RU2788723C1 - Способ получения нитрита натрия и оксида цинка - Google Patents
Способ получения нитрита натрия и оксида цинка Download PDFInfo
- Publication number
- RU2788723C1 RU2788723C1 RU2021137934A RU2021137934A RU2788723C1 RU 2788723 C1 RU2788723 C1 RU 2788723C1 RU 2021137934 A RU2021137934 A RU 2021137934A RU 2021137934 A RU2021137934 A RU 2021137934A RU 2788723 C1 RU2788723 C1 RU 2788723C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sodium nitrite
- zinc
- sodium
- sodium nitrate
- metal
- Prior art date
Links
- LPXPTNMVRIOKMN-UHFFFAOYSA-M Sodium nitrite Chemical compound [Na+].[O-]N=O LPXPTNMVRIOKMN-UHFFFAOYSA-M 0.000 title claims abstract description 55
- 235000010288 sodium nitrite Nutrition 0.000 title claims abstract description 27
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 6
- NECNAXWJIQPTKG-UHFFFAOYSA-N disodium;zinc;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[Na+].[Na+].[Zn+2] NECNAXWJIQPTKG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 5
- VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N Sodium nitrate Chemical compound [Na+].[O-][N+]([O-])=O VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 54
- 235000010344 sodium nitrate Nutrition 0.000 claims abstract description 26
- 239000004317 sodium nitrate Substances 0.000 claims abstract description 26
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 15
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 claims abstract description 4
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 5
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 4
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 3
- 238000011109 contamination Methods 0.000 claims description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 5
- 238000005039 chemical industry Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 abstract 1
- 229960000819 Sodium Nitrite Drugs 0.000 description 18
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitrogen oxide Substances O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N oxolead Chemical compound [Pb]=O YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229910052813 nitrogen oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N nitrous oxide Inorganic materials [O-][N+]#N GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N al2o3 Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000464 lead oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N oxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N sodium Chemical compound [Na] KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- -1 therefore Chemical compound 0.000 description 1
- 230000002588 toxic Effects 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 1
Abstract
Изобретение может быть использовано в химической промышленности и других отраслях хозяйства. Способ производства нитрита натрия NaNO2 из нитрата натрия NaNO3 включает нагрев нитрата натрия с металлом с последующим растворением в воде полученной твердой субстанции, выпадение в осадок нерастворимого в воде оксида металла и с остатком нитрита натрия в растворе. В качестве металла используют цинк. Нагрев цинка в виде частиц совместно с мелющими керамическими шарами проводят в ванне расплавленного нитрата натрия внутри вращающегося барабана шаровой мельницы при температуре 308-320°С. Выпадающий в осадок нерастворимый в воде оксид цинка ZnO используют как отдельный товарный продукт. Изобретение позволяет получить в одном технологическом процессе два товарных продукта – нитрит натрия и оксид цинка, снизить затраты энергии за счет снижения температуры, упростить технологию и уменьшить нагрузку на экологию. 1 з.п. ф-лы, 3 пр.
Description
Изобретение относится к способам получения нитрита натрия, оксидов металлов и оксида цинка и может быть использовано в химической промышленности и других отраслях хозяйства.
В настоящее время основной технологией получения товарного нитрита натрия имеющего широкое применение в различных отраслях народного хозяйства является процесс абсорбции горячей газовой смеси, получаемой в результате окисления аммиака и содержащей водяные пары, кислород и окислы азота водным раствором гидроокиси натрия, описанным например в монографии [Позин М.Е. Технология минеральных солей, ч. 2, "Химия", Л., 1970, с. 1221-1222, Справочник азотчика, "Химия", М., 1987 г., с. 223-227], по формуле
2NaOH+NO+NO2 → 2NaNO2+H2O
Данная технология обладает следующими основными недостатками - большой энергоемкостью и аппаратной сложностью т.к. процесс получения окислов азота из аммиака происходит на катализаторе под давлением выше атмосферного, при температуре порядка 900°С с последующим охлаждением нитрозных газов в котле-утилизаторе до температуры 350-400°С и с последующим барботажем нитрозных газов в сложном абсорбционном аппарате.
Общеизвестен метод получения нитрита натрия с нагреванием порошка свинца с нитратом натрия с последующим растворением в воде полученной твердой субстанции https://ru.wikipedia.org/wiki/Нитрит_натрия. В результате растворения в осадок выпадет нерастворимый в воде оксид свинца(II), а нитрит натрия остается в растворе:
NaNO3+Pb → NaNO2+PbO
Данный метод обладает следующими основными недостатками - свинец реагирует как правило не полностью, поэтому раствор представляет собой смесь нитрита натрия и нитрата натрия, которую необходимо разделить, также оксид свинца токсичен и поэтому данный метод не применяется для производства пищевого нитрита натрия. В тоже время необходимо отметить простоту метода получения нитрита натрия с нагреванием порошка свинца с нитратом натрия, который является наиболее близким аналогом к заявляемому изобретению.
