RU2378232C1 - Method of preparing nitrogen-phosphorus compound mineral fertiliser - Google Patents
Method of preparing nitrogen-phosphorus compound mineral fertiliser Download PDFInfo
- Publication number
- RU2378232C1 RU2378232C1 RU2008133089/15A RU2008133089A RU2378232C1 RU 2378232 C1 RU2378232 C1 RU 2378232C1 RU 2008133089/15 A RU2008133089/15 A RU 2008133089/15A RU 2008133089 A RU2008133089 A RU 2008133089A RU 2378232 C1 RU2378232 C1 RU 2378232C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ammonium nitrate
- nitric acid
- acid extract
- calcium
- concentrated solution
- Prior art date
Links
Landscapes
- Fertilizers (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к химической промышленности и может найти применение в производстве сложных азотно-фосфорных удобрений.The invention relates to the chemical industry and may find application in the production of complex nitrogen-phosphorus fertilizers.
В настоящее время из-за запрета во многих странах использования в качестве удобрения аммиачной селитры возникла задача перевода действующих агрегатов по получению аммиачной селитры (AC-67, AC-72) на выпуск удобрений, содержащих нитрат аммония с добавкой других компонентов. Запрет на использование таких удобрений отсутствует.Currently, due to the prohibition in many countries of using ammonium nitrate as a fertilizer, the task has arisen of transferring the existing units for the production of ammonium nitrate (AC-67, AC-72) to the production of fertilizers containing ammonium nitrate with the addition of other components. There is no ban on the use of such fertilizers.
В частности, предложены способы получения известково-аммиачной селитры (пат. РФ № 2223934, опубл. 03.09.2002; пат. РФ № 2290391, опубл. 27.12.2006), азотно-фосфорных удобрений (пат. РФ № 2169720, опубл. 27.06.2001, пат. РФ № 2171795, опубл. 10.08.2001; пат. РФ № 2182143, опубл. 10.05.2002; пат. РФ № 2228322, опубл. 10.05.2004), азотнокалийных удобрений (пат. РФ № 2182144, опубл. 10.05.2002; пат. РФ № 2224714, опубл. 27.02.2004; пат. РФ № 2230718, опубл. 20.06.2004).In particular, methods are proposed for the production of lime-ammonium nitrate (US Pat. RF No. 2223934, publ. 03.09.2002; US Pat. RF No. 2290391, publ. 12/27/2006), nitrogen-phosphorus fertilizers (US Pat. RF No. 2169720, publ. 27.06 .2001, Pat. Of the Russian Federation No. 2171795, published on 08/10/2001; Pat. Of the Russian Federation No. 2182143, published on May 10, 2002; Pat. Of the Russian Federation No. 2228322, published on 05/10/2004), potassium nitrogen fertilizers (Pat. Of the Russian Federation No. 2182144, publ. 10.05.2002; pat. Of the Russian Federation No. 2224714, publ. 02/27/2004; pat. Of the Russian Federation No. 2230718, publ. 06/20/2004).
У сельскохозяйственных производителей все более широкое применение находят сложные азотно-фосфорные удобрения на основе нитрата аммония с фосфатной добавкой в количестве до 9 мас.% Р2О5.Agricultural producers are increasingly using complex nitrogen-phosphorus fertilizers based on ammonium nitrate with a phosphate additive in an amount of up to 9 wt.% P 2 O 5 .
Известны способы получения сложных азотно-фосфорных удобрений на основе нитрата аммония, в которых в качестве фосфатной добавки используется экстракционная фосфорная кислота [пат. РФ № 2171795, опубл. 10.08.2001 и № 2174970, опубл. 20.10.2001], аммофос [пат. РФ № 2169720, опубл. 27.06.2001]. Недостатком указанных способов является высокая коррозионная агрессивность парогазовой фазы, содержащей соединения фтора.Known methods for producing complex nitrogen-phosphorus fertilizers based on ammonium nitrate, in which extraction phosphoric acid is used as a phosphate additive [US Pat. RF № 2171795, publ. 08/10/2001 and No. 2174970, publ. 10.20.2001], ammophos [US Pat. RF number 2169720, publ. 06/27/2001]. The disadvantage of these methods is the high corrosiveness of the vapor-gas phase containing fluorine compounds.
