RU2414426C2 - Calcium nitrate - Google Patents

Calcium nitrate Download PDF

Info

Publication number
RU2414426C2
RU2414426C2 RU2009112498/05A RU2009112498A RU2414426C2 RU 2414426 C2 RU2414426 C2 RU 2414426C2 RU 2009112498/05 A RU2009112498/05 A RU 2009112498/05A RU 2009112498 A RU2009112498 A RU 2009112498A RU 2414426 C2 RU2414426 C2 RU 2414426C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
solution
melt
calcium nitrate
mol
insoluble
Prior art date
Application number
RU2009112498/05A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2009112498A (en
Inventor
Торстен ОБРЕСТАД (NO)
Торстен ОБРЕСТАД
Петер МУТСЭРС (NO)
Петер МУТСЭРС
Ингар ВАЛЛЕСТАД (NO)
Ингар ВАЛЛЕСТАД
Original Assignee
Яра Интернейшнл Аса
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Яра Интернейшнл Аса filed Critical Яра Интернейшнл Аса
Publication of RU2009112498A publication Critical patent/RU2009112498A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2414426C2 publication Critical patent/RU2414426C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
  • Fertilizers (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
  • Removal Of Specific Substances (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: present invention relates to a method of cleaning calcium nitrate solutions/melt and a calcium nitrate solution/melt obtained using the said method, and can be used in chemical industry. The method of cleaning solutions or melt of calcium nitrate involves the following steps: a) dissolving or diluting calcium nitrate solution/melt to concentration 1.3-1.75 kg/l at temperature 20-90°C, b) neutralising the obtained solution, c) adding a flocculant and correcting molar ratio of phosphorus to fluorine, d) precipitation, e) centrifuging the precipitated phase. At step (a) the melt is diluted to approximately 1.6 kg/l at 70°C. At step (c) molar ratio of phosphorus to fluorine is corrected to a value higher than 0.30, preferably higher than 0.45. Precipitation at step (d) is carried out in a separate tank which is fitted with think plates and lamellae. The calcium nitrate solution/melt which is cleaned using the said method contains less than 3% insoluble substances.
EFFECT: method enables to lower content of insoluble impurities in calcium nitrate to a value of 50-100 mln-1 and lower power consumption at the step for cleaning calcium nitrate.
6 cl, 2 tbl, 7 dwg, 4 ex

Description

Область изобретенияField of Invention

Настоящее изобретение относится к способу очистки растворов или плавов нитрата кальция (НК).The present invention relates to a method for cleaning solutions or floats of calcium nitrate (NK).

Предпосылки изобретенияBACKGROUND OF THE INVENTION

В нитрофосфатном способе фосфорит растворяют в избытке азотной кислоты, жидкость после реакции охлаждают до приблизительно 0°C для осаждения тетрагидрата нитрата кальция.In the nitrophosphate method, phosphorite is dissolved in an excess of nitric acid, the liquid after the reaction is cooled to approximately 0 ° C to precipitate calcium nitrate tetrahydrate.

Кислый осадок удаляют путем центрифугирования и нейтрализации аммиаком. Содержание воды регулируют путем выпаривания перед гранулированием или приллированием.Acidic precipitate is removed by centrifugation and neutralization with ammonia. The water content is adjusted by evaporation before granulation or prilling.

Природные фосфатные минералы, например апатит, содержат высокие концентрации ионов, таких как Si2+, Fe2+, Fe3+, Al3+, F- и т.д. в дополнение к кальцию и фосфору. Поэтому кристаллы нитрата кальция, полученные в результате переработки фосфоритов, будут содержать различные количества примесей фторидов, фосфатов и силикатов. Также могут присутствовать частицы песка, силикатов и шлама со стадии переработки. Большая часть примесей должна быть удалена для получения нитрата кальция, подходящего для технических применений или систем капельного орошения в теплицах.Natural phosphate minerals, such as apatite, contain high concentrations of ions such as Si 2+ , Fe 2+ , Fe 3+ , Al 3+ , F - etc. in addition to calcium and phosphorus. Therefore, calcium nitrate crystals obtained by processing phosphorites will contain different amounts of impurities of fluorides, phosphates and silicates. Particles of sand, silicates and sludge from the processing stage may also be present. Most of the impurities must be removed to obtain calcium nitrate, suitable for technical applications or drip irrigation systems in greenhouses.

Современные способы очистки, стадии получения НК в нитрофосфатном способе схематически показаны на Фиг.1. Очистка НК осуществляется на стадиях 5-7 и включает разведение плава НК водой до плотности 1,45-1,48 кг/л при 60°C перед нейтрализацией аммиаком до pH 5-8.Modern methods of purification, the stage of obtaining NK in the nitrophosphate method are shown schematically in FIG. 1. NK purification is carried out at stages 5–7 and involves diluting the NK melt with water to a density of 1.45–1.48 kg / l at 60 ° C before neutralizing with ammonia to a pH of 5–8.

Нейтрализация приводит к осаждению неорганических компонентов, таких как апатит, фторид кальция, силикаты и диоксид кремния и т.д.Neutralization leads to the deposition of inorganic components such as apatite, calcium fluoride, silicates and silicon dioxide, etc.

Для уменьшения количества нерастворимых компонентов раствор со стадии 5 смешивают с флокулянтами. Образуются хлопья и значительную часть неорганического вещества удаляют путем применения декантирующей центрифуги.To reduce the amount of insoluble components, the solution from step 5 is mixed with flocculants. Flakes form and a significant portion of the inorganic matter is removed by using a decanter centrifuge.

Супернатант переносят на стадию 8, где корректируется содержание воды и образуется плав, содержащий 77% нитрата кальция, CaN, 7% нитрата аммония, AN, и 15% воды.The supernatant is transferred to stage 8, where the water content is adjusted and a melt is formed containing 77% calcium nitrate, CaN, 7% ammonium nitrate, AN, and 15% water.

Гранулирование или приллирование дает в результате твердый продукт (твердый НК), имеющий нерастворимые примеси в диапазоне 2400-900 млн-1. Нерастворимые примеси представляют собой смесь нерастворимых соединений, таких как, например, диоксид кремния, апатит, фторид кальция, Al-Fe-силикаты и т.д.Granulation or prilling results in a solid product (solid NR) having insolubles in the range 2400-900 mn -1. Insoluble impurities are a mixture of insoluble compounds, such as, for example, silicon dioxide, apatite, calcium fluoride, Al-Fe silicates, etc.

Эта процедура очистки является общепринятой и данный способ легко осуществить. Однако вышеописанный способ очистки имеет некоторые недостатки. Данный способ очистки требует добавления большого количества воды для уменьшения плотности от приблизительно 1,6 (70°C) до приблизительно 1,45 (70°C). Эту воду затем следует выпарить перед гранулированием/приллированием и требуется значительный дополнительный расход энергии. Кроме того, уровень очистки от 2400 до 900 млн-1 является недостаточным для некоторых технических применений. В теплицах этот уровень нерастворимых примесей приводит к такому значительному осаждению в баках-хранилищах со временем, что требуются процедуры по очистке оборудования. И наконец, описанный способ требует эксплуатации нескольких декантирующих центрифуг, содержание и техническое обслуживание которых является дорогостоящим.This cleaning procedure is common and this method is easy to implement. However, the above cleaning method has some disadvantages. This cleaning method requires the addition of a large amount of water to reduce the density from about 1.6 (70 ° C) to about 1.45 (70 ° C). This water should then be evaporated before granulation / prilling and a significant additional energy consumption is required. Furthermore, the level of purification from 2400 to 900 million -1 is insufficient for certain technical applications. In greenhouses, this level of insoluble impurities leads to such significant deposition in storage tanks over time that procedures are required to clean the equipment. And finally, the described method requires the operation of several decanting centrifuges, the maintenance and maintenance of which is expensive.