Наверняка были попытки реализовать метод нагрева нитрата натрия с порошками других металлов для получения нитрита натрия, но в процессе патентного поиска такая информация обнаружена не была. Возможно это связано с тем что многие порошки металлов при нагреве с нитратом натрия горят с выделением большого количества тепла, как например, порошок цинка, поэтому получающий при нагреве нитрата натрия с металлом нитрит натрия сразу разлагается.
Т.о. задача получения нитрита натрия из нитрата натрия путем нагрева его с металлом сводится к контролю температуры реакции, а точнее к недопущению ее возрастания выше 320°С когда происходит разложение нитрита натрия.
В твердом состоянии нитрата натрия контроль температурного режима реакции является очень сложной задачей т.к. теплоперенос осуществляется между частичками нитрата натрия и металлическим порошком. В то же время температура плавления нитрата натрия составляет 308°С и при 320°С разлагается расплав нитрита натрия, и т.о. в интервале 308-320°С в расплаве могут сосуществовать нитрат и нитрит натрия.
Техническая задача по недопущению развития неконтролируемой экзотермической реакции между порошком металла и нитратом натрия автором настоящего изобретения решается путем отказа от использования готового порошка металла. Вместо готового порошка металла используется помол частиц металла и получаемой корочки оксида на них в ванне расплавленного нитрата натрия внутри вращающегося барабана шаровой мельницы при температуре в интервале 308-320°С.
Сущность изобретения заключается в том, что для получения нитрита натрия производят нагрев нитрата натрия с металлом с последующим растворением в воде полученной твердой субстанции, выпадения в осадок нерастворимого в воде оксида металла и остатком нитрита натрия в растворе, причем нагрев металла в виде мелких частиц осуществляют совместно с мелющими керамическими шарами в ванне расплавленного нитрата натрия внутри вращающегося барабана шаровой мельницы при температуре в интервале 308-320°С.
Применив в качестве металла цинк получают выпадающий в осадок нерастворимый в воде оксид цинка который используют как отдельный товарный продукт. А для уменьшения загрязнения нитрита натрия и оксида цинка продуктами износа шаровой мельницы барабан шаровой мельницы футеруют деталями из цинка.
Возможность реализации способа иллюстрируется следующими примерами реализованными в лабораторных условиях.
В качестве модели шаровой мельницы использовался глубокий фарфоровый стакан закрепленный на металлической оправке для вращения с помощью дрели с регулируемой частотой вращения, для создания термостатированного объема использовалась муфельная электропечь SNOL 8,2/1100, использовался цинк гранулированный ЧДА ТУ 6-09-5294-86, нитрат натрия технический высший сорт производства АО «Ферганаазот» ГОСТ 828-77, помольные шары из оксида алюминия.
Пример 1.
Температура муфельной электропечи 310°С.
цинк гранулированный ЧДА - 65,38 г
нитрат натрия технический - 85 г.
Конверсия NaNO3 → NaNO2, 77%.
Пример 2.
Аналогично примеру 1.
Температура муфельной электропечи 314°С.
цинк гранулированный ЧДА - 65,38 г
нитрат натрия технический - 85 г.
Конверсия NaNO3 → NaNO2, 93%.
Пример 3.
Аналогично примеру 1.
Температура муфельной электропечи 318°С.
цинк гранулированный ЧДА - 65,38 г
нитрат натрия технический - 85 г.
Конверсия NaNO3 → NaNO2, 64%.
Во всех примерах показанных выше получался порошок оксида цинка нестабильного качества по гранулометрическому составу возможно связанный с трудностью термостабилизации в малом объеме.
Таким образом, применение предлагаемого способа получения нитрита натрия позволяет в одном технологическом процессе получить два товарных продукта - нитрит натрия и оксид цинка, получив существенную экономию энергии за счет четырехкратного снижения температуры получения оксида цинка в отличие от «французского процесса», значительное упрощение технологии получения нитрита натрия и уменьшение нагрузки на экологию.
Claims (2)
1. Способ производства нитрита натрия NaNO2 из нитрата натрия NaNO3, включающий нагрев нитрата натрия с металлом с последующим растворением в воде полученной твердой субстанции, выпадение в осадок нерастворимого в воде оксида металла с остатком нитрита натрия в растворе, отличающийся тем, что в качестве металла используют цинк Zn, нагрев цинка в виде частиц совместно с мелющими керамическими шарами проводят в ванне расплавленного нитрата натрия внутри вращающегося барабана шаровой мельницы при температуре 308-320°С, а выпадающий в осадок нерастворимый в воде оксид цинка ZnO используют как отдельный товарный продукт.