Известен способ получения сложного азотно-фосфорного удобрения на основе нитрата аммония, в котором в качестве фосфатной добавки используют нитроаммофосфатный раствор, полученный из продуктов разложения апатита азотной кислотой [пат. РФ № 2228322, опубл. 10.05.2004]. Способ предусматривает выделение кальция из азотнокислотной вытяжки кристаллизацией в виде тетрагидрата нитрата кальция, нейтрализацию аммиаком и сложную схему отделения образующегося осадка, связанную с разбавлением водой, упаркой вводимой воды и использованием разделительного оборудования (фильтров, центрифуг, отстойников). Это удорожает удобрение, из-за чего область его применения ограничивается использованием в тепличных хозяйствах как полностью водорастворимого удобрения.There is a method of producing a complex nitrogen-phosphorus fertilizer based on ammonium nitrate, in which a nitroammophosphate solution obtained from the decomposition products of apatite with nitric acid is used as a phosphate additive [US Pat. RF number 2228322, publ. 05/10/2004]. The method involves the separation of calcium from a nitric acid extract by crystallization in the form of calcium nitrate tetrahydrate, neutralization with ammonia and a complex separation scheme for the precipitate formed, which is associated with dilution with water, evaporation of the introduced water and the use of separation equipment (filters, centrifuges, sumps). This increases the cost of fertilizer, which is why its field of application is limited to the use in greenhouses as a fully water-soluble fertilizer.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является способ получения сложного азотно-фосфорного удобрения на основе концентрированного раствора нитрата аммония и фосфорсодержащего реагента путем введения в концентрированный раствор нитрата аммония азотнокислотной вытяжки апатита, из которой выделена часть кальция в виде тетрагидрата нитрата кальция до соотношения Са/Р2O5, равного 0,1-0,3, ее нейтрализации аммиаком, упаривания до остаточной влажности плава 0,7 мас.% и гранулирования целевого продукта методом приллирования [пат. РФ № 2182143, МПК С05С 1/02, С01С 1/18]. Данный способ не предусматривает очистку азотнокислотной вытяжки от образующегося при нейтрализации осадка, что потенциально удешевляет получаемое удобрение и расширяет область его применения в земледелии.The closest set of essential features and the achieved result to the present invention is a method for producing complex nitrogen-phosphorus fertilizer based on a concentrated solution of ammonium nitrate and a phosphorus-containing reagent by introducing apatite nitric acid extract into a concentrated solution of ammonium nitrate, from which a part of calcium is isolated in the form of calcium nitrate tetrahydrate to a ratio of Ca / P 2 O 5 equal to 0.1-0.3, its neutralization with ammonia, evaporation to a residual moisture of melt of 0.7 wt.% and g prulivaniya target product prilling method [US Pat. RF № 2182143, IPC С05С 1/02, С01С 1/18]. This method does not provide for the purification of the nitric acid extract from the precipitate formed during neutralization, which potentially reduces the cost of the resulting fertilizer and expands the scope of its application in agriculture.
Недостаток известного способа проявляется при попытке его использования на типовых агрегатах АС-72, а именно заключается в нестабильной работе агрегата из-за инкрустации теплообменного аппарата на стадии упаривания и забивок леек грануляторов, что, по-видимому, обусловлено структурой и свойствами образующегося осадка: осадок липкий, имеет повышенную адгезию к металлической поверхности.The disadvantage of this method is manifested when trying to use it on typical AS-72 aggregates, namely, the unstable operation of the aggregate due to inlay of the heat exchanger at the stage of evaporation and clogging of the granulator watering cans, which, apparently, is due to the structure and properties of the formed precipitate: sticky, has increased adhesion to a metal surface.
