SU1502550A1 - Способ уменьшени слеживаемости аммиачной селитры - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к промышленности минеральных удобрений, а именно к производству аммиачной селитры, и может быть использовано дл  уменьшени  слеживаемости аммиачной селитры, пригодной дл  бестарных перевозок. Целью изобретени   вл етс  получение продукта, пригодного дл  бестарных перевозок, улучшение грансостава и формы гранул, а также технологичности процесса. Дл  уменьшени  слеживаемости аммиачной селитры путем введени  в плав нитрата аммони  добавки сульфата кальци  в качестве добавки используют отход производства экстракционной фосфорной кислоты, фосфогипс влажностью 1-6% и размером частиц 10-100 мкм, который ввод т в количестве 0,3-0,8% мас.% в плав нитрата аммони  при интенсивном перемешивании перед подачей его на гранул тор с одновременной донейтрализацией плава аммиаком с последующей обработкой диспергатором-нафталинсульфонатом (НФ). 2 табл.

Description

Изобретение относитс  к промышпен- ности минеральных удобрений, а именно к производству аммиачной селитры, и может быть использовано дл  уменьшени  слеживаемости аммиачной селит ры, пригодной дл  бестарных перевозок .

Цель изобретени  - получение продукта , пригодного дл  бестарных перевозок , предотвращение забИвки грану-г л тора и фильтров, улучшение грано- состава и формы гранул, а также технологичности процесса.

Пример. 500 г 50%-ной азотной кислоты нейтрализуют газообразным аммиаком, полученный раствор упаривают до концентрации 99,5%. В плав нитрата аммони  при интенсивном перемешивании добавл ют 0,5 мае.л фосфогип- са со средним содержанием влаги 2,8% и измельченного до размера частиц 20 мкм, одновременно с этим плав до- нейтрализовывают аммиаком при рН 6 10%-ного водного раствора аммиачной селитры. Далее плав направл ют на гранул цию, гранулы охлаждают и обрабатывают 40%-ным водным раствором диспергатора (нафталинсульфоната) (НФ) в количестве 0,02 мас.%. Показатели полученной аммиачной селитры сле - дующие: прочность гранул 1028 г/гран.; слеживаемость 0,16 кгс/см .

сл о |С

СП СП

3 150

Диспер1 атор НФ представл ет собой смесь полимерных соединений разной молекул рной массы, образующихс  при конденсации сульфокислот нафталина с водным раствором формальдегида и с последующей нейтрализацией едким натром или аммиачной водой. Введение в  дро гранулы аммиачной селитры двухвалентного катиона (Са) позвол ет молекуле анионоактивного ПАВ прочно закрепитьс  на поверхности гранул за счет образовани  химическо св зи.

Интервал эффективного действи  добавки фосфогипса в сочетании с диспергатором НФ установлен серией опытов, результаты которых представлены в табл.1. Гранулирование плава анмиачной селитры провод т на лабора торном гранул тор-е в жидкой фазе (гексане), Содержание диспергатора НФ в селитре составл ет 0,05 - 0,07 мас.%. Испытани  образцов на содержание влаги (по Фишеру), прочность и слеживаемость провод т по известным методикам.

Из табл.1- видно, что эффективное действие добавки фосфогипса про вл етс  в интервале 0,3-0,8 мас.% CaS04 Относительно неОольша  прочность и существенна  слеживаемость продукта дл  образцов может быть объ снена малым содержанием добавки фосфо гипса, а дл  образца 5 еще и высо- нмм влагосодержанием гранул (0,А2%). Недостаточна  прочность дл  образца 9 объ сн етс  значительным содержанием влаги в селитре. Однако в целом дл  аммиачной селитры с добавкой фосфогипса не менее 0,3 мас.% с исходной влажностью 1-6% характерно низкое влагосодержание гранул: 0,22-0,29%. Превышение этой величины происходит, в основном, из-за воздействи  окружающего воздуха с высокой относительной влажностью - более 85% (образцы 5,9,11 и 15), а также сочетани  таких неблагопри тных факторов, как высока  относительна  влажность воздуха и недостаточна  сушка фосфогипса до влагосодержани  более 6% (образец 9). Устранение избыточной влажности воздуха легко достигаетс  кондиционированием воздуха, предусматриваемым общими требовани ми к складским помещени м аммиачной се- . Как показали исследовани 

аммиачной селитры с добавкой фосфогипса , именно влажность исходного фосфогипса и относительна  влажность воздуха наиболее сильно вли ют на содержание влаги в продукте и, соот

0

5

5

0

,

ность продукта при прочих равных услови х.

Фосфогипс перед подачей в плав высушивают до остаточной влажности 1-6%, измельчают до размера частиц 10-100 мкм и затем ввод т в плав нитрата аммони  при интенсивном пере- 5 мешивании перед подачей его на грану- л тор с одновременной донейтрализа- цией плава аммиаком.

Предварительна  сушка фосфогипса до остаточной влажности 1-6% необходима с целью предотвращени  внесени  влаги в селитру, так как влага ухудшает качество готового продукта. Так, например, при добавке сырого фосфогипса с содержанием 33% влаги прочность и слеживаемость равны соответственно 801 г/гран, и 0,4 кгс/см, а при добавке предварительно высушен-, кого фосфогипса (до 2,8% ) эти величины равны 832 г/гран, и 0 0,2 кгс/см. Обезвоживание фосфогипса до влажности менее 1% требует существенных затрат, так как скорость сушки фосфогипса резко уменьшаетс  при дальнейшем снижении его влажно сти. Об этом свидетельствуют опыты го сушке. Так, скорость сушки (при 160 С) при изменении влажности фосфо гипса от 6 до 1% уменьшаетс  от 0,17 до 0,004 кг/кг-ч. Обезвоживание фосфогипса до влажности 5-6% не вызывает затруднений и может быть осуществлено в засушливых районах даже под действием солнечных лучей.

