RU2324652C1

RU2324652C1 - Method of prevention of potassium nitrate caking

Info

Publication number: RU2324652C1
Application number: RU2006145997/15A
Authority: RU
Inventors: Александр Иванович Суханов (RU); Александр Иванович Суханов; Натан Исаакович Бердичевский (RU); Натан Исаакович Бердичевский; Александр Павлович Стародумов (RU); Александр Павлович Стародумов; Светлана Владимировна Костюшева (RU); Светлана Владимировна Костюшева
Original assignee: Открытое акционерное общество "Азот"
Priority date: 2006-12-26
Filing date: 2006-12-26
Publication date: 2008-05-20

Abstract

FIELD: chemistry.

SUBSTANCE: method of prevention of potassium nitrate caking includes its crystallization from saturated solution, separation of precipitate from mother solution and treatment of the wet crystal salt with anti-clodding agent. 30-45% sodium bicarbonate solution in amount of 0.2-1.2% K₂CO₃ potassium nitrate weight is used as anti-clodding agent.

EFFECT: product obtained dissolves in water completely and friable.

1 ex, 1 dwg

Description

Изобретение может быть использовано в химической промышленности, в частности в производстве удобрений и солей.The invention can be used in the chemical industry, in particular in the production of fertilizers and salts.

Нитрат калия находит широкое применение в промышленности (стекловарение, электронная отрасль, производство В.В. и др.), а также в сельскохозяйственном и тепличном производстве в качестве эффективного N-K удобрения. Существуют несколько способов промышленного получения нитрата калия, из которых в Российской Федерации наибольшее распространение получил метод конверсии, где сырьем служат хлористый калий и нитрат натрия (См. «Справочник азотчика» - М., Химия, 1987, стр.206).Potassium nitrate is widely used in industry (glassmaking, electronic industry, VV production, etc.), as well as in agricultural and greenhouse production as an effective N-K fertilizer. There are several methods for the industrial production of potassium nitrate, of which the conversion method is most widely used in the Russian Federation, where potassium chloride and sodium nitrate are used as raw materials (See “Nitrogen Guide” - M., Chemistry, 1987, p. 206).

Завершающей стадией процесса производства нитрата калия является кристаллизация его из раствора, отделение осадка от маточника и сушка продукта. Кристаллический нитрат калия обладает повышенной склонностью к слеживанию. Будучи упакованным в тару, сухой кристаллический продукт (даже при остаточной влажности менее 0,08 мас.%) через несколько часов схватывается и со временем превращается в монолит. Поэтому задача уменьшения или предотвращения слеживаемости нитрата калия всегда была актуальной.The final stage of the potassium nitrate production process is its crystallization from solution, separation of the precipitate from the mother liquor and drying of the product. Crystalline potassium nitrate has an increased tendency to caking. Being packaged in containers, a dry crystalline product (even with a residual moisture content of less than 0.08 wt.%) After several hours sets and eventually turns into a monolith. Therefore, the task of reducing or preventing caking of potassium nitrate has always been relevant.

По назначению и количеству совпадающих признаков ближайшим патентным аналогом предлагаемого изобретения является «Способ получения нитрата калия» SU 1721016A1, C01D, 23.03.1992 г. Способ-прототип предусматривает для получения неслеживающегося продукта обработку его кристаллов водным раствором сульфонола до содержания последнего в готовом продукте ~0,1 мас.%.According to the purpose and number of coinciding features, the closest patent analogue of the invention is the “Method for the production of potassium nitrate” SU 1721016A1, C01D, March 23, 1992. The prototype method involves processing its crystals with an aqueous solution of sulfonol until the content of the latter in the finished product is ~ 0 , 1 wt.%.

Недостатком известной добавки является то, что получаемые в результате растворения в воде растворы нитрата калия (именно они применяются в качестве N-K удобрения в сельскохозяйственном и тепличном производстве) содержат устойчивую пену, которая препятствует эффективному их использованию, а также то, что транспортные трубопроводы, поставляющие растворы к растениям, подвержены биообрастанию и постепенно теряют проходимость.A disadvantage of the known additive is that potassium nitrate solutions obtained by dissolving in water (they are used as NK fertilizers in agricultural and greenhouse production) contain stable foam, which prevents their effective use, as well as transport pipelines supplying solutions to plants, are subject to biofouling and gradually lose patency.