Выпарные аппараты на агрегате АС-72 работают в, так называемом, пленочном режиме, на который оказывает негативное влияние адгезия осадка к металлической поверхности. Леечные грануляторы также очень чувствительны к наличию липких осадков.Evaporators on the AS-72 unit operate in the so-called film mode, which is adversely affected by the adhesion of the precipitate to a metal surface. Waterfall granulators are also very sensitive to sticky sediments.
Инкрустация теплообменного аппарата ухудшает процесс теплообмена, из-за чего повышается остаточная влага в плаве и, соответственно, в удобрении выше допустимого уровня (по действующим стандартам предельно допустимое содержание влаги в азотно-фосфорном удобрении составляет 0,3 мас.%). Забивки грануляторов приводят к необходимости их частой замены с последующей промывкой. Все это обуславливает необходимость снижать нагрузку на агрегат по готовому продукту до 40 т/ч и менее.Inlaying the heat exchanger worsens the heat transfer process, which increases the residual moisture in the melt and, accordingly, in the fertilizer above the acceptable level (according to current standards, the maximum permissible moisture content in nitrogen-phosphorus fertilizer is 0.3 wt.%). Clogging of granulators leads to the need for their frequent replacement with subsequent washing. All this necessitates reducing the load on the unit for the finished product to 40 t / h or less.
Технической задачей настоящего изобретения является стабилизация работы агрегата АС-72.The technical task of the present invention is to stabilize the operation of the unit AC-72.
Поставленная техническая задача решается тем, что в способе получения сложного азотнофосфорного минерального удобрения на основе концентрированного раствора нитрата аммония и фосфорсодержащего реагента, включающем введение в концентрированный раствор нитрата аммония азотнокислотной вытяжки апатита, из которой предварительно выделена часть кальция в виде тетрагидрата нитрата кальция, нейтрализацию аммиаком, упаривание и гранулирование целевого продукта методом приллирования, согласно изобретению кальций выделяют из азотнокислотной вытяжки до отношения Са/Р2О5, равного 0,35-0,65, а нейтрализацию азотнокислотной вытяжки проводят перед введением в концентрированный раствор нитрата аммония.The stated technical problem is solved in that in a method for producing a complex nitrogen-phosphorus mineral fertilizer based on a concentrated solution of ammonium nitrate and a phosphorus-containing reagent, including the introduction of apatite nitric acid extract into a concentrated solution of ammonium nitrate, from which a part of calcium was previously isolated in the form of calcium nitrate tetrahydrate, neutralizing ammonia evaporation and granulation of the target product by prilling, according to the invention, calcium is isolated from nitric acid hydrochloric drawing up of Ca / P 2 O 5 ratio equal to 0,35-0,65, and the nitric acid neutralization of drawing is carried out before the introduction of a concentrated solution of ammonium nitrate.
Нейтрализацию азотнокислотной вытяжки ведут до рН 4÷6.The neutralization of nitric acid extract is carried out to a pH of 4 ÷ 6.
Нейтрализованную азотнокислотную вытяжку перед введением в концентрированный раствор нитрата аммония предварительно упаривают до остаточной влажности 8-20 мас.%.The neutralized nitric acid extract before being introduced into the concentrated solution of ammonium nitrate is pre-evaporated to a residual moisture content of 8-20 wt.%.
Азотнокислотную вытяжку вводят в концентрированный раствор нитрата аммония в количестве, обеспечивающем содержание питательных веществ в удобрении, мас.%: N - 27÷33, P2O5 - 2÷9.A nitric acid extract is introduced into a concentrated solution of ammonium nitrate in an amount that provides the nutrient content of the fertilizer, wt.%: N - 27 ÷ 33, P 2 O 5 - 2 ÷ 9.
Пример 1Example 1
Опыт проводят на промышленном агрегате получения аммиачной селитры АС-72.The experiment is carried out on an industrial unit for producing ammonium nitrate AC-72.
