RU2528674C1 - Способ получения сульфата аммония - Google Patents
Способ получения сульфата аммония Download PDFInfo
- Publication number
- RU2528674C1 RU2528674C1 RU2013116306/05A RU2013116306A RU2528674C1 RU 2528674 C1 RU2528674 C1 RU 2528674C1 RU 2013116306/05 A RU2013116306/05 A RU 2013116306/05A RU 2013116306 A RU2013116306 A RU 2013116306A RU 2528674 C1 RU2528674 C1 RU 2528674C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- ammonium sulfate
- ammonium
- iron
- solution
- Prior art date
Links
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Removal Of Specific Substances (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано в производстве азотного удобрения. Для получения сульфата аммония из подотвальной или карьерной вод отработанных месторождений железо-медно-цинковых сульфидных руд, содержащих 1-40 г/л сульфата железа (III), 2-10 г/л серной кислоты и сульфаты микроэлементов, проводят нейтрализацию указанных вод аммиаком до достижения pH реакционной смеси 8,0-9,0. Далее осуществляют обработку карбонатом аммония при массовом соотношении подотвальная или карьерная вода : карбонат аммония, равном (200-350):1. После этого отделяют полученный осадок от раствора сульфата аммония отстаиванием и фильтрованием, упаривают раствор сульфата аммония и проводят кристаллизацию и сушку кристаллов с получением целевого продукта. Изобретение позволяет снизить содержание в целевом продукте тяжелых металлов, в частности кадмия. 1 табл., 1 пр.
Description
Изобретение относится к области неорганической химии, в частности к производству сульфата аммония, который может быть использован в качестве азотного удобрения в сельском хозяйстве.
Известен способ получения сульфата аммония [Патент РФ №2325324, кл. С01С 1/24, С01С 1/242, опубл. 20.01.2008] путем нейтрализации отработанной серной кислоты, содержащей органические примеси, аммиаком в присутствии экстрагента, причем используют отработанную серную кислоту процесса сернокислотного алкилирования изобутана олефинами, содержащую примеси в виде органических сульфокислот и сульфоэфиров, в качестве экстрагента используют этиловый спирт при массовом соотношении серная кислота в пересчете на моногидрат: экстрагент, равном 1:0,2-0,45. Способ позволяет из отработанной серной кислоты процесса алкилирования получить продукт с малым содержанием органических веществ.
Недостатком способа является низкое качество сульфата аммония, связанное с присутствием органических веществ, а также сложность технологического процесса, обусловленная использованием горючих легковоспламеняющих органических растворителей в качестве экстрагента.
Известен способ получения сульфата аммония из сточных вод [А.с. СССР №186990, кл. C01B, опубл. 18.11.1966], содержащих сульфат аммония и загрязненных органическими примесями, путем продувки газообразного аммиака под давлением 5-12 атм при температуре 10-20°C в течение 2 час.
Недостатком способа является сложность технологического процесса, обусловленная проведением процесса при высоком давлении, и низкое качество целевого продукта, содержащего органические примеси.
Известен способ получения сульфата аммония из промывных растворов травления металла, содержащих сульфат железа (II) и серную кислоту [А.с. СССР №148035, кл. 12К7, опубл. 1962, БИ №12] путем нейтрализации известняком или углекислым кальцием при pH от 5 до 9, отделения полученного гипса от воды отстаиванием, коагуляцией и фильтрованием, обработкой гипса 30-50%-ным раствором углекислого аммония с получением осадка углекислого кальция и раствора сульфата аммония, возвратом осадка углекислого кальция на нейтрализацию промывной воды, упариванием раствора сульфата аммония, кристаллизацией и сушкой кристаллов с получением целевого продукта.
