SU1680628A1

SU1680628A1 - Method for obtaining free cyanoamide

Info

Publication number: SU1680628A1
Application number: SU894696323A
Authority: SU
Inventors: Абдурахман Джаппаров; Борис Михайлович Беглов; Венера Хатиповна Сафина; Собит Абдукадырович Абдирахманов
Original assignee: Институт Химии Ан Узсср
Priority date: 1989-02-21
Filing date: 1989-02-21
Publication date: 1991-09-30

Abstract

Изобретение относитс к химической технологии и может быть использовано дл синтеза органических веществ, в фармацевтической промышленности, а также дл извлечени редких и благородных металлов. Цель изобретени - обеспечение стабильности целевого продукта во времени и повышение его выхода. Свободный цианамид получают путем смешени технического цианамида кальци (ТЦК) с водой, последующей нейтрализации до рН 4,5-5,5 полученной суспензии смесью углекислого газа, нитрозных газов и воздуха при их массовом соотношении (2,4-2,8):(1,0-1,5):1,0 соответственно . Нейтрализацию ведут путем бар- ботировани газовой смеси через суспензию со скоростью 1,0-1,4 м/ч при 20- 30&deg;С. Затем фильтрацией отдел ют осадок, а фильтрат, содержащий свободный цианамид , концентрируют путем его подачи на стадию смешени с ТЦК. Концентрирование ведут до содержани в фильтрате 25-30 мас.% свободного цианамида. Нерастворимый осадок дважды промывают водой и промывные воды подают на стадию смешени при массовом соотношении промывной воды и ТЦК (3,0-3,5):1,0 соответственно . Изобретение позвол ет повысить стабильность целевого продукта и увеличить его выход в среднем на 21,2%. 1 з.п. ф-лы, 1 табл. ю СThe invention relates to chemical technology and can be used for the synthesis of organic substances in the pharmaceutical industry, as well as for the recovery of rare and noble metals. The purpose of the invention is to ensure the stability of the target product over time and increase its yield. Free cyanamide is obtained by mixing technical calcium cyanamide (TCA) with water, followed by neutralization to a pH of 4.5-5.5 of the resulting suspension with a mixture of carbon dioxide, nitrous gases and air at their mass ratio (2.4-2.8) :( 1.0-1.5): 1.0, respectively. Neutralization is carried out by spraying the gas mixture through the suspension at a speed of 1.0-1.4 m / h at 20-30 ° C. The precipitate is then separated by filtration, and the filtrate, containing free cyanamide, is concentrated by feeding it to the mixing stage with TCA. Concentration is carried out until the filtrate contains 25-30 wt.% Free cyanamide. The insoluble precipitate is washed twice with water and the washings are fed to the mixing stage with a mass ratio of wash water and TCA (3.0-3.5): 1.0, respectively. The invention allows to increase the stability of the target product and increase its yield by an average of 21.2%. 1 hp f-ly, 1 tab. S

Description

Изобретение относитс к способам получени свободного цианамида и может быть использовано дл синтеза органических веществ (дициандиамида, тиомо- чевины, ацетил су л ьфа нил цианамида, аминогуанидина, сульфогуанидина, препаратов дл пропитки тканей, дефолиантов хлопчатника, стабилизаторов азота удобрений, гербицидных, фунгицидных препаратов), в фармацевтической промышленности , а также дл извлечени редких и благородных металлов.This invention relates to methods for producing free cyanamide and can be used for the synthesis of organic substances (dicyandiamide, thiourea, acetyl sulfolane, cyanamide, aminoguanidine, sulfoguanidine, tissue impregnators, cotton defoliants, fertilizer nitrogen stabilizers, herbicidal agents, fungicides) in the pharmaceutical industry, as well as for the recovery of rare and noble metals.

Цель изобретени - обеспечение стабильности во времени целевого продукта и повышение его выхода.The purpose of the invention is to ensure the stability in time of the target product and increase its yield.