В реактор-нейтрализатор подают 55,5 т/ч 58%-ного раствора азотной кислоты (здесь и далее % массовые) и 8,7 т/ч аммиака, поддерживая остаточную кислотность в реакторе-нейтрализаторе ~10 г/л. Реакционную массу из реактора направляют в донейтрализатор, куда подают 0,1 т/ч аммиака, поддерживая рН в пределах 4,5÷5,5, получая концентрированный (~90%) раствор нитрата аммония, в который вводят 10,7 т/ч азотнокислотной вытяжки апатита, нейтрализованной аммиаком до рН 5 и упаренной до остаточной влажности 15%, из которой выделен кальций в виде тетрагидрата нитрата кальция до соотношения Са/Р2О5, равного 0,35. Состав азотнокислотной вытяжки, %:55.5 t / h of a 58% nitric acid solution (hereinafter,% by mass) and 8.7 t / h of ammonia are fed to the neutralizing reactor, while maintaining residual acidity in the neutralizing reactor of ~ 10 g / l. The reaction mass from the reactor is sent to a de-neutralizer, where 0.1 t / h of ammonia is fed, maintaining the pH within 4.5 ÷ 5.5, obtaining a concentrated (~ 90%) solution of ammonium nitrate, into which 10.7 t / h are introduced nitric acid extract of apatite neutralized with ammonia to pH 5 and evaporated to a residual moisture content of 15%, from which calcium was isolated in the form of calcium nitrate tetrahydrate to a Ca / P 2 O 5 ratio of 0.35. The composition of the nitric acid extract,%:
Смешанный раствор упаривают в выпарном аппарате до остаточной влаги 0,2% и после контрольной донейтрализации до рН 4,5÷-6 (с расходом аммиака 0,01 т/ч) направляют на грануляцию. Получают 50 т/ч целевого продукта со следующим содержанием питательных веществ, %:The mixed solution is evaporated in an evaporator to a residual moisture of 0.2% and after control de-neutralization to pH 4.5 ÷ -6 (with a flow rate of ammonia of 0.01 t / h) is sent to granulation. Get 50 t / h of the target product with the following nutrient content,%:
Статическая прочность гранул диаметром 2 мм составляет 2,4 кг на гранулу.The static strength of granules with a diameter of 2 mm is 2.4 kg per granule.
Промышленный агрегат работает стабильно: с постоянной нагрузкой и получением удобрения, удовлетворяющего требованиям по содержанию влаги.The industrial unit works stably: with a constant load and obtaining fertilizer that meets the moisture content requirements.
Это может быть объяснено тем, что заявленный способ обеспечивает образование такой структуры осадка (осадок мелкодисперсный, нелипкий), которая не осложняет ведения технологического процесса.This can be explained by the fact that the claimed method provides the formation of such a structure of sediment (the precipitate is fine, non-sticky), which does not complicate the process.
Физико-химические испытания образцов полученных удобрений показали, что удобрение не слеживается, по стойкости к температурным колебаниям и закисанию, по крайней мере, не уступает удобрению, полученному по известному способу.Physico-chemical tests of samples of the obtained fertilizers showed that the fertilizer is not caking, in terms of resistance to temperature fluctuations and acidification, at least not inferior to the fertilizer obtained by a known method.
Пример 2Example 2
Получают сложное азотно-фосфорное минеральное удобрение в соответствии с примером 1, вводя в концентрированный раствор нитрата аммония азотнокислотную вытяжку апатита, из которой кальций выделен до соотношения Са/Р2O5, равного 0,35÷0,65, нейтрализованную до рН 4÷6 и упаренную до остаточной влажности 8÷20%, и упаривая смешанный раствор до остаточной влажности плава 0,15÷0,2%.Get complex nitrogen-phosphorus mineral fertilizer in accordance with example 1, introducing into a concentrated solution of ammonium nitrate a nitric acid extract of apatite, from which calcium is isolated to a ratio of Ca / P 2 O 5 equal to 0.35 ÷ 0.65, neutralized to pH 4 ÷ 6 and evaporated to a residual moisture content of 8 ÷ 20%, and evaporating the mixed solution to a residual moisture content of melt 0.15 ÷ 0.2%.