Другие способы очистки: Очистка с помощью фильтр-пресса (рамный фильтр-пресс) или других типов фильтрующего оборудования (такого как свечевой фильтр) представляют собой хорошо известные способы очистки растворов солей до высоких уровней чистоты. Однако для применения в очистке нитрата кальция из апатита эти фильтр-системы будут требовать применения вспомогательного фильтрующего материала (т.е. диатомита) для поддержания приемлемого потока через осадок на фильтре. Количество вспомогательного фильтрующего материала ограничивает применение этого оборудования для меньших объемов производства, поскольку осадок на фильтре должен удаляться экологически надежным способом, что приводит к высокой стоимости. Большинство фильтров являются фильтрами периодического действия, что является недостатком при работе в непрерывном режиме. Другим недостатком является необходимость разбавлять раствор НК, подлежащий очистке, до значения менее 1,5 кг/л для достижения приемлемой вязкости и скорости фильтрации. Это снова увеличивает стоимость, поскольку вся добавленная вода должна быть удалена для того, чтобы получить твердое вещество НК.Other cleaning methods: Cleaning with a filter press (frame filter press) or other types of filtering equipment (such as a candle filter) are well known methods for cleaning salt solutions to high purity levels. However, for use in the purification of calcium nitrate from apatite, these filter systems will require the use of an auxiliary filter material (i.e. diatomite) to maintain an acceptable flow through the filter cake. The amount of auxiliary filtering material limits the use of this equipment for smaller production volumes, since the filter cake must be removed in an environmentally sound manner, which leads to a high cost. Most filters are batch filters, which is a drawback when operating in continuous mode. Another disadvantage is the need to dilute the NK solution to be purified to a value of less than 1.5 kg / l to achieve an acceptable viscosity and filtration rate. This again increases the cost, since all added water must be removed in order to obtain a solid NK.

Другие способы очистки представляют собой, например, микрофильтрацию с использованием керамических фильтров и дисковых центрифуг. Способ микрофильтрации требует больших капиталовложений.Other cleaning methods are, for example, microfiltration using ceramic filters and disk centrifuges. The microfiltration method requires a large investment.

Дополнительные дисковые центрифуги показали в испытаниях чрезмерное образование отложений, приводящее к засорению оборудования.Additional disc centrifuges showed excessive sedimentation in the tests, leading to equipment clogging.

В RU 2228906 (реферат) раскрыт способ очистки плава или раствора нитрата кальция путем выделения кристаллов тетрагидрата нитрата кальция при охлаждении азотнокислого экстракта фосфатной руды, плавления кристаллов, разведения плава/раствора нитрата кальция 0,5-60%-ным раствором нитрата аммония и нейтрализации разбавленного раствора аммиаком до pH 6,1-7,6 с последующим отделением твердых примесей путем отстаивания полученной суспензии в осадительном баке в одну стадию.RU 2228906 (abstract) discloses a method for purifying a melt or a solution of calcium nitrate by isolating crystals of calcium nitrate tetrahydrate by cooling the nitric acid extract of phosphate ore, melting the crystals, diluting the melt / solution of calcium nitrate with a 0.5-60% solution of ammonium nitrate and neutralizing the diluted ammonia solution to a pH of 6.1-7.6, followed by separation of solid impurities by sedimentation of the suspension in a precipitation tank in one stage.

В RU 2154045 раскрыт способ получения комплексного минерального удобрения, где фосфорит, кальцинированный при 850-1050°C, разлагают неконцентрированной азотной кислотой и суспензию, полученную в результате разложения, добавляют в воду в количестве 0,5-2,5 объема на объем суспензии, нерастворимый остаток удаляют, позволяя ему осаждаться, часть нитрата кальция удаляют охлаждением, раствор обрабатывают аммиаком и дополнительно обрабатывают с образованием АФ (азотно-фосфатного) или АФК (азотно-фосфатно-калийного) удобрения путем выпаривания, гранулирования и сушки, добавленную воду удаляют путем выпаривания перед кристаллизацией нитрата кальция. Процесс осаждения нерастворимого осадка ускоряется во много раз и из фосфита получают стандартизированное удобрение.RU 2154045 discloses a method for producing complex mineral fertilizer, where phosphorite calcined at 850-1050 ° C is decomposed with non-concentrated nitric acid and the suspension obtained by decomposition is added to water in an amount of 0.5-2.5 volumes per volume of suspension, the insoluble residue is removed, allowing it to precipitate, part of the calcium nitrate is removed by cooling, the solution is treated with ammonia and further treated with the formation of AF (nitrogen-phosphate) or ROS (nitrogen-phosphate-potassium) fertilizer by evaporation, granules Hovhan and drying, the added water is removed by evaporation prior to the crystallization of calcium nitrate. The process of precipitation of insoluble sediment is accelerated many times and a standardized fertilizer is obtained from phosphite.

JP 2006225175 относится к способу изготовления прозрачного жидкого удобрения, содержащего в качестве основных компонентов нитрат магния и нитрат кальция, где азотную кислоту добавляют в воду, в которой доломит распределяют при перемешивании и смешивании с водой для того, чтобы нейтрализовать с получением нитрата магния и нитрата кальция, и затем добавляют и растворяют по меньшей мере один вид компонента, выбранного из группы, включающей компонент, который является калийсодержащим компонентом, и соединение, которое является азотсодержащим компонентом, и соединение, которое является компонентом, представленным в следовых количествах, и после этого добавляют высокомолекулярный флокулянт и смешивают при температуре 40-80°C и смеси позволяют отстаиваться для осаждения и отделения нерастворенной части.JP 2006225175 relates to a method for producing a transparent liquid fertilizer containing magnesium nitrate and calcium nitrate as main components, where nitric acid is added to water, in which dolomite is distributed with stirring and mixing with water in order to neutralize to produce magnesium nitrate and calcium nitrate and then at least one type of component selected from the group consisting of a component that is a potassium-containing component and a compound that is a nitrogen-containing Ponent, and a compound which is a component shown in trace amounts, and then added a high molecular flocculating agent and mixed at a temperature of 40-80 ° C and the mixture allowed to stand for sedimentation and separation of the insoluble part.

Краткое описание графических материаловA brief description of the graphic materials

На Фиг.1 показана блок-схема стадий получения НК в нитрофосфатном способе.Figure 1 shows a block diagram of the stages of obtaining NC in the nitrophosphate method.

На Фиг.2 показана опытная установка для непрерывной очистки плава/раствора НК осаждением.Figure 2 shows a pilot plant for continuous purification of the melt / solution of NK by deposition.

На Фиг.3 показан пример оборудования ламельного типа.Figure 3 shows an example of a lamella type equipment.

На Фиг.4 показан вид в разрезе опытной установки, т.е. вид в разрезе ламельной установки с соединениями.Figure 4 shows a sectional view of a pilot plant, i.e. sectional view of a lamella installation with connections.

На Фиг.5 показано нерастворимое в воде содержание очищенного плава, выходящего из ламельного сепаратора, в зависимости от плотности плава (при 60-70°C, включая флокулянт) и подачи плава.Figure 5 shows the water-insoluble content of the purified melt leaving the lamella separator, depending on the density of the melt (at 60-70 ° C, including the flocculant) and the supply of melt.

На Фиг.6 показано количество нерастворимого в воде вещества в растворе НК, выходящем из ламельной установки, и молярное соотношение фосфора к фтору (мол. Р/мол. F) в неочищенном НК в течение 3 суток.Figure 6 shows the amount of water-insoluble substance in the NK solution exiting the lamellar installation, and the molar ratio of phosphorus to fluorine (mol. P / mol. F) in the crude NK for 3 days.

На Фиг.7 показана схема очистки НК, полученного после осуществления нитрофосфатного способа.Figure 7 shows the purification scheme of NK obtained after the implementation of the nitrophosphate method.

Краткое изложение сущности изобретенияSummary of the invention

Одна задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить улучшенный способ очистки растворов/плавов НК, т.е. способ, в результате которого получают раствор/плав НК, где количество нерастворимых в воде примесей является сниженным.One object of the present invention is to provide an improved method for purifying NK solutions / floats, i.e. the method as a result of which a solution / melt of NK is obtained, where the amount of water-insoluble impurities is reduced.

Другая задача изобретения состоит в том, чтобы уменьшить потребление энергии на стадии очистки НК.Another objective of the invention is to reduce energy consumption at the stage of cleaning NK.