2. Способ производства нитрита натрия из нитрата натрия по п. 1, отличающийся тем, что для уменьшения загрязнения нитрита натрия и оксида цинка продуктами износа шаровой мельницы барабан шаровой мельницы футеруют деталями из цинка.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2788723C1 true RU2788723C1 (ru) | 2023-01-24 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE411155C (de) * | 1920-12-08 | 1925-03-24 | Chemical T J C Res Company Ltd | Verfahren zur Durchfuehrung von chemischen Umsetzungen |
| SU142634A1 (ru) * | 1961-06-12 | 1961-11-30 | М.М. Кушнир | Способ получени нитрита кали |
| DE2940186A1 (de) * | 1978-10-06 | 1980-04-24 | Asahi Chemical Ind | Verfahren zur herstellung von nitriten |
| RU2069174C1 (ru) * | 1993-09-07 | 1996-11-20 | Государственный научно-исследовательский институт азотной промышленности и продуктов органического синтеза | Способ производства нитрита натрия |
| RU2174096C1 (ru) * | 2000-06-26 | 2001-09-27 | Горловское открытое акционерное общество "Концерн Стирол" | Способ получения нитрита натрия и абсорбционный аппарат для проведения процесса |
| WO2021245530A1 (en) * | 2020-06-01 | 2021-12-09 | Deepak Nitrite Limited | Forms of sodium nitrite and impurity profile thereof |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE411155C (de) * | 1920-12-08 | 1925-03-24 | Chemical T J C Res Company Ltd | Verfahren zur Durchfuehrung von chemischen Umsetzungen |
| SU142634A1 (ru) * | 1961-06-12 | 1961-11-30 | М.М. Кушнир | Способ получени нитрита кали |
| DE2940186A1 (de) * | 1978-10-06 | 1980-04-24 | Asahi Chemical Ind | Verfahren zur herstellung von nitriten |
| RU2069174C1 (ru) * | 1993-09-07 | 1996-11-20 | Государственный научно-исследовательский институт азотной промышленности и продуктов органического синтеза | Способ производства нитрита натрия |
| RU2174096C1 (ru) * | 2000-06-26 | 2001-09-27 | Горловское открытое акционерное общество "Концерн Стирол" | Способ получения нитрита натрия и абсорбционный аппарат для проведения процесса |
| WO2021245530A1 (en) * | 2020-06-01 | 2021-12-09 | Deepak Nitrite Limited | Forms of sodium nitrite and impurity profile thereof |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2716296C1 (ru) | Получение восстановленного порошка титана методом многостадийного глубокого восстановления | |
| CN108149022B (zh) | 一种钒渣空白焙烧铵化提钒的方法 | |
| CN109055724B (zh) | 从铬钒矿/渣中提取钒和铬的方法 | |
| US9663383B2 (en) | Process for preparing chromium(III) oxide | |
| WO2015057189A1 (en) | Recovery of high purity lead oxide from lead acid battery paste | |
| CN109136537A (zh) | 钒钛磁铁矿制备液体提钒合格原料及直接提钒的工艺 | |
| CN102242274B (zh) | 钒渣焙烧生产五氧化二钒的方法 | |
| JP2925733B2 (ja) | クロム鉱物からアルカリクロム酸塩を調製するための方法 | |
| CN104722767A (zh) | 一种钨粉的制备方法 | |
| RU2788723C1 (ru) | Способ получения нитрита натрия и оксида цинка | |
| CN104129814B (zh) | 一种以石油加氢废催化剂为原料生产偏钒酸铵的方法 | |
| CN113025833A (zh) | 高浓度钒液沉钒的方法 | |
| US9580333B2 (en) | Process for preparing chromium(III) oxide | |
| CN110358926B (zh) | 钒渣短流程制备草酸氧钒的方法 | |
| Sun et al. | Decomposition kinetics of zircon sand in NaOH sub-molten salt solution | |
| Yukhin et al. | Bismuth preoxidation for preparing solutions of salts | |
| CN110357156A (zh) | 钒渣短流程制备二氧化钒的方法 | |
| JP2013035738A (ja) | 酸化ニッケル粉末及びその製造方法 | |
| US3438724A (en) | Manufacture of chromium spinels | |
| CN110422878B (zh) | 一种由氟钛酸铵制备锐钛型TiO2粉体的方法 | |
| CN109437300B (zh) | 固相法制备高纯偏钒酸钠的方法 | |
| RU2336348C1 (ru) | Способ переработки титан-кремнийсодержащих концентратов с получением искусственного рутила | |
| CN103993159A (zh) | 一种含钒物料两段式钠化焙烧方法 | |
| GB748610A (en) | Improvements in or relating to a method for treating alkali metal chromates | |
| RU2264478C1 (ru) | Способ переработки титан-кремнийсодержащих концентратов |