа получения карбоната кальция конверсией нитрата кальция с карбонатом аммония в соответствии с предлагаемым изобретением по варианту 2 иллюстрирует описание следующего примера.The implementation of the method of producing calcium carbonate by the conversion of calcium nitrate with ammonium carbonate in accordance with the invention according to option 2 illustrates the description of the following example.
Пример.Example.
В емкость, снабженную нагревательным и перемешивающим устройствами, непрерывно поступает 65 т/ч кислого тетрагидрата нитрата кальция, одновременно в ту же емкость подают раствор аммиачной селитры с расходом 12 м3/ч, смесь перемешивают при нагревании.65 t / h of acid tetrahydrate of calcium nitrate are continuously fed into a container equipped with heating and mixing devices, at the same time, a solution of ammonium nitrate is supplied to the same container with a flow rate of 12 m 3 / h, the mixture is stirred under heating.
Полученный раствор нитрата кальция содержит 12,5% кальция, 3,3% азотной кислоты, 0,23% фосфатов в пересчете на пентаоксид фосфора, массовая доля аммиачной селитры и других соединений в растворе не регламентируется.The resulting solution of calcium nitrate contains 12.5% calcium, 3.3% nitric acid, 0.23% phosphates in terms of phosphorus pentoxide, the mass fraction of ammonium nitrate and other compounds in the solution is not regulated.
Процесс конверсии осуществляют при температуре 68°С в непрерывном режиме путем одновременной подачи реагентов в реактор конверсии при перемешивании суспензии.The conversion process is carried out at a temperature of 68 ° C in a continuous mode by simultaneously supplying reagents to the conversion reactor while stirring the suspension.
Расход раствора карбоната аммония составляет 67 м3/ч. Раствор нитрата кальция поступает в реактор конверсии в определенном соотношении с раствором карбоната аммония, соотношение реагентов регулируется автоматически, при этом массовая доля свободного диоксида углерода в суспензии карбоната кальция составляет 0,17%.The flow rate of the ammonium carbonate solution is 67 m 3 / h. A solution of calcium nitrate enters the conversion reactor in a certain ratio with a solution of ammonium carbonate, the ratio of reagents is automatically adjusted, while the mass fraction of free carbon dioxide in a suspension of calcium carbonate is 0.17%.
Из реактора конверсии суспензия карбоната кальция поступает на фильтрацию и промывку.From the conversion reactor, a suspension of calcium carbonate enters the filtration and washing.
Осадок карбоната кальция отделяют фильтрованием и промывают в две стадии. На первой стадии промывку осадка производят на фильтре раствором аммиачной селитры в соотношении Т:Ж, равном 2,5, затем проводят экстракцию примесей из осадка карбоната кальция, для чего осадок карбоната кальция смешивают в отношении Т:Ж-1:3,5 с раствором аммиачной селитры при температуре 80±5°С, в качестве раствора аммиачной селитры используют фильтрат со второй стадии промывки карбоната кальция, в котором массовая доля аммиачной селитры составляет 2,6%. Осадок карбоната кальция отделяют фильтрованием, на второй стадии промывку осадка карбоната кальция осуществляют на фильтре таким образом, чтобы массовая доля аммиачной селитры в фильтрате составила 2,6%.The precipitate of calcium carbonate is separated by filtration and washed in two stages. At the first stage, the precipitate is washed on the filter with a solution of ammonium nitrate in a ratio of T: G equal to 2.5, then the impurities are extracted from the calcium carbonate precipitate, for which the calcium carbonate precipitate is mixed in a ratio of T: G-1: 3.5 with a solution ammonium nitrate at a temperature of 80 ± 5 ° C, the filtrate from the second stage of washing of calcium carbonate, in which the mass fraction of ammonium nitrate is 2.6%, is used as a solution of ammonium nitrate. The precipitate of calcium carbonate is separated by filtration, in the second stage, the washing of the precipitate of calcium carbonate is carried out on the filter so that the mass fraction of ammonium nitrate in the filtrate is 2.6%.
Карбонат кальция после промывки направляют на сушку.Calcium carbonate after washing is sent to drying.