В настоящем изобретении предложен способ очистки раствора НК, полученного из нитрофосфатного способа, включающий стадию осаждения нерастворимого вещества. Нерастворимое вещество частично происходит из разложившегося природного фосфата, а частично получено после нейтрализации кислотного неочищенного раствора НК.The present invention provides a method for purifying a NK solution obtained from the nitrophosphate method, comprising the step of precipitating an insoluble matter. The insoluble substance partially comes from decomposed natural phosphate, and partially obtained after neutralizing the acid crude solution of NK.

Осаждение может быть осуществлено в любом оборудовании, подходящем для этой цели, в частности, в баке, содержащем пластины или ламеллы.Precipitation can be carried out in any equipment suitable for this purpose, in particular in a tank containing plates or lamellas.

В изобретении, в частности, предложен способ очистки раствора НК осаждением после корректировки соотношения мол. Р/мол. F до значения выше 0,4 с использованием фосфорной кислоты или другого источника фосфора, растворимого в кислотном растворе НК.In the invention, in particular, a method for purification of a solution of NK by precipitation after adjusting the ratio of mol. R / mol. F to a value above 0.4 using phosphoric acid or another source of phosphorus soluble in the acidic solution of NK.

Подробное описание изобретенияDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

В настоящем изобретении предложен способ очистки растворов или плавов нитрата кальция, включающий стадию осаждения. За стадией осаждения следует центрифугирование осажденной фазы. Кроме того, способ включает повторное использование осажденной фазы путем ее возврата на стадию разложения фосфорита.The present invention provides a method for purifying calcium nitrate solutions or floats, comprising a precipitation step. The precipitation step is followed by centrifugation of the precipitated phase. In addition, the method includes reusing the precipitated phase by returning it to the phosphorite decomposition step.

Способ согласно настоящему изобретению включает стадии:The method according to the present invention includes the steps of:

а) разложения фосфорита,a) decomposition of phosphorite,

б) охлаждения/кристаллизации,b) cooling / crystallization,

в) фильтрации,c) filtration,

г) промывки кристаллов,g) washing the crystals,

д) растворения и разведения до 1,3-1,75 кг/л при температурах от 20 до 90°C,d) dissolution and dilution to 1.3-1.75 kg / l at temperatures from 20 to 90 ° C,

е) нейтрализации,e) neutralization,

ж) добавления флокулянта и корректировки соотношения мол. Р/мол. F,g) adding flocculant and adjusting the ratio of mol. R / mol. F

з) осаждения,h) deposition,

и) центрифугирования осажденной фазы и возможно рециркуляции осажденной фазы на стадию (а),i) centrifuging the precipitated phase and possibly recycling the precipitated phase to step (a),

к) выпаривания,k) evaporation

л) диспергирования.k) dispersion.

В одном воплощении способа на стадии (д) выше плав разбавляют до примерно 1,6 кг/л при 70°C.In one embodiment of the method in step (e) above, the melt is diluted to about 1.6 kg / l at 70 ° C.

В другом воплощении способа на стадии (ж) выше соотношение мол. Р/мол. F корректируют до значения выше 0,30, предпочтительно выше 0,45.In another embodiment of the method in step (g), the molar ratio is higher. R / mol. F is adjusted to a value above 0.30, preferably above 0.45.

В еще одном воплощении способа осаждение на стадии (з) осуществляют в осадительном баке, снабженном тонкими пластинами, ламеллами.In yet another embodiment of the method, the deposition in step (h) is carried out in a precipitation tank provided with thin plates, lamellae.

В другом воплощении изобретения предложен раствор/плав нитрата кальция, который содержит менее 3% нерастворимых примесей.In another embodiment of the invention, there is provided a solution / melt of calcium nitrate that contains less than 3% insoluble impurities.

Нитрат кальция, полученный способом по изобретению, диспергируют путем гранулирования, приллирования или любым другим способом, известным в данной области.The calcium nitrate obtained by the method according to the invention is dispersed by granulation, prilling or any other method known in the art.

Из анализов рентгеновской дифракции известно, что нерастворимое вещество, которое осаждается при нейтрализации кислотного раствора НК, в основном состоит из фторапатита (Ca5(PO4)3F (70-95%)), и небольшого количества SiO2 и CaF2. Плотности этих минералов находятся в диапазоне 2,2-3,2 г/см3, и поэтому они должны осаждаться в водном растворе НК. Наблюдают, что нерастворимые примеси медленно осаждаются и образуют шламовую фазу на дне контейнера, когда нейтрализованный раствор оставляют в покое.From X-ray diffraction analyzes, it is known that the insoluble substance that precipitates upon neutralization of the acidic solution of nanocrystals mainly consists of fluorapatite (Ca 5 (PO 4 ) 3 F (70-95%)), and a small amount of SiO 2 and CaF 2 . The densities of these minerals are in the range of 2.2-3.2 g / cm 3 , and therefore they must be precipitated in an aqueous solution of NK. It is observed that insoluble impurities precipitate slowly and form a sludge phase at the bottom of the container when the neutralized solution is left alone.

Скорость осаждения зависит, среди прочих факторов, от плотности раствора и соотношения мол. Р/мол. F. Обычно чем более разбавлен раствор, тем быстрее скорость осаждения, и низкое соотношение мол. Р/мол. F дает низкую скорость осаждения.The deposition rate depends, among other factors, on the density of the solution and the ratio of mol. R / mol. F. Typically, the more diluted the solution, the faster the deposition rate, and the low molar ratio. R / mol. F gives a low deposition rate.

Факт, что более разбавленный раствор быстрее осаждается, следует непосредственно из закона Стокса;The fact that a more dilute solution precipitates faster follows directly from the Stokes law;

Vs=K(ρins-ρsol)dp2/η,Vs = K (ρins-ρsol) d p 2 / η,

гдеWhere

Vs означает скорость осаждения,Vs means deposition rate,

К - константа,K is a constant

ρins означает плотность нерастворимых веществ,ρins means the density of insoluble matter,

ρsol означает плотность раствора,ρsol means the density of the solution,

η означает вязкость раствора,η means the viscosity of the solution,

dp2 означает диаметр частиц.d p 2 means particle diameter.

Второй фактор, а именно то, что низкое соотношение мол. Р/мол. F приводит к низкой скорости осаждения, проистекает из факта, что основная примесь, которая осаждается во время нейтрализации, представляет собой фторапатит (Ca5(PO4)3F). Идеальное соотношение мол. P к мол. F для осаждения упомянутого соединения равно 3. Если соотношение является слишком низким, то осаждающиеся кристаллы апатита становятся немногочисленными и маленькими, т.е. низкая скорость роста кристаллов апатита, оставшийся F осаждается в виде CaF2, и вся смесь нерастворимого вещества осаждается значительно более медленно. Образующиеся кристаллы CaF2 и SiO2 являются маленькими, с большой площадью поверхности и более рыхлыми.The second factor, namely that the low ratio of mol. R / mol. F leads to a low deposition rate, stems from the fact that the main impurity that precipitates during neutralization is fluorapatite (Ca 5 (PO 4 ) 3 F). The ideal ratio of mol. P to the pier. F for precipitation of said compound is 3. If the ratio is too low, then the precipitated apatite crystals become few and small, i.e. the low growth rate of apatite crystals, the remaining F precipitates in the form of CaF 2 , and the entire mixture of insoluble matter precipitates much more slowly. The resulting crystals of CaF 2 and SiO 2 are small, with a large surface area and more loose.

Исследования показали, что низкое содержание F и высокое соотношение мол. P/мол. F (не менее 0,7) в растворе НК дает большие кристаллы апатита, которые быстро осаждаются. С другой стороны, высокие концентрации F и низкое соотношение мол. P/мол. F (ниже 0,4) часто приводит к образованию маленьких кристаллов с низкой скоростью осаждения.Studies have shown that low F content and high molar ratio. P / mol. F (not less than 0.7) in the NC solution gives large apatite crystals, which rapidly precipitate. On the other hand, high concentrations of F and a low molar ratio. P / mol. F (below 0.4) often leads to the formation of small crystals with a low deposition rate.

Как упомянуто выше, фосфориты содержат различные количества F, Si, Al, Fe и других элементов в дополнение к Ca и P. Данные количества будут варьировать в зависимости от типа фосфоритов и используемых методов промывки, Фиг.1, стадия 4.As mentioned above, phosphorites contain different amounts of F, Si, Al, Fe and other elements in addition to Ca and P. These amounts will vary depending on the type of phosphorites and the washing methods used, FIG. 1, step 4.