Задачей предлагаемого способа является применение антислеживающей добавки, не снижающей потребительские качества калиевой селитры и обеспечивающей 100% рассыпчатость продукта. Поставленная задача решается путем использования в качестве антислеживающего агента 30-45% раствора карбоната калия в количестве 0,2-1,2% K₂CO₃ от массы нитрата калия. Растворы карбоната калия с концентрацией ниже 30% использовать нецелесообразно, так как при этом вносится в продукт излишнее количество воды. Растворы концентрацией более 45 мас.% чреваты выпадением твердой фазы (K₂CO₃·H₂O). Введение в состав продукта карбоната калия повышает рН водных растворов калиевой селитры, что благоприятно сказывается при использовании ее в качестве N-K удобрения. Дополнительное введение карбоната (СО₃ ^2-) не является помехой также для другого крупного потребителя нитрата калия - стекловарения. Возможны некоторые ограничения в использовании такого продукта в производстве порохов, где, однако, 100% рассыпчатость не является актуальным требованием, т.к. производство всегда включает стадию измельчения (помола) и лучше всего применима калиевая селитра без добавок.The objective of the proposed method is the use of anti-caking additives that do not reduce the consumer qualities of potassium nitrate and provide 100% friability of the product. The problem is solved by using as an anti-caking agent a 30-45% solution of potassium carbonate in an amount of 0.2-1.2% K ₂ CO ₃ by weight of potassium nitrate. Solutions of potassium carbonate with a concentration of less than 30% are not practical to use, since an excess amount of water is introduced into the product. Solutions with a concentration of more than 45 wt.% Are fraught with precipitation of the solid phase (K ₂ CO ₃ · H ₂ O). The introduction of potassium carbonate into the product increases the pH of aqueous solutions of potassium nitrate, which is beneficial when used as an NK fertilizer. Additional introduction of carbonate (CO ₃ ^2-) and is not a hindrance to other large consumers of potassium nitrate - glassmaking. There may be some restrictions on the use of such a product in the production of gunpowder, where, however, 100% friability is not an urgent requirement, because production always includes a grinding (grinding) stage and potassium nitrate without additives is best used.

Ниже приводится пример технической реализации предлагаемого способа.The following is an example of a technical implementation of the proposed method.

Пример.Example.

Для удобства промышленной реализации предлагаемого способа в качестве исходных продуктов для получения антислеживающей добавки применяют не готовый углекислый калий (ГОСТ 10690-73), а гидроокись калия (ГОСТ 9285-78) и углекислый газ. Это позволяет избежать операций с сухими продуктами (транспортировка, разгрузка, растворение и т.д.), что предполагает ручной труд.For the convenience of the industrial implementation of the proposed method, not finished potassium carbonate (GOST 10690-73), but potassium hydroxide (GOST 9285-78) and carbon dioxide are used as initial products for obtaining an anti-caking additive. This avoids operations with dry products (transportation, unloading, dissolution, etc.), which involves manual labor.

Технологическая схема показана на чертеже.The technological scheme is shown in the drawing.

Исходная гидроокись калия разбавляется в емкости 1 паровым конденсатом и перекачивается циркуляционным насосом 2₁ в расходную емкость 3. Раствор КОН из емкости 3 насосом 2₂ подается на орошение скрубберной колонки 4, в которую поступает углекислый газ (например, после моноэтаноламиновой очистки в производстве аммиака). Полученный раствор карбоната калия с концентрацией 30-45 мас.% собирается в емкости и через ротаметр 6 дозируется в центрифугу 7 на слой влажной соли нитрата калия. Дозировка осуществляется из расчета, чтобы продукт содержал 0,2-1,2 мас.% карбоната калия. После сушки готовый продукт обладает 100% рассыпчатостью и сохраняет ее в течение всего гарантийного срока хранения.Background of potassium hydroxide diluted in steam condensate tank 1 and pumped circulation pump 2 ₁ into the storage container 3. KOH solution from a container pump 2 3 ₂ is fed irrigation scrubbing column 4 that receives the carbon dioxide (e.g., monoethanolamine after purification in the production of ammonia) . The resulting solution of potassium carbonate with a concentration of 30-45 wt.% Is collected in a container and dosed through a rotameter 6 in a centrifuge 7 onto a layer of a wet salt of potassium nitrate. Dosage is based on the calculation that the product contains 0.2-1.2 wt.% Potassium carbonate. After drying, the finished product is 100% friable and retains it throughout the warranty period of storage.

Claims

A method for preventing caking of potassium nitrate, including crystallizing it from a solution, separating the precipitate from the mother liquor and treating the wet crystalline salt with an anti-caking agent, characterized in that a 0.2--1.2% potassium carbonate solution is used as an anti-caking agent % K ₂ CO ₃ by weight of potassium nitrate.