Недостатком способа является многостадийность технологического процесса и низкое качество целевого продукта. Сульфат железа (II) FeSO4 при высоких значениях pH (около 8-9) переходит в осадок в виде гидроксида железа Fe(OH)2 и загрязняет гипс, далее при обработке гипса углекислым аммонием переходит в жидкую фазу и загрязняет целевой продукт. При низком значении pH (в пределах 5-7) сульфат железа FeSO4 остается в растворе, что приводит к снижению выхода сульфата аммония.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения сульфата аммония [патент РФ №2445263, кл. C01C 1/24, опубл. 20.03.2012], из подотвальной и карьерной вод отработанных месторождений железо-медно-цинковых сульфидных руд, содержащих 1-40 г/л сульфата железа (III), 2-10 г/л серной кислоты и сульфаты микроэлементов путем их нейтрализации аммиаком, отделения полученного осадка от раствора сульфата аммония отстаиванием и фильтрованием, упаривания раствора сульфата аммония, кристаллизации и сушки кристаллов с получением целевого продукта, при этом подотвальную или карьерную воду нейтрализуют аммиаком до достижения pH реакционной смеси 4,5 - 5, выделяют осадок гидроксида железа Fe(OH)3, а фильтрат донейтрализуют аммиаком с получением раствора сульфата аммония с показателем pH среды 6,5-7. Способ позволяет рационально использовать компоненты исходного сырья, упростить процесс получения сульфата аммония.
Недостатком известного способа является недостаточно высокое качество целевого продукта из-за присутствия тяжелых металлов.
Задача изобретения - повышение качества целевого продукта путем снижения содержания тяжелых металлов.
Поставленная задача достигается в предлагаемом способе получения сульфата аммония из подотвальной или карьерной вод отработанных месторождений железо-медно-цинковых сульфидных руд, содержащих 1-40 г/л сульфата железа (III), 2-10 г/л серной кислоты и сульфаты микроэлементов путем их нейтрализации аммиаком, отделения полученного осадка от раствора сульфата аммония отстаиванием и фильтрованием, упаривания раствора сульфата аммония, кристаллизации и сушки кристаллов с получением целевого продукта, при этом процесс проводят в две стадии; на первой стадии подотвальную или карьерную воду нейтрализуют аммиаком до достижения pH реакционной смеси 8,0-9,0, а на второй стадии обрабатывают раствором карбоната аммония в массовом соотношении подотвальная или карьерная вода: карбонат аммония, равном 200-350:1.
Сущность изобретения заключается в следующем. Подотвальные и карьерные воды наряду с сульфатом железа (III) Fe2(SO4)3, серной кислоты микроэлементами, содержат также тяжелые металлы, в частности соединения кадмия. При нейтрализации подотвальной и карьерной воды аммиаком определенная часть тяжелых металлов остаются в растворе сульфата аммония за счет образования водорастворимых комплексных соединений тяжелых металлов с аммиаком. Протекание реакций комплексобразования не позволяет обеспечить высокую степень очистки раствора сульфата аммония от примеси тяжелых металлов, которые далее переходят в целевой продукт.
Проведение процесса получения сульфата аммония из подотвальной и карьерной вод в две стадии, а именно путем их нейтрализации аммиаком до достижения pH реакционной смеси 8,0 - 9,0 на первой стадии и на второй стадии - обработке раствором карбоната аммония в массовом соотношении подотвальная или карьерная вода: карбонат аммония, равном (200-350):1, обеспечивают минимальное содержание тяжелых металлов в растворе сульфата аммония и в целевом продукте. При этом тяжелые металлы, как кадмий, переходят в осадок в виде соответствующих малорастворимых карбонатов.
Полученные экспериментальные данные лабораторных опытов представлены в таблице 1.
При получении сульфата аммония путем нейтрализации подотвальной или карьерной воды аммиаком (опыты 1, 3 и 8) остаточное содержание вредной примеси кадмия в растворе сульфата аммония составляет 0,08-0,22 мг/л, что существенно выше значений предельно допустимых концентраций (ПДК) данного элемента в водоемах рыбохозяйственного назначения (не более 0,005 мг/л) и хозяйственно-питьевого водопользования (не более 0,001 мг/л). Проведение нейтрализации подотвальной воды карбонатом аммония (опыт 13) также не обеспечивает необходимую степень очистки от соединений кадмия.