Поэтому соотношенияе мол. P/мол. F кристаллов НК, поступающих на стадию разведения и нейтрализации, будет варьировать в зависимости от используемого фосфатного сырья.Therefore, the ratio of mol. P / mol. F NC crystals entering the dilution and neutralization stage will vary depending on the phosphate feed used.

Некоторые типичные используемые фосфориты представляют собой, например, фосфаты Кольского полуострова, Букры (Boucraa, Марокко) и Юсуфии (Youssoufia, Марокко) или их смеси. Содержание Si, F, Fe, Al, Ca, P и т.д. варьирует от типа к типу, а также в пределах одного и того же типа. Поэтому мол. P/мол. F в растворе НК, полученном из нитрофосфатного способа, также будет варьировать в большой степени. Во время нейтрализации плава НК консистенция образующихся нерастворимых примесей и количество каждого соединения будут варьировать и смогут влиять на процесс осаждения.Some typical phosphorites used are, for example, phosphates from the Kola Peninsula, Bukra (Boucraa, Morocco) and Yusufia (Youssoufia, Morocco), or mixtures thereof. The content of Si, F, Fe, Al, Ca, P, etc. varies from type to type, and also within the same type. Therefore, they say. P / mol. F in the NK solution obtained from the nitrophosphate method will also vary to a large extent. During neutralization of the NK melt, the consistency of the formed insoluble impurities and the amount of each compound will vary and will be able to influence the deposition process.

В процессе непрерывного осаждения флокулянт добавляют к раствору/плаву НК перед введением в осадительный бак. Добавление флокулянта улучшает очистку таким образом, что используемое количество нерастворимых в воде примесей снижается, а содержание твердого осадка увеличивается, т.е. получают более уплотненный осадок. Для получения лучшей очистки плотность раствора/плава НК уменьшают, а соотношение мол. P:мол. F увеличивают.In the process of continuous deposition, the flocculant is added to the solution / melt NK before introducing into the sedimentation tank. The addition of a flocculant improves the purification in such a way that the amount of water-insoluble impurities used is reduced and the solids content increases, i.e. get a more condensed precipitate. To obtain better cleaning, the density of the solution / melt NK is reduced, and the ratio of mol. P: mol. F increase.

Количества нерастворимых примесей в очищенных растворах оказались неожиданно гораздо меньше, чем количества, полученные способом очистки, используемым в общепринятой НК установке, Фиг.1, где используют центрифугу, дающую 500-2000 g (центробежная сила) для удаления нерастворимых частиц.The amounts of insoluble impurities in the purified solutions turned out to be unexpectedly much smaller than the amounts obtained by the purification method used in the conventional NK apparatus, Figure 1, where a centrifuge giving 500-2000 g (centrifugal force) was used to remove insoluble particles.

Поэтому способ очистки, включающий осаждение нерастворимых примесей, мог быть использован для очистки НК в нитрофосфатном способе.Therefore, the purification method, including the precipitation of insoluble impurities, could be used to purify NK in the nitrophosphate method.

Для дополнительного улучшения очистки раствора/плава НК используют осадительный бак, снабженный металлическими пластинами или ламеллами. Такое оборудование для осаждения разрабатывают и используют в очистке воды. Агрегат для осаждения с ламеллами соединен с загрузочным баком для раствора/плава НК, например, баком для нейтрализации из НК установки (стадия 6, Фиг.7). Перед введением в агрегат для осаждения в раствор/плав НК возможно добавляют флокулянт и/или корректируют соотношение мол. P/мол. F. Шлам, полученный после осаждения, выгружают в декантирующую центрифугу для обезвоживания.To further improve the cleaning of the solution / melt of NK, a precipitation tank equipped with metal plates or lamellae is used. Such precipitation equipment is developed and used in water treatment. The unit for deposition with lamellae is connected to the loading tank for the solution / melt of the NK, for example, a tank for neutralizing from the NK installation (stage 6, Fig.7). Before introducing into the aggregate for precipitation into the solution / melt NK, it is possible to add a flocculant and / or adjust the ratio of mol. P / mol. F. Sludge obtained after sedimentation is discharged into a decanter centrifuge for dehydration.

Ламелльный агрегат для осаждения представляет собой по существу бак, снабженный множеством тонких металлических пластин (ламелл), установленных на расстоянии 0,05-0,1 м друг от друга. Наклон пластин составляет 40-70 градусов. Ламеллы увеличивают общую площадь осаждения в баке, и осаждение является более эффективным. Пространство между пластинами позволяет жидкости свободно двигаться вверх, а нерастворимые частицы задерживаются и имеют тенденцию осаждаться на пластинах и соскальзывать вниз в конический бак для шлама.The lamellar sedimentation unit is essentially a tank provided with a plurality of thin metal plates (lamellae) mounted at a distance of 0.05-0.1 m from each other. The inclination of the plates is 40-70 degrees. Lamellas increase the total deposition area in the tank, and deposition is more efficient. The space between the plates allows the liquid to move upward freely, and insoluble particles are delayed and tend to settle on the plates and slip down into the conical sludge tank.

Как упомянуто выше, флокулянт может быть добавлен в раствор/плав НК перед переносом раствора в осадительный бак. Раствор с добавленным флокулянтом сначала переносят в первую смесительную камеру, где флокулянт тщательно смешивают с раствором/плавом. Эта камера снабжена вращающейся мешалкой или другим подходящим оборудованием для смешивания. Раствор/плав, смешанный с флокулянтом, перетекает во вторую камеру, которая имеет медленно движущуюся мешалку для поддержания образующихся флокулированных частиц в суспензии.As mentioned above, the flocculant can be added to the solution / melt of NK before transferring the solution to the sedimentation tank. The solution with added flocculant is first transferred to the first mixing chamber, where the flocculant is thoroughly mixed with the solution / melt. This chamber is equipped with a rotary mixer or other suitable mixing equipment. The solution / melt mixed with the flocculant flows into the second chamber, which has a slowly moving stirrer to keep the flocculated particles in suspension.

Из второй камеры плав/раствор вливается в ламельный осадительный бак и поступает в нижнюю часть пластин. Раствор движется вверх между пластинами и покидает ламельный сепаратор через сливные желоба, размещенные над пластинами. Сливные желоба имеют множество отверстий, через которые жидкость должна вытекать для того, чтобы покинуть ламеллу. Таким образом желоба гарантируют равномерное распределение раствора над пластинами.From the second chamber, the melt / solution is poured into the lamella sedimentation tank and enters the lower part of the plates. The solution moves up between the plates and leaves the lamella separator through the drain troughs located above the plates. The drain troughs have many openings through which fluid must flow out in order to leave the lamella. In this way, the gutters guarantee an even distribution of the solution over the plates.

Твердые частицы осаждаются на пластинах и соскальзывают вниз в бункер для шлама, который снабжен очень медленно вращающимся скребком. Уровень шлама в бункере поддерживают постоянным или варьируют путем накачки осажденной фазы в декантирующую центрифугу для обезвоживания.Solids are deposited on the plates and slide down into the sludge hopper, which is equipped with a very slowly rotating scraper. The level of sludge in the hopper is kept constant or is varied by pumping the precipitated phase into a decanter centrifuge for dehydration.

В одном из воплощений настоящего изобретения предложен способ очистки растворов/плавов НК в нитрофосфатном способе, где стадия очистки включает осаждение нерастворимых примесей и удаление указанных нерастворимых примесей со дна осадительного бака.In one embodiment of the present invention, there is provided a method for purifying NK solutions / floats in a nitrophosphate method, wherein the purification step involves precipitating insoluble impurities and removing said insoluble impurities from the bottom of the precipitation tank.

В другом воплощении изобретения предложен способ очистки растворов/плавов НК в нитрофосфатном способе, где стадия очистки включает осаждение нерастворимых примесей в ламельном осадительном баке.In another embodiment of the invention, there is provided a method for purifying NK solutions / floats in a nitrophosphate method, wherein the purification step involves the precipitation of insoluble impurities in a lamella sedimentation tank.