Массовая доля водорастворимого аммонийного азота в карбонате кальция составляет 0,005% или 0,03% в пересчете на нитрат аммония (аммиачную селитру).The mass fraction of water-soluble ammonium nitrogen in calcium carbonate is 0.005% or 0.03% in terms of ammonium nitrate (ammonium nitrate).
Аналогично данному примеру проводят несколько опытов, конкретные условия и результаты которых приведены в таблице 2.Similarly to this example, several experiments are carried out, the specific conditions and results of which are shown in table 2.
Получение карбоната кальция по варианту 1Table 1
Obtaining calcium carbonate according to option 1
Получение карбоната кальция по варианту 2table 2
Obtaining calcium carbonate according to option 2
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005110361/15A RU2281921C1 (en) | 2005-04-11 | 2005-04-11 | Calcium carbonate production process (options) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005110361/15A RU2281921C1 (en) | 2005-04-11 | 2005-04-11 | Calcium carbonate production process (options) |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2281921C1 true RU2281921C1 (en) | 2006-08-20 |
Family
ID=37060584
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005110361/15A RU2281921C1 (en) | 2005-04-11 | 2005-04-11 | Calcium carbonate production process (options) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2281921C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115340120A (en) * | 2022-07-08 | 2022-11-15 | 桂林理工大学 | Preparation method and application of calcite-calamine mixed crystal solid solution |
-
2005
- 2005-04-11 RU RU2005110361/15A patent/RU2281921C1/en active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115340120A (en) * | 2022-07-08 | 2022-11-15 | 桂林理工大学 | Preparation method and application of calcite-calamine mixed crystal solid solution |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2013299456B2 (en) | Process for converting FGD gypsum to ammonium sulfate and calcium carbonate | |
| AU2015222009B2 (en) | Method of removing sulphate from waste water | |
| CN101020579A (en) | Process of preparing high purity light calcium carbonate fine powder with carbide residue | |
| CN103189315A (en) | Production of high purity precipitated calcium carbonate | |
| CA2736379C (en) | Process for the production of high purity magnesium hydroxide | |
| CN112225235A (en) | Method for preparing sodium bicarbonate and sodium bisulfate from sodium sulfate | |
| WO2001085412A2 (en) | Production process of high-purity gypsum | |
| US5362460A (en) | Magnesium separation from dolomitic phosphate by sulfuric acid leaching | |
| EA015407B1 (en) | Method for processing phosphogypsum to ammonium sulfate and calcium carbonate | |
| RU2281921C1 (en) | Calcium carbonate production process (options) | |
| CN210559433U (en) | System for utilize ardealite to prepare calcium carbonate | |
| CN102328947A (en) | Method for recovering strontium slag | |
| WO2017041738A1 (en) | Recycling process of wastewater containing ammonium ion and preparation method of metal oxide | |
| EP1044925A2 (en) | Process and apparatus for the production of high-purity magnesium hydroxide | |
| CN217350771U (en) | System for coproduction phosphoric acid through nitrophosphate fertilizer device | |
| EP4056542A1 (en) | Odda process for the production of nitrogen-based fertilizers with reduced sand formation | |
| CN112645367B (en) | Method for preparing calcium sulfate, magnesium oxide and potassium calcium magnesium nitrate from calcium-magnesium-containing leaching solution | |
| US4610853A (en) | Process for producing purified monoammonium phosphate from wet process phosphoric acid | |
| RU2739409C1 (en) | Method of extracting rare-earth elements from phosphogypsum | |
| CN118139819A (en) | Method for producing ammonium sulfate and calcium carbonate from phosphogypsum | |
| RU2753109C1 (en) | Method for processing synnyrite | |
| US4610862A (en) | Process for producing purified diammonium phosphate from wet process phosphoric acid | |
| RU2389712C2 (en) | Method for acid treatment of poor phosphorites | |
| CN106517200B (en) | The preparation method of metal carbonate | |
| CN115087619B (en) | Method for preparing phosphoric acid and clinker processed calcium sulfate of quality suitable for commercial and industrial use |