Проведение процесса получения сульфата аммония при достижении показателя pH среды менее 8,0 (опыт 2, pH=7,5) на первой стадии нейтрализации подотвальной воды аммиаком и последующая обработка карбонатом аммония также не обеспечивает эффективную очистку от кадмия. К аналогичным результатам приводит поддержание показателя рН среды на первой стадии процесса выше 9,0.
Проведение процесса получения сульфата аммония в предлагаемых интервалах показателей процесса обеспечивает получение целевого продукта высокого качества с малым содержанием примеси кадмия (опыты 5, 6, 10, 11).
Однако при поддержании pH среды на первой стадии нейтрализации подотвальной или карьерной воды в пределах 8,0-9,0, а на второй стадии при снижении расхода карбоната аммония ниже массового соотношения подотвальная или карьерная вода: карбонат аммония, чем 350:1 (опыты 4, 8), имеет место увеличение остаточного содержания кадмия в растворе аммония. При этом расход карбоната аммония недостаточен для полного осаждения примеси тяжелого металла. Увеличение расхода карбоната аммония более массового соотношения, чем 200:1 (опыты 7, 12), не обеспечивает дальнейшего роста степени очистки сульфата аммония от примеси кадмия и приводит к перерасходу реагента.
Пример 1. Для получения сульфата аммония использовали подотвальную воду Старогоднего хвостохранилища отработанного месторождения железо-медно-цинковых сульфидных руд. Подотвальная вода содержит 1,3 г/л сульфата железа (III), 7,0 г/л серной кислоты H2SO4, микроэлементы, а также 0,35 мг/л кадмия. Показатель pH исходной подотвальной воды 3,0. На первой стадии процесса 72,4 г подотвальной воды нейтрализовали аммиаком до достижения показателя рН реакционной смеси 8,1. Расход 10%-ного раствора аммиака составил 17,5 г. Процесс сопровождается выделением объемного осадка гидроксида железа (III) Fe(OH)3. На второй стадии процесса полученную суспензию обработали 15%-ным раствором карбоната аммония, взятого в количестве 2 г. Расход карбоната аммония составил 0,3 г, массовое соотношение подотвальная вода: карбонат аммония 250:1. Далее реакционную смесь отстаивали, осадок от раствора сульфата аммония отделяли фильтрацией. Фильтрат, представляющий собой раствор сульфата аммония, упаривали, выделенные кристаллы сушили с получением целевого продукта.
Предлагаемый способ получения сульфата аммония позволяет повысить качество целевого продукта - сульфата аммония путем снижения содержания примеси тяжелого металла - кадмия.
Claims (1)
- Способ получения сульфата аммония из подотвальной или карьерной вод отработанных месторождений железо-медно-цинковых сульфидных руд, содержащих 1-40 г/л сульфата железа (III), 2-10 г/л серной кислоты и сульфаты микроэлементов, путем их нейтрализации аммиаком, отделения полученного осадка от раствора сульфата аммония отстаиванием и фильтрованием, упаривания раствора сульфата аммония, кристаллизации и сушки кристаллов с получением целевого продукта, отличающийся тем, что процесс проводят в две стадии, на первой стадии подотвальную или карьерную воду нейтрализуют аммиаком до достижения pH реакционной смеси 8,0-9,0, а на второй стадии обрабатывают карбонатом аммония в массовом соотношении подотвальная или карьерная вода : карбонат аммония, равном (200-350):1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013116306/05A RU2528674C1 (ru) | 2013-04-09 | 2013-04-09 | Способ получения сульфата аммония |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013116306/05A RU2528674C1 (ru) | 2013-04-09 | 2013-04-09 | Способ получения сульфата аммония |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2528674C1 true RU2528674C1 (ru) | 2014-09-20 |