В другом воплощении изобретения флокулянт добавляют в раствор/плав НК перед введением в осадительный бак. Могут быть использованы различные типы флокулирующих агентов; предпочтительно, флокулирующий агент выбран из Fennopol А3304, Nordfloc А172 и Superfloc AF126.In another embodiment of the invention, the flocculant is added to the solution / melt NK before introducing into the sedimentation tank. Various types of flocculating agents may be used; preferably, the flocculating agent is selected from Fennopol A3304, Nordfloc A172 and Superfloc AF126.

В еще одном воплощении изобретения шлам, образующийся осажденными нерастворимыми веществами, выгружают со дна осадительного бака и возможно подвергают дополнительной обработке, такой как центрифугирование. На дополнительной стадии центрифугирования шлам дополнительно разделяют на осадок, т.е. концентрированный осадок нерастворимых примесей, и супернатант, т.е. очищенный плав.In another embodiment of the invention, the sludge generated by precipitated insoluble substances is discharged from the bottom of the precipitation tank and optionally subjected to further processing, such as centrifugation. In an additional centrifugation step, the sludge is further separated into a precipitate, i.e. concentrated precipitate of insoluble impurities, and supernatant, i.e. refined melt.

Плотность раствора/плава НК, подлежащего очистке, находится в диапазоне 1,3-1,75 кг/л, предпочтительно 1,45-1,65 кг/л, а температуру раствора/плава поддерживают в диапазоне 25-90°C, предпочтительно 40-80°C.The density of the solution / melt of the NC to be cleaned is in the range of 1.3-1.75 kg / l, preferably 1.45-1.65 kg / l, and the temperature of the solution / melt is maintained in the range of 25-90 ° C, preferably 40-80 ° C.

Отношение мол. Р/мол. F является характеристикой неочищенного плава НК и может варьироваться путем смены природных фосфатов в АФК-установке (производство азотно-фосфатно-калийного удобрения) или путем добавления концентрированной фосфорной кислоты в неочищенный плав НК. Отношение мол. P/мол. F также может варьироваться путем добавления другого источника фосфата, растворимого в кислотном неочищенном растворе НК. Количество добавленной концентрированной фосфорной кислоты будет варьировать согласно мол. P/мол. F в растворе/плаве НК, однако количество 0-9 кг/м3 раствора НК в норме будет достаточно из расчета на 50% CaN в растворе.The ratio of mol. R / mol. F is a characteristic of crude NK melt and can vary by changing natural phosphates in an ROS unit (production of nitrogen-phosphate-potassium fertilizer) or by adding concentrated phosphoric acid to the crude NK melt. The ratio of mol. P / mol. F may also vary by the addition of another source of phosphate soluble in the acidic crude NA solution. The amount of added concentrated phosphoric acid will vary according to the mol. P / mol. F in the solution / melt of the NC, however, the amount of 0-9 kg / m 3 of the NC solution will normally be sufficient based on 50% CaN in the solution.

Очистка НК в нитрофосфатном способе согласно настоящему изобретению проиллюстрирована схематически на Фиг.7.The NK purification in the nitrophosphate method according to the present invention is illustrated schematically in FIG. 7.

Очистка включает дополнительную стадию 8, очистку осаждением. Стадия 7 возможно включает добавление флокулянта и корректировку соотношения мол. P/мол. F, с добавлением фосфорной кислоты или другого источника фосфата.Purification involves an additional step 8, purification by precipitation. Stage 7 may include the addition of a flocculant and the adjustment of the ratio of mol. P / mol. F, with the addition of phosphoric acid or another source of phosphate.

При модификации стадии 7, включающей корректировку соотношения мол. P/мол. F, и стадии осаждения, включающей декантирующую центрифугу для обработки шлама, достигаются некоторые преимущества по сравнению со способом, представленным на Фиг.1.When modifying stage 7, including adjusting the ratio of mol. P / mol. F, and a precipitation step including a decanter centrifuge for treating sludge, some advantages are achieved compared to the method shown in FIG. 1.

Среди этих преимуществ экономия значительного количества энергии, поскольку раствор НК, подлежащий обработке, имеет плотность вплоть до 1,67. В существующем способе очистки плав НК (со стадии 4, Фиг.1) должен быть разбавлен до плотности около 1,47 кг/л. В способе по настоящему изобретению разведение в норме можно опустить.Among these advantages, a significant amount of energy is saved, since the NC solution to be processed has a density of up to 1.67. In the existing cleaning method, the NK melt (from stage 4, FIG. 1) should be diluted to a density of about 1.47 kg / l. In the method of the present invention, normal dilution can be omitted.

Стадия осаждения позволяет получить твердый НК, содержащий нерастворимое вещество в концентрации обычно 350 млн-1. По сравнению с известным способом, проиллюстрированным на Фиг.1, получение твердого НК, содержащего 1000 млн-1 нерастворимого вещества, является значительным улучшением.Step deposition allows to obtain solid NK containing insoluble substance in a concentration of usually 350 million -1. Compared with the known method illustrated in Figure 1, the solid preparation of NC containing 1000 million -1-insoluble substance is a significant improvement.

С таким же потреблением энергии, как в способе, проиллюстрированном на Фиг.1, применение способа по изобретению может уменьшить содержание нерастворимых веществ до значений от 50 до 100 млн-1.With the same power consumption as in the method illustrated in Figure 1, the application of the method of the invention can reduce the content of insoluble substances to values between 50 and 100 million -1.

Эксплуатационные расходы для декантирующих центрифуг будут значительно уменьшены, поскольку только одна маленькая центрифуга будет использоваться в способе по изобретению, по сравнению с тремя большими центрифугами в известном способе.The operating costs for decanting centrifuges will be significantly reduced, since only one small centrifuge will be used in the method according to the invention, compared with three large centrifuges in the known method.

Далее изобретение будет проиллюстрировано следующими неограничивающими примерами.The invention will now be illustrated by the following non-limiting examples.

ПримерыExamples

Если не указано, что используются растворы других флокулянтов, то все примеры осуществляли с использованием Nordfloc А172 (поставляется фирмой SNF). Раствор флокулянта приготавливали партиями путем растворения 1 кг флокулянта в 1 м3 воды в баке для флокулянта. Полученный 0,1%-ный раствор подавали как в неочищенной плав, так и в шламовую фазу, поступающие в декантирующую центрифугу.If it is not indicated that solutions of other flocculants are used, then all examples were carried out using Nordfloc A172 (supplied by SNF). A flocculant solution was prepared in batches by dissolving 1 kg of flocculant in 1 m 3 of water in a flocculant tank. The resulting 0.1% solution was supplied both to the crude melt and to the sludge phase, entering the decanter centrifuge.

Пример 1Example 1

В лабораторных тестах различные нейтрализованные растворы НК (приблизительно 1000 мл) из установки смешивали с флокулянтом и переносили в градуированный цилиндр (1000 мл) и оставляли в покое на 2 минуты. Отмечали объем шламовой фазы, т.е. осажденного нерастворимого вещества. Результаты представлены в Таблице 1 ниже:In laboratory tests, various neutralized NK solutions (approximately 1000 ml) from the apparatus were mixed with a flocculant and transferred to a graduated cylinder (1000 ml) and left alone for 2 minutes. The volume of the slurry phase, i.e. precipitated insoluble matter. The results are presented in Table 1 below:

S1 и S2 означают образцы 1 и 2 из установки.S1 and S2 mean samples 1 and 2 from the installation.