Регулируя расход азотнокислотной вытяжки апатита, получают удобрения со следующим интервалом содержания питательных веществ, %:By adjusting the flow rate of apatite nitric acid extract, fertilizers are obtained with the following interval of nutrient content,%:
Промышленный агрегат работает стабильно с нагрузкой 50÷55 т/ч по целевому продукту, получаемые удобрения имеют влажность не более 0,3%, не слеживаются, устойчивы к температурным колебаниям и закисанию.The industrial unit operates stably with a load of 50 ÷ 55 t / h on the target product, the fertilizers obtained have a moisture content of not more than 0.3%, do not cake, are resistant to temperature fluctuations and acidification.
Прочность гранул диаметром 2 мм колеблется в пределах 1,8÷2,5 кг на гранулу.The strength of granules with a diameter of 2 mm ranges from 1.8 ÷ 2.5 kg per granule.
Из представленных данных следует, что заявленный способ по сравнению с прототипом, сохраняя высокие физико-химические показатели удобрения, позволяет стабилизировать работу агрегата АС-72 на высоких нагрузках, содержание влаги в удобрении не превышает 0,3%.From the presented data it follows that the claimed method in comparison with the prototype, while maintaining high physico-chemical characteristics of the fertilizer, allows you to stabilize the operation of the AC-72 unit at high loads, the moisture content in the fertilizer does not exceed 0.3%.
Снижение соотношения Са/Р2O5 в азотнокислотной вытяжке апатита менее 0,35 и его увеличение более 0,65, а также изменение последовательности операций нейтрализации и введения в концентрированный раствор нитрата аммония приводит к нарушению стабильности в работе промышленного агрегата, по-видимому, из-за изменения структуры и свойств осадка, приводящих к налипанию осадка на теплообменную поверхность и забиванию леек грануляторов.The decrease in the ratio of Ca / P 2 O 5 in the nitric acid extract of apatite is less than 0.35 and its increase is more than 0.65, as well as a change in the sequence of operations of neutralizing and introducing ammonium nitrate into the concentrated solution leads to a violation of the stability of the industrial unit, apparently due to changes in the structure and properties of the precipitate, leading to the buildup of sediment on the heat exchange surface and clogging of the watering cans of granulators.
Заявленный интервал рН 4÷6 является дополнительным условием, обеспечивающим высокую эффективность процесса. При выходе за заявленные пределы эффективность снижается, по-видимому, также из-за изменения структуры осадка.The claimed range of pH 4 ÷ 6 is an additional condition for ensuring high efficiency of the process. When going beyond the declared limits, the efficiency decreases, apparently, also due to changes in the structure of the sediment.
Необходимость предварительной упарки нейтрализованной азотнокислотной вытяжки до остаточной влажности 8÷20% определяется технологической целесообразностью, а именно не допустить увеличения нагрузки на выпарной аппарат агрегата АС-72 и при этом не осложнить работу выпарного оборудования на операции предварительной выпарки.The need for preliminary evaporation of the neutralized nitric acid extract to a residual moisture content of 8 ÷ 20% is determined by technological expediency, namely, to prevent an increase in the load on the evaporator of the AC-72 unit and at the same time not to complicate the operation of the evaporation equipment in the preliminary evaporation operations.
Нижний предел содержания P2O5 в удобрении определяется агрохимическими требованиями: при содержании Р2О5 менее 2% падает агрохимическая ценность удобрения. Верхний предел указанного компонента в удобрении обусловлен возникающими техническими трудностями: при содержании Р2О5 более 9% затрудняется процесс гранулирования из-за увеличения вязкости плава.The lower limit of the content of P 2 O 5 in the fertilizer is determined by agrochemical requirements: when the content of P 2 O 5 is less than 2%, the agrochemical value of the fertilizer decreases. The upper limit of the specified component in the fertilizer is due to technical difficulties: when the content of P 2 O 5 is more than 9%, the granulation process is difficult due to an increase in the viscosity of the melt.