Family
ID=51583026
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013116306/05A RU2528674C1 (ru) | 2013-04-09 | 2013-04-09 | Способ получения сульфата аммония |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2528674C1 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU604819A1 (ru) * | 1974-03-22 | 1978-04-30 | Предприятие П/Я Р-6295 | Способ получени сульфата аммони |
| SU709533A1 (ru) * | 1977-12-12 | 1980-01-15 | Предприятие П/Я Р-6295 | Способ получени сульфата аммони |
| RU2445263C1 (ru) * | 2010-10-28 | 2012-03-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Башкирский государственный университет" (ГОУ ВПО БашГУ) | Способ получения сульфата аммония |
| CN102432071A (zh) * | 2011-09-01 | 2012-05-02 | 东北大学 | 一种综合利用高铁铝土矿的方法 |
-
2013
- 2013-04-09 RU RU2013116306/05A patent/RU2528674C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU604819A1 (ru) * | 1974-03-22 | 1978-04-30 | Предприятие П/Я Р-6295 | Способ получени сульфата аммони |
| SU709533A1 (ru) * | 1977-12-12 | 1980-01-15 | Предприятие П/Я Р-6295 | Способ получени сульфата аммони |
| RU2445263C1 (ru) * | 2010-10-28 | 2012-03-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Башкирский государственный университет" (ГОУ ВПО БашГУ) | Способ получения сульфата аммония |
| CN102432071A (zh) * | 2011-09-01 | 2012-05-02 | 东北大学 | 一种综合利用高铁铝土矿的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7018393B2 (ja) | 廃水からリン生成物を生成するための方法 | |
| EA031572B1 (ru) | Способ удаления сульфата из сточных вод | |
| US10683211B2 (en) | Process for potash recovery from biomethanated spent wash with concomitant environmental remediation of effluent | |
| CN102583685B (zh) | 一种脱除水溶液中微量汞的方法 | |
| Xiong et al. | Preparation of magnesium hydroxide from leachate of dolomitic phosphate ore with dilute waste acid from titanium dioxide production | |
| RU2519692C1 (ru) | Способ извлечения редкоземельных элементов из твердых материалов, содержащих редкоземельные элементы | |
| Li et al. | Phosphorus recovery as struvite from eutropic waters by XDA-7 resin | |
| RU2528674C1 (ru) | Способ получения сульфата аммония | |
| RU2557608C1 (ru) | Способ утилизации отработанных электролитов хромирования | |
| CN102328947A (zh) | 一种回收锶渣的方法 | |
| RU2445263C1 (ru) | Способ получения сульфата аммония | |
| CN108314162A (zh) | 一种酸性环境下含钾盐水溶液的除钾方法 | |
| JP2013245159A (ja) | クラウス法テールガスを包括的に処理するとともに硫酸マンガンを製造する方法 | |
| RU2325327C1 (ru) | Способ извлечения молибдена | |
| RU2489352C1 (ru) | Способ получения сульфата аммония | |
| CN103112939B (zh) | 一种脱除水溶液中微量铜的方法 | |
| Boukhsib et al. | Process for Reducing the magnesium content in industrial phosphoric acid by its precipitation to magnesium fluorosilicate | |
| RU2574772C2 (ru) | Способ получения сульфата аммония | |
| RU2164220C1 (ru) | Способ переработки сульфатных ванадийсодержащих сточных вод | |
| Korte et al. | Evaluation of three different purities of crab-shell for the remediation of mine impacted water | |
| RU2157420C1 (ru) | Способ переработки ванадийсодержащих конвертерных шлаков | |
| RU2555261C1 (ru) | Способ получения свинца | |
| CN105481071A (zh) | 一种含有高浓度硝酸钠和/或硝酸钾水溶液的除盐方法 | |
| RU2641826C1 (ru) | Способ очистки сточных вод от ионов молибдена | |
| RU2792510C1 (ru) | Способ очистки многокомпонентных промышленных сточных вод, содержащих цинк и хром |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160410 |