Таблица 1Table 1 Раствор НК, нейтрализованный до pH 6-7 (1+10) аммиакомNK solution neutralized to pH 6-7 (1 + 10) with ammonia Плотность раствора (г/см3)The density of the solution (g / cm 3 ) Добавляли флокулянт Superfloc (Cytec Ind) 1% (мл/л раствора)Superfloc flocculant (Cytec Ind) 1% (ml / L solution) was added. Объем шлама(мл)Slurry volume (ml) % P% P % F% F мол. P/мол. Fpier P / mol. F Количество нераств. в жидкости над осажденной фазой (млн-1)The number of slurries. deposited in the liquid phase over (mn -1) 1,57 (S1)1.57 (S1) 66 330330 0,150.15 0,120.12 0,770.77 NANA 1,57 (S1)1.57 (S1) 66 350350 0,150.15 0,120.12 0,770.77 8080 1,491.49 66 190190 0,150.15 0,120.12 0,770.77 7272 (S1+вода)(S1 + water) 1,491.49 66 180180 0,150.15 0,120.12 0,770.77 6868 (S1+вода)(S1 + water) 1,55 (S2)1.55 (S2) 66 800800 0,0650,065 0,140.14 0,280.28 6060 1,481.48 66 750750 0,0650,065 0,140.14 0,280.28 5555 (S2+вода)(S2 + water) NA = нет данныхNA = no data

Результаты Таблицы 1 ясно показывают, что нерастворимые вещества осаждаются гораздо быстрее в том случае, если выполнены некоторые предварительные условия. Тем не менее, можно сделать следующие выводы: 1) чем более разбавлен раствор, тем выше скорость осаждения, 2) при низких соотношениях мол. P/мол. F скорость осаждения является низкой, и 3) количество нерастворимых веществ в растворе вышеуказанного шлама является очень низким.The results of Table 1 clearly show that insoluble matter precipitates much faster if certain preconditions are met. Nevertheless, the following conclusions can be made: 1) the more diluted the solution, the higher the deposition rate, 2) at low molar ratios. P / mol. F the deposition rate is low, and 3) the amount of insoluble matter in the solution of the above sludge is very low.

Пример 2Example 2

Тестирование в опытной установкеTesting in a pilot installation

Тест, описанный в примере 1, представляет собой периодический процесс. Для дополнительного тестирования применения осаждения для получения очищенного плава, т.е. для эффективной очистки плава НК из нитрофосфатного способа осаждением конструировали опытную установку, как показано на Фиг.2. Опытная установка имела объем приблизительно 1,5 м3 и была изготовлена из плексигласа для визуального наблюдения осаждения.The test described in example 1 is a batch process. For additional testing of the use of deposition to obtain purified melt, i.e. for effective purification of NK melt from the nitrophosphate precipitation method, a pilot plant was constructed, as shown in FIG. 2. The pilot plant had a volume of approximately 1.5 m 3 and was made of Plexiglass for visual observation of deposition.

Описание оборудования:Description of equipment:

Бак А: Тщательное смешивание флокулянта и неочищенного раствора НК.Tank A: Thorough mixing of the flocculant and the crude solution of NK.

Бак В: Мягкое смешивание флокулянта и неочищенного раствора НК.Tank B: Gentle mixing of the flocculant and the crude solution of NK.

Объем D: Зона осаждения нерастворимого в воде вещества.Volume D: The zone of deposition of water-insoluble matter.

Объем C: Очищенный раствор НК.Volume C: Purified NK solution.

Неочищенный раствор НК перекачивали в бак А, где его тщательно смешивали с подходящим флокулянтом Nordfloc А172 (высокоскоростной смеситель, короткое время пребывания). Затем раствор осторожно перемешивали в баке В в течение 2-6 минут для того, чтобы обеспечить агрегацию более крупных хлопьев. Раствор перетекает в зону D под действием силы тяжести и распределяется по всему баку, и движется медленно вверх в зону C.The crude NK solution was pumped into tank A, where it was thoroughly mixed with a suitable Nordfloc A172 flocculant (high speed mixer, short residence time). Then, the solution was carefully mixed in tank B for 2-6 minutes in order to ensure aggregation of larger flakes. The solution flows into zone D under the action of gravity and is distributed throughout the tank, and moves slowly up to zone C.

Хлопья (нерастворимое вещество) мигрировали вниз в зону D, коническую часть бака и стекали на дно. Из зоны C раствор принудительно подавался наверх и переливался через стенку в отводную камеру перед тем, как покинуть камеру через выходной патрубок "чистый плав".Flakes (insoluble matter) migrated down to zone D, the conical part of the tank and drained to the bottom. From zone C, the solution was forced upward and poured through the wall into the bypass chamber before leaving the “clean melt” outlet pipe.

Использовали нейтрализованный раствор НК из установки ("KS-плав" на Фиг.2) и осуществляли несколько тестовых прогонов при различных условиях.Used a neutralized solution of NK from the installation ("KS-melt" in Figure 2) and carried out several test runs under various conditions.

Результаты представлены в Таблице 2 ниже.The results are presented in Table 2 below.

Таблица 2table 2 Результаты очистки путем осаждения в опытной установкеPurification results by sedimentation in a pilot plant Плотность неочищ. р-ра НК 1% нераств.Dirty density. solution of the Tax Code 1% of solutions. pH р-ра НКpH r-ra NK % P% P % F% F мол. P/ мол. Fpier P / mol. F Время пребывания в осадительном баке (мин)Duration of sedimentation tank (min) % нераств. веществ в шламе (уплотнение шлама)% insoluble. substances in the sludge (sludge compaction) млн-1 флокул. агентаmn -1 flocculation. agent Добавление H3PO4+Δмол.P/FAddition of H 3 PO 4 + Δ mol. P / F млн-1 нераств. веществ в р-ре НКppm -1 substances in the NK 16301630 6,26.2 NANA NANA NANA 8686 5,75.7 7,47.4 NANA 484484 15001500 0,100.10 0,150.15 0,410.41 3636 8,08.0 8,08.0 NANA 250250 15001500 6,16.1 0,500.50 3636 10,610.6 8,08.0 +0,1+0.1 189189 15151515 6,16.1 0,100.10 0,140.14 0,440.44 8989 NANA 8,38.3 NANA 204204 15351535 6,16.1 0,130.13 0,140.14 0,570.57 8989 NANA 8,28.2 NANA 150150 1510 1510 6,16.1 NANA NANA 0,700.70 6060 13,013.0 9,09.0 +0,2+0.2 120120 NA = нет данныхNA = no data

Пример 3Example 3

В другом примере опытную установку на Фиг.2 заменяли на более современное оборудование для осаждения, разработанное для очистки воды. Ламельный агрегат для осаждения (модель LF, поставляется фирмой Nordic Water) соединяли с баком для нейтрализации из НК установки (стадия 5 на Фиг.1) и присоединяли декантирующую центрифугу для обезвоживания осажденной фазы.In another example, the pilot plant of FIG. 2 was replaced with more advanced precipitation equipment designed for water treatment. The lamella sedimentation unit (model LF, supplied by Nordic Water) was connected to a neutralization tank from the NK plant (stage 5 in FIG. 1) and a decanter centrifuge was attached to dewater the precipitated phase.

В принципе ламельный агрегат очень похож на оборудование для осаждения на Фиг.2, но данный агрегат снабжен несколькими пластинами (ламеллами), установленными на расстоянии 0,05-0,1 м друг от друга. Наклон пластин составляет 55 градусов. Общая площадь запланированного горизонтального осаждения составляет 5 м2. Пространство между пластинами позволяет жидкости свободно двигаться вверх, а нерастворимые частицы задерживаются и осаждаются на пластинах и соскальзывают вниз в коническую зону для шлама.In principle, the lamella unit is very similar to the deposition equipment in Figure 2, but this unit is equipped with several plates (lamellae) installed at a distance of 0.05-0.1 m from each other. The inclination of the plates is 55 degrees. The total area of planned horizontal deposition is 5 m 2 . The space between the plates allows the liquid to move upward freely, and insoluble particles are trapped and deposited on the plates and slide down into the conical zone for sludge.

Вид в разрезе опытной установки, демонстрирующий ламельный агрегат с соединениями, показан на Фиг.4.A cross-sectional view of a pilot plant showing a lamella assembly with connections is shown in FIG. 4.

Вверху слева от "Ламельного агрегата" имеется флокулятор, состоящий из двух камер с общим объемом 1 м3. Первая камера является маленькой и снабжена мешалкой, имеющей высокую частоту вращения для того, чтобы тщательно смешивать флокулянт и плав.At the top left of the "Lamella unit" there is a flocculator consisting of two chambers with a total volume of 1 m 3 . The first chamber is small and equipped with a stirrer having a high speed in order to thoroughly mix flocculant and melt.

Плав перетекает во вторую камеру, которая имеет медленно движущуюся мешалку для поддержания образующихся флокулированных частиц в суспензии.The melt flows into the second chamber, which has a slowly moving stirrer to maintain the resulting flocculated particles in suspension.

