SK279011B6 - Spôsob premeny síranu amónneho na síran draselný - Google Patents

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka spôsobu premeny síranu amónneho na síran draselný, pri ktorom sa zmiešavajú vodné roztoky síranu amónneho a chloridu draselného v mólovom pomere čistých solí 1 až 1,25 ku 2.

Doterajší stav techniky

Síran draselný je syntetická draselná soľ používaná najmä ako draselné hnojivo na pestovanie kvetov, zeleniny, ovocia, tabaku a iných rastlín neznášajúcich vysokú koncentráciu chloridov obsiahnutých v lacnejšom draselnom hnojive - chloride draselnom.

Dominantným spôsobom výroby síranu draselného je podvojný rozklad minerálu schonitu s chloridom draselným podľa reakcie:

Kaso₄ . MgSO„ . 6H₂0 + 2KC1 —— 2K₂SO₄ + MgCl₂ . 6H₂O

Síran amónny je syntetické dusíkaté hnojivo. V súčasnosti sa vyrába spracovávaním jeho vodných roztokov odpadajúcich zo syntézy kaprolaktámu, metylmetakrylátu a amoniakálnej výpierky odplynov obsahujúcich oxidy síry.

Veľký nárast uvádzaných výrob spojených s nutným sprievodným výrobkom síranom amónnym viedol k mimoriadnemu zvýšeniu produkcie síranu amónneho a spôsobil pokles jeho ceny pod úroveň hodnoty v ňom obsiahnutých surovín.

Tento stav je príčinou hľadania postupov umožňujúcich efektívnejšie zužitkovanie síranu amónneho.

Jednou z možností riešenia problému je v technickej literatúre už dávno opísaná premena síranu amónneho na síran draselný účinkom chloridu draselného, prebiehajúca podľa rovnice:

(NH₄)₂5O₄ + 2KC1 --->- K₂SO₄ + 2NH₄C1

Z tejto rekcie vychádza aj spôsob opísaný v CS AO č. 269030. Jeho nevýhodou je vyššia energetická náročnosť a nižšia výťažnosť.

Cieľom vynálezu je vytvoriť postup umožňujúci dosahovanie vysokých výťažkov a dobrej kvality síranu draselného.

Podstata vynálezu

Uvedenú úlohu rieši spôsob premeny síranu amónneho na síran draselný, pri ktorom sa zmiešavajú vodné roztoky síranu amónneho a chloridu draselného v mólovom pomere čistých solí 1 až 1,25 ku 2, ktorého podstata spočíva v tom, že sa odparením vody upraví jej mólový pomer proti súčtu molov vstupujúcich solí na 7,5 až 5,0 ku 1, horúca suspenzia sa ochladí na teplotu +45 až +20°C, prídavkom čpavku sa upraví jej pil na hodnotu 7,0 až 12,0, výhodne na hodnotu pH 10,0, a takáto suspenzia sa separuje za súčasného premývania oddeľovaného kryštálu vodou.

Výhodou premeny síranu amónneho na síran draselný podľa vynálezu je nízka energetická náročnosť procesu, nakoľko do premeny priamo vstupuje vodný roztok síranu amónneho.

Výhodou postupu je dosahovanie 86 až 93 percentnej výťažnosti síranu draselného na do premeny vstupujúci drahší chlorid draselný.

Ďalšou výhodou postupu je získavanie produktu s nízkym obsahom chloridov - na úrovni 0,3 až 1,0 % hmotn. a stopercentná rozpustnosť získanej soli.

Charakteristickým znakom technického síranu draselného vyrobeného postupom podľa vynálezu je súčasná prítomnosť amoniakálneho dusíka s koncentráciou 0,6 až 3,0 % hmotn., čo ho čiastočne zaraďuje medzi dvojzložkové draselno-dusíkaté hnojivá.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Príklad 1

400 g vodného roztoku síranu amónneho obsahujúceho 150,8 g rozpustnej soli bolo zmiešané so 450 g vodného roztoku chloridu draselného obsahujúceho 149,1 g rozpustnej soli.

Zo vzniknutej suspenzie bolo za atmosférického tlaku odparené 13,4 g vody.

Horúca suspenzia s teplotou 108 °C bola za miešania ochladzovaná na vodnom kúpeli. Pri dosiahnutí teploty +60°C bol do suspenzie uvádzaný plynný čpavok. Suspenzia bola ochladená na teplotu +28°C a pH upravené na hodnotu 11.

Takto upravená suspenzia bola separovaná vákuovou filtráciou. Kryštál bol premytý 30 g vody. Po vysušení bolo získané 161 g soli a 578 g materského lúhu. Výťažok kryštálu K₂SO₄ predstavoval 92,4 %.

Príklad 2

Dávkovacím čerpadlom bolo do zmiešavača uvádzané 1807 kg/hod. vodného roztoku chloridu draselného obsahujúceho 594,2 kg čistej soli. Druhým dávkovacím čerpadlom bolo do toho istého zmiešavača privádzané 1379 kg/hod. vodného roztoku síranu amónneho obsahujúceho 579,3 kg čistej soli.

Zmes roztokov plynulé vstupovala do vákuovej odparky pracujúcej za absolútneho tlaku 40 kPa. Pri teplote cca 70°C bolo zo zmesi oddestilované 398,2 kg/hod. vody. Horúca suspenzia odtekala do kryštalizátora s nútenou cirkuláciou suspenzie cez chladič, v ktorom bola ochladzovaná na teplotu +33°C. Do ochladenej suspenzie bol privádzaný plynný čpavok v množstve 8 kg/hod., ktorého účinkom dochádzalo k úprave pH roztoku na hodnoty 9,5 až 10,5.

Suspenzia bola odvádzaná na odstredivku. Odstreďovaný kryštál bol premývaný 80 1 /hod. vody.

Hodinové množstvo vyrábaného síranu draselného po vysušení na obsah vody 0,4 % hmotn. predstavovalo 598 kg·

Analýzami bol vo vysušenom produkte zistený obsah chloridov 0,56 % hmotn., síranov 55,9 % hmotn. a amoniakového katiónu 3,.4 %, čo zodpovedá 49 % K₂O a 2,7 %

Claims (1)

1. Spôsob premeny síranu amónneho na síran draselný, pri ktorom sa zmiešavajú vodné roztoky síranu amónneho a chloridu draselného v mólovom pomere čistých solí 1 až 1,25 ku 2, v y z n a č u j ú c i sa t ý m , že sa odparením vody upraví jej mólový pomer proti súčtu molov vstupujúcich solí na 7,5 až 5,0 ku 1, horúca suspenzia sa ochladí na teplotu +45 až +20 °C, prídavkom čpavku sa upraví jej pH na hodnotu 7,0 až 12,0, výhodne na hodnotu pH 10,0, a takáto suspenzia sa separuje za súčasného premývania oddeľovaného kryštálu vodou.