Техническим результатом заявляемого способа является повышение стабильности работы промышленного агрегата АС-72.The technical result of the proposed method is to increase the stability of the industrial unit AC-72.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008133089/15A RU2378232C1 (en) | 2008-08-11 | 2008-08-11 | Method of preparing nitrogen-phosphorus compound mineral fertiliser |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008133089/15A RU2378232C1 (en) | 2008-08-11 | 2008-08-11 | Method of preparing nitrogen-phosphorus compound mineral fertiliser |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2378232C1 true RU2378232C1 (en) | 2010-01-10 |
Family
ID=41644130
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008133089/15A RU2378232C1 (en) | 2008-08-11 | 2008-08-11 | Method of preparing nitrogen-phosphorus compound mineral fertiliser |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2378232C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102584401A (en) * | 2012-02-28 | 2012-07-18 | 朱绍禄 | Compound fertilizer and preparation method thereof |
CN108276026A (en) * | 2017-12-27 | 2018-07-13 | 贵州芭田生态工程有限公司 | A kind of preparation method of ammonium nitrate calcium and magnesium |
-
2008
- 2008-08-11 RU RU2008133089/15A patent/RU2378232C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Комплексная азотно-кислотная переработка фосфатного сырья./ Под ред. А.Л. ГОЛЬДИНОВА. - Л.: Химия, 1982, с.87, 125-126, 130. НАБИЕВ М.Н. Азотно-кислотная переработка фосфатов. - Ташкент: Издательство академии наук Узбекской ССР, 1957, с.186-188. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102584401A (en) * | 2012-02-28 | 2012-07-18 | 朱绍禄 | Compound fertilizer and preparation method thereof |
CN102584401B (en) * | 2012-02-28 | 2014-06-25 | 朱绍禄 | Compound fertilizer and preparation method thereof |
CN108276026A (en) * | 2017-12-27 | 2018-07-13 | 贵州芭田生态工程有限公司 | A kind of preparation method of ammonium nitrate calcium and magnesium |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107954749B (en) | Polyphosphate-containing nitrogen-phosphorus compound fertilizer and preparation method thereof | |
US10077215B2 (en) | Fertilizer having reduced biuret content | |
CN110392675B (en) | Mixtures containing 3, 4-dimethylpyrazole and use thereof | |
NO343458B1 (en) | Method of production of calcium nitrate | |
RU2378232C1 (en) | Method of preparing nitrogen-phosphorus compound mineral fertiliser | |
US11465945B2 (en) | Urea condensation compositions and methods of making the same | |
EP0842131B1 (en) | Method for production of oligomethyleneurea | |
CN107628825A (en) | The preparation method and product, evaporation concentration device of NPK or NP fertilizer comprising polyphosphate | |
FI105472B (en) | Multi-suspension process for the preparation of a fertilizer | |
AU768441B2 (en) | Method for treating fertilizer process solutions | |
RU2223934C1 (en) | Method for preparing lime-ammonium saltpeter | |
RU2253639C2 (en) | Method of manufacturing granulated mineral fertilizer containing nitrogen and phosphorus; and granulated mineral fertilizer | |
RU2263652C1 (en) | Method for preparing nitrogen-phosphorus fertilizer | |
EP4157808B1 (en) | Method for the manufacture of an ammonium nitrate-based composition and products thereof | |
RU2310630C1 (en) | Diammonium phosphate production process | |
CN113717008B (en) | Monoammonium phosphate anti-caking agent and application thereof | |
RU2174970C1 (en) | Complex nitrogen phosphoric mineral fertilizer and method of preparing thereof | |
RU2330003C1 (en) | Method for producing compound fertilisers | |
CN117916213A (en) | Method for producing potassium-containing fertilizer with low content of water-insoluble substances | |
RU2221758C1 (en) | Mixed nitrogen-phosphorus fertilizer and a method for production thereof | |
RU2230051C1 (en) | Method for preparing complex fertilizers | |
RU2266272C1 (en) | Method for production of complex nitrogen-phosphorous fertilizer | |
RU2223249C1 (en) | Method for preparing complex nitrogen-phosphorus fertilizer | |
RU2314277C1 (en) | Process of manufacturing nitrogen-phosphorus-sulfate fertilizers | |
RU2407727C1 (en) | Method for production of ammonium-phosphate-sulfate |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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 |