Из второй камеры плав/раствор перетекает в ламельный бак и поступает в нижнюю часть пластин. Раствор движется вверх между пластинами и покидает ламельный сепаратор через сливные желоба, размещенные над пластинами. Сливные желоба имеют много отверстий, через которые жидкость должна вытекать для того, чтобы покинуть ламеллу. Таким образом желоба обеспечивают равномерное распределение раствора над пластинами.From the second chamber, the melt / solution flows into the lamella tank and enters the lower part of the plates. The solution moves up between the plates and leaves the lamella separator through the drain troughs located above the plates. The drain troughs have many openings through which fluid must flow out in order to leave the lamella. Thus, the gutters provide an even distribution of the solution over the plates.

Твердые частицы осаждаются на пластинах и соскальзывают вниз в бункер для шлама, который снабжен очень медленно вращающимся скребком. Уровень шлама в бункере поддерживают постоянным или изменяют путем накачки осажденной фазы в декантирующую центрифугу для обезвоживания.Solids are deposited on the plates and slide down into the sludge hopper, which is equipped with a very slowly rotating scraper. The sludge level in the hopper is kept constant or is changed by pumping the precipitated phase into a decanter centrifuge for dehydration.

На фиг.5 представлены результаты с различным временем удерживания и плотностью неочищенного раствора НК. На Фиг.5 показано количество нерастворимого в воде вещества в очищенном плаве НК, выходящем из ламельного агрегата, в зависимости от плотности плава (при 60-70°C, включая флокулянт) и подаваемого потока плава.Figure 5 presents the results with different retention time and density of the crude solution of NK. Figure 5 shows the amount of water-insoluble substance in the purified NK melt leaving the lamella aggregate, depending on the melt density (at 60-70 ° C, including the flocculant) and the supplied melt flow.

Эти результаты показывают, что чем меньше плотность неочищенного раствора НК, тем меньше содержание нерастворимого вещества в очищенном растворе, выходящем из ламельного агрегата. При плотностях между 1,58 и 1,60 кг/л (70°C) содержание нерастворимого вещества будет составлять обычно ниже 300 млн-1. При плотностях около 1,46-1,47 кг/л достигается содержание нерастворимых веществ ниже 50 млн-1.These results show that the lower the density of the crude NA solution, the lower the content of insoluble matter in the purified solution exiting the lamellar aggregate. At densities between 1.58 and 1.60 kg / l (70 ° C) insoluble matter content will be generally below 300 million -1. At densities of about 1,46-1,47 kg / l is achieved insolubles content below 50 million -1.

Изменение времени удерживания между 60 и 35 мин незначительно влияет на очистку раствора НК.Changing the retention time between 60 and 35 min slightly affects the cleaning of the NK solution.

Пример 4Example 4

Эффект соотношения мол. Р/мол. F неочищенного раствора НКThe effect of the ratio mol. R / mol. F untreated NK solution

Ламельный агрегат для осаждения соединяли с НК установкой для осуществления процесса непрерывного осаждения в течение трех суток. Соотношение мол. P/мол. F неочищенного НК варьировали путем замены фосфорита в АФК-установке и путем добавления фосфорной кислоты в неочищенный маточный раствор НК. Измеряли содержание нерастворимого вещества в очищенном растворе НК.The lamellar aggregate for precipitation was connected to the NK plant for the implementation of the continuous deposition process for three days. The ratio of mol. P / mol. F of crude NK was varied by replacing phosphorite in an ROS unit and by adding phosphoric acid to the crude mother liquor stock. The content of insoluble matter in the purified NK solution was measured.

Использовали следующие условия:Used the following conditions:

Поток: 2,5 м3 раствора НК/ч.Flow: 2.5 m 3 NK / h solution.

Время удерживания: 34 мин.Retention time: 34 minutes

Дозировка флокулянта: 20 млн-1 (0,1%-ный раствор).Flocculant Dosage: 20 million 1 (0.1% solution).

Плотность плава: в среднем 1580 кг/м3 при 80°C (1550-1620).Density of fusion: an average of 1580 kg / m 3 at 80 ° C (1550-1620).

Содержание нерастворимого вещества в неочищенном НК: 1-1,6%.The content of insoluble matter in the crude NK: 1-1.6%.

pH неочищенного раствора НК составлял от 5,5 до 6,5.The pH of the crude NA solution was from 5.5 to 6.5.

Поток осажденной фазы: 250 литров/час.Precipitated stream: 250 liters / hour.

Результаты представлены на Фиг.6. Показано количество нерастворимого в воде вещества в растворе НК, выходящем из ламельного агрегата, и соотношение мол. P/мол. F в неочищенном НК в течение 3 суток.The results are presented in Fig.6. The amount of water-insoluble substance in a solution of NK exiting the lamellar aggregate and the ratio of mol. P / mol. F in crude NK for 3 days.

На Фиг.6 показано, что количество нерастворимых в воде примесей уменьшалось до 150-350 млн-1 в период вплоть до 23 мая, 1800 часов. В этот период значения соотношения мол. Р/мол. F составляли от 0,4 до 0,5.Figure 6 shows that the amount of water-insoluble impurities decreased to 150-350 ppm -1 until May 23, 1800 hours. During this period, the ratio of mol. R / mol. F ranged from 0.4 to 0.5.

С 23 мая, 1800 часов, количество нерастворимых в воде примесей начало увеличиваться и соотношение мол. P/мол. F в неочищенном НК уменьшилось до 0,3. С 24 мая, 0,4 и т.д. количество нерастворимых в воде примесей уменьшилось от приблизительно 1000 млн-1 до приблизительно 200 млн-1, поскольку соотношение мол. Р/мол. F постепенно смещалось к 0,7.From May 23, 1800 hours, the amount of water-insoluble impurities began to increase and the ratio of mol. P / mol. F in the crude NK decreased to 0.3. From May 24, 0.4, etc. number of insoluble impurities was reduced from about 1000 million to about 200 -1 -1 million as the ratio mol. R / mol. F gradually shifted to 0.7.

Последнее изменение количества нерастворимых в воде примесей прерывалось от 1200 до 1600, 24 мая, поскольку появлялись значения рН вне приемлемого диапазона (выше 7 благодаря HNO3 насыщению в установке).The last change in the amount of water-insoluble impurities was interrupted from 1200 to 1600, on May 24, since pH values appeared outside the acceptable range (above 7 due to HNO 3 saturation in the installation).

Когда мол. P/мол. F в неочищенном растворе НК (и кислотном растворе НК из АФК-установки) уменьшалось, тогда нерастворимые в воде кристаллы, образующиеся на стадии нейтрализации, становились меньше и рыхлее. Поэтому в агрегате для осаждения образовывался более объемный шлам. Такой шлам осаждался гораздо медленнее, и количество нерастворимых в воде примесей из НК, выходящего из ламеллы, увеличивалось.When they say. P / mol. F in the crude solution of NK (and the acid solution of NK from the ROS unit) decreased, then the water-insoluble crystals formed at the stage of neutralization became smaller and looser. Therefore, a more bulky sludge was formed in the sedimentation unit. Such a sludge precipitated much more slowly, and the amount of water-insoluble impurities from the nanocrystal leaving the lamella increased.

Мол. P/мол. F является характеристикой неочищенного НК и может варьироваться путем смены фосфоритов в АФК-установке или путем добавления концентрированной фосфорной кислоты.Like P / mol. F is a characteristic of crude NK and can vary by changing phosphorites in an ROS unit or by adding concentrated phosphoric acid.

Обработка осажденной фазы:Precipitated phase treatment:

Осажденную фазу, выходящую из ламельного агрегата, соединяли с декантирующей центрифугой для удаления сухого вещества. Декантирующая центрифуга имеет центробежную силу около 550.The precipitated phase exiting the lamellar aggregate was connected to a decanter centrifuge to remove dry matter. The decanter centrifuge has a centrifugal force of about 550.

Перед введением в центрифугу в осажденную фазу добавляют 25-35 млн-1 флокулянта.Before introduction into the centrifuge in the precipitated phase is added 25-35 million -1 flocculant.

Концентрированный шлам (приблизительно 15% ламельной смеси), выходящий из центрифуги, повторно использовали на стадии разложения, т.е. стадии 1 на Фиг.1.Concentrated sludge (approximately 15% lamella mixture) exiting the centrifuge was reused at the decomposition stage, i.e. stage 1 in figure 1.