После высушивани  фосфогипс необходимо измельчить до размера частиц 10-100 мкм дл  быстрого растворени  в плаве и во избежание засорени  фильтров, установленных перед грану- л тором, а также отверстий грану  - тора. Верхний предел размера частиц (100 мкм) обусловлен тем, что более крупные частицы фосфогипса, с одной стороны, медленно раствор ютс  в плаве аммиачной селитры, а с другой

способны забивать фильтр и дале от версти  гранул тора. Нижний предел частиц (10 мкм) объ сн етс  резко возрастающими энергозатратами на измельчение фосфогипса, в результате .

0

5

чего измельчение его до размера менее 10 мкм делаетс  экономически невыгодным .

Высушенный и измельченный фосфо- гипс наиболее целесообразно вводить в плав селитры непосредственно перед гранул цией (после доупарочного аппарата ) , Вводить добавку перед вьшарным или доупарочным аппаратами нецелесообразно ввиду возможного образовани  отложений сульфата кальци  на поверхности теплообменников. Дл  ускорени  растворени  фос огипса в плаве и выравнивани  градиента концентраций добавки фосфогипс необходимо вводить при интенсивном перемешивании. Доней- трапизаци  плава аммиаком необходима дл  устранени  свободной кислотности фосфогипса с целью повьппени  рН готовой продукции до регламентируемой величины (не менее 5).

После гранулировани  плава с добавкой фосфогипса в гранул торе, охлаждени  гранул в башне и в аппарате кип щий слой сешитру обрабатывают 40%-ным раствором диспергатора ПФ с целью предотвращени  продукта от- слеживаемости.

Результаты сопоставительных опытов приведены в табл.2. Содержание влаги в образцах составл ет 0,20-0,38%.

В селитре, полученной по известному способу, содержание основного питательного вещества (азота) не достигает нормы ввиду больших добавок (в пределах 3-5 мас.%) сульфата кальци  и йодида кали . В продукте, полученном по предлагаемому способу, содержание азота в пределах нормы, т.е. выше 34 мол.% благодар  незначи- тельному разбавлению плава добавкой фосфогипса.

Показателем пригодности продукта дл  бестарных перевозок  вл етс  его способность выгружатьс  из модели самоопрокидывающегос  вагона - хоппера после длительного хранени  под давлением (имитаци  нижнего сло  селитры при транспортировке в хоппере ) . После 7-суточного «ранени  в идентичных услови х селитра, полученна  по известному способу, из модели хоппера самосто тельно не выгружаетс  из-за потери сыпучести. Минимальное давление, под которым .происходит истечение селитры из модели , составл ет 0,40-0,53 кгс/см (табл.3), т.е. в услови х реального вагона самовыгрузка не обеспечиваетс 

0

0

5 0

5 0 5

давлением столба вышележащей селитры, имеющего величину 0,35 кгс/см . В то же врем  продукт, полученный по предлагаемому способу, выгружаетс  после хранени  самосто тельно или под небольщим избыточным давлением (0,01-0,03 кгс/см) благодар  сохранению сыпучести ввиду минимальной слеживаемости.

Слеживаемость полученной по предлагаемому способу селитры в большинстве случаев понижаетс  до нул  бла- годеф  защите поверхности гранул диспергатором НФ, образующим прочную- св зь с сульфатом кальци , значительной однородности грансостава и низкой относительной влажности воздуха (менее 68%) в период проведени  сопоставительных опытов. При этом Слеживаемость продукта, полученного по известному способу заметно выше (0:28-1,25 кгс/см) ввиду отсутстви  защитного покрыти  гранул из микропленки ПАВ, введени  в состав селитры йодида кали  и неоднородности гран- состава. В присутствии катиона К и аниона I активность воды в химических системах значительно повышаетс . Это приводит к увеличению летучести воды и, в данном случае, к образованию гидратных мостиков между гранулами и росту слеживаемости.

I

Термостабильность селитры, полученной по известному и предлагаемому способам, находитс  на одном уровне.

Гранулирование продукта по известному способу осложн етс  частыми . забивками фильтра и отверстий дл  истечени  плава. В то же врем  при гранулировании по предлагаемому способу забивки отсутствуют.

Дл  селитры по известному способу форма гранул неправильна , а дл  селитры по предлагаемому способу большинство гранул имеет строго шарообразную форму. Получение продукта по предлагаемому способу может быть реализовано на промьшшенном агрегате в обычном режиме и на известных гра- нул торах. В то же врем , удовлетворительное гранулирование плава, содержащего добавки сульфата кальци  и йодида кали  в значительном количестве (3-5 мас.%), требует подбора специальных условий и типа гранул - тора.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ уменьшени  слеживаемости селитры путем введени  в плав добавк сульфата кальци , отличаю щ и и с   тем, что, с целью получени  продукта, пригодного дл  бестарных перевозок, улучшени  грансостаба и формы гранул, а также улучшени  технгшогичности процесса, в качестве добавки, содержащей сульфат кальци .

   испольэуюу фосфогипс - отход производства экстракционной фосфорной кислоты с -влажностью 1-6% и размером частиц 10-100 мкм, который ввод т в количестве 0,3-0,8 мас.%, в плав аммиачной селитры при интенсивном перемешивании перед подачей ее па грану- л тор с одновременной донейтрализа- цией плава аммиаком с последующей обработкой гранул диспергатором - нафталинсульфонатом.

   Примечание. Прочерк указывает на отсутствие

   испытаний.

   Таблица 1