Раствор НК, выходящий из центрифуги (приблизительно 85% центрифужной смеси), имел ниже 450 млн-1 нерастворимых веществ и его смешивали потоком очищенного НК, выходящим из ламельного агрегата, или повторно использовали в потоке неочищенного НК, поступающего в ламельный агрегат.NK solution discharged from the centrifuge (about 85% of a centrifuge mixture) was below 450 million -1 insolubles and purified NK mixed stream exiting the lamellar aggregate or reused in a stream of crude NK entering the lamellar aggregate.

Результаты показывают, что неочищенный раствор НК, полученный из нитрофосфатного способа и имеющий плотность вплоть до 1620 кг/м3 при 70°C, может быть очищен до 200-300 млн-1 нерастворимого вещества с помощью осадительного бака, предпочтительно осадительного бака, имеющего ламельные пластины, при условии, что время удерживания составляет вплоть до 35 мин и соотношение мол. P/мол. F в растворе НК выше 0,4, предпочтительно выше 0,5.The results show that crude solution NK derived from nitrophosphate process and having a density up to 1620 kg / m 3 at 70 ° C, can be purified to 200-300 mln -1 insoluble substance by precipitation tank, the precipitation tank preferably having a lamella plate, provided that the retention time is up to 35 min and the ratio of mol. P / mol. F in the NC solution is above 0.4, preferably above 0.5.

Если соотношение мол. P/мол. F ниже 0,4, то скорость осаждения шлама уменьшается и делает очистку менее эффективной. Очистка может все же осуществляться, но требуемый поток шлама, выходящий из осадительного бака, будет гораздо выше.If the ratio of mol. P / mol. F below 0.4, then the sedimentation rate of the sludge decreases and makes cleaning less efficient. Cleaning can still be carried out, but the required stream of sludge leaving the sedimentation tank will be much higher.

Мол. P/мол. F может легко варьироваться путем добавления концентрированной фосфорной кислоты или другого источника фосфата, растворимого в кислотном неочищенном растворе НК.Like P / mol. F can be easily varied by adding concentrated phosphoric acid or another source of phosphate soluble in an acidic crude NK solution.

Claims (6)

1. Способ очистки растворов или плавов нитрата кальция, отличающийся тем, что он включает следующие стадии:
а) растворения и разведения раствора/плава нитрата кальция до концентрации 1,3-1,75 кг/л при температурах от 20 до 90°С,
б) нейтрализации полученного раствора,
в) добавления флокулянта и корректировки молярного соотношения фосфора к фтору,
г) осаждения,
д) центрифугирования осажденной фазы.
1. The method of purification of solutions or floats of calcium nitrate, characterized in that it includes the following stages:
a) dissolving and diluting the solution / melt of calcium nitrate to a concentration of 1.3-1.75 kg / l at temperatures from 20 to 90 ° C,
b) neutralizing the resulting solution,
C) adding flocculant and adjusting the molar ratio of phosphorus to fluorine,
g) deposition,
d) centrifuging the precipitated phase.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что на стадии (а) плав разбавляют до примерно 1,6 кг/л при 70°С.2. The method according to claim 1, characterized in that in stage (a) the melt is diluted to about 1.6 kg / l at 70 ° C. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что на стадии (в) молярное соотношение фосфора к фтору корректируют до значения выше 0,30, предпочтительно выше 0,45.3. The method according to claim 1, characterized in that at stage (c) the molar ratio of phosphorus to fluorine is adjusted to a value above 0.30, preferably above 0.45. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что на стадии (а) плав разбавляют до примерно 1,6 кг/л при 70°С и на стадии (в) молярное соотношение фосфора к фтору корректируют до значения выше 0,30, предпочтительно выше 0,45.4. The method according to claim 1, characterized in that at stage (a) the melt is diluted to about 1.6 kg / l at 70 ° C and at stage (c) the molar ratio of phosphorus to fluorine is adjusted to a value above 0.30, preferably above 0.45. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что осаждение на стадии (г) осуществляют в осадительном баке, снабженном тонкими пластинами, ламеллами.5. The method according to claim 1, characterized in that the deposition in stage (g) is carried out in a precipitation tank equipped with thin plates, lamellae. 6. Раствор/плав нитрата кальция, очищенный способом по любому из пп.1-5, характеризующийся тем, что он содержит менее 3% нерастворимых веществ. 6. The solution / melt of calcium nitrate, purified by the method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that it contains less than 3% insoluble substances.
RU2009112498/05A 2008-04-16 2009-04-06 Calcium nitrate RU2414426C2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20081853 2008-04-16
NO20081853A NO332615B1 (en) 2008-04-16 2008-04-16 Method of purifying calcium nitrate solutions or melts

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009112498A RU2009112498A (en) 2010-10-20
RU2414426C2 true RU2414426C2 (en) 2011-03-20

Family

ID=41218972

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009112498/05A RU2414426C2 (en) 2008-04-16 2009-04-06 Calcium nitrate

Country Status (7)

Country Link
CN (2) CN104085910A (en)
CO (1) CO6210122A1 (en)
CZ (1) CZ2009222A3 (en)
NO (1) NO332615B1 (en)
PL (1) PL220612B1 (en)
RU (1) RU2414426C2 (en)
ZA (1) ZA200901756B (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2507154C1 (en) * 2012-08-14 2014-02-20 Открытое Акционерное Общество "Завод минеральных удобрений Кирово-Чепецкого химического комбината" (ОАО "ЗМУ КЧХК") Method of obtaining purified solution of calcium nitrate
CN106629805B (en) * 2016-10-17 2017-11-21 交城县三喜化工有限公司 A kind of method and its device for producing calcium nitrate liquid

Also Published As

Publication number Publication date
RU2009112498A (en) 2010-10-20
NO20081853L (en) 2009-10-19
CN104085910A (en) 2014-10-08
CN101559966A (en) 2009-10-21
NO332615B1 (en) 2012-11-19
PL220612B1 (en) 2015-11-30
CO6210122A1 (en) 2010-10-20
CZ2009222A3 (en) 2010-08-11
PL387815A1 (en) 2009-10-26
ZA200901756B (en) 2010-02-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103813987B (en) The processing of phosphatic waste water and fluosilicate and phosphatic recovery
US20140352380A1 (en) Dewatering of phosphate precipitates
CN104860461A (en) Method and device for preparing NaCl industrial salt with desulphurization waste water zero discharge
US20080308505A1 (en) System and Process for Removal of Phosphorous and Ammonia from Aqueous Streams
US4225433A (en) Filtration of hot water extraction process whole tailings
CN101948211B (en) Method for treating vanadium oxide production wastewater
RU2414426C2 (en) Calcium nitrate
JP2006212471A (en) Treatment method and reuse method of fluorine-containing waste liquid containing nitric acid, and its recycle method
EP0003327A2 (en) Process for the chemical-mechanical treatment and/or purification of ground, surface or waste waters
UA119661C2 (en) Settler for decanting mineral slurries and method for separating clarified liquid from thickened slurry of said mineral slurries
KR101879208B1 (en) High-rate Water Treatment Method and Equipment using Mixed Mineral As Weighting Agent
UA119662C2 (en) Process and installation for producing alumina trihydrate by alkaline digestion of bauxite ore
RU2459765C2 (en) Method of purifying calcium nitrate and obtained products
JP7184622B2 (en) Method for recovering gypsum dihydrate from waste gypsum board
CA1103184A (en) Filtration of hot water extraction process whole tailings
CN106904585A (en) A kind of diluted acid de-magging slurry processing method
RU2131842C1 (en) Method of purification of wet-process phosphoric acid
RU2498942C1 (en) Method of purifying waste water from phosphates
CN107935286B (en) Desulfurization wastewater treatment system for thermal power plant
CN104529008A (en) Treatment system and technology for wastewater containing fluorine and phosphorus used for nitric phosphate production technology
SU1678761A1 (en) Method for obtaining phosphoric acid
RU2408530C1 (en) Method of purifying wet-process phosphoric acid
SU971788A1 (en) Process for producing sodium phosphate
TW202248144A (en) Drainage water volume reduction process
RU2406692C1 (en) Method of purifying wet-process phosphoric acid