Свободный цианамид получают путем смешени технического цианамида кальци (ТЦК) с водой, последующей нейтрализации полученной суспензии смесью углекислого газа, нитрозных газов и воздуха при их массовом соотношении, равном (2,4-2,8):(1.0- 1,5): 1,0 соответственно. Нейтрализацию ведут путем барботировани газовой смеси через суспензию со скоростью 1,0-1,4 м/ч при 20-30°С. Нейтрализованна суспензи имеет рН 4,5-5,5. Затем фильтрацией отдел ют осадок, а фильтрат, содержащий свободный цианамид,.концентрируют путем его подачи на стадию смешени с ТЦК. Концентрирование ведут до содержани в фильтрате 25-30 мас.% свободного цианамида.Free cyanamide is obtained by mixing technical calcium cyanamide (TCA) with water, followed by neutralizing the resulting suspension with a mixture of carbon dioxide, nitrous gases and air at a mass ratio equal to (2.4-2.8) :( 1.0-1.5): 1.0 respectively. Neutralization is carried out by bubbling the gas mixture through the suspension at a speed of 1.0-1.4 m / h at 20-30 ° C. The neutralized suspension has a pH of 4.5-5.5. The precipitate is then separated by filtration, and the filtrate containing free cyanamide is concentrated by feeding it to the stage of mixing with the TCA. Concentration is carried out until the filtrate contains 25-30 wt.% Free cyanamide.

О 00About 00

о сabout with

W 00W 00

Нерастворимый осадок дважды промывают водой и промывные воды подают на стадию смешени при массовом соотношении промывной воды и ТЦК, равном (3,0-3,5):1,0 соответственно .The insoluble precipitate is washed twice with water and the washings are fed to the mixing stage with a mass ratio of the washing water and the TCC equal to (3.0-3.5): 1.0, respectively.

Основными компонентами, содержащимис в ТЦК, вл ютс CaCN2 и СаО. При растворении ТЦК в воде образуютс кисла соль цианамида кальци и гидроксид кальци . Обработка раствора углекислым газом способствует образованию нерастворимого осадка, главным образом карбоната кальци .The main components contained in TCA are CaCN2 and CaO. When dissolving TCA in water, the acid salt of calcium cyanamide and calcium hydroxide are formed. Treatment of the solution with carbon dioxide contributes to the formation of an insoluble precipitate, mainly calcium carbonate.

Использование нитрозных газов, например отход щих газов из цеха производства слабой азотной кислоты, способствует снижению непроизводительных потерь ци- анамидного азота, а также стабилизации целевого продукта - свободного цианамида - образующимс нитратом кальци . Бар- ботирование газовой смеси через суспензию способствует интенсификации процесса и повышениюстепени извлечени цианамидного азота. С целью максимального извлечени цианамидного азота выделенный из суспензии нерастворимый осадок дважды промывают водой и промывные воды используют в процессе.The use of nitrous gases, for example, waste gases from a plant for the production of weak nitric acid, helps to reduce unproductive losses of cyanamide nitrogen, as well as stabilization of the target product — free cyanamide — by calcium nitrate produced. Spraying the gas mixture through the suspension intensifies the process and increases the degree of cyanamide nitrogen recovery. In order to maximize the recovery of cyanamide nitrogen, the insoluble precipitate recovered from the suspension is washed twice with water and the washings are used in the process.

П р и м е р 1. К 300 мл воды, помещен- ным в аппарат-гидролизер, постепенно порци ми добавл ют 100 г ТЦК при интенсивном перемешивании и температуре смеси 20-30°С. ТЦК содержит следующие компоненты, мас.%: СаС№ 50,55; СаОсвоб 28-30; Ссвоб 12-14; СаСа 1-2,5, и прочие примеси в виде оксидов Al, Fe, Si.Example 1. To 300 ml of water placed in a hydrolyzer unit, 100 g of TCA are gradually added in portions with vigorous stirring and the temperature of the mixture is 20-30 ° C. The TCA contains the following components, wt%: CaC 50.55; CaO2 28-30; Svoblob 12-14; CaCa 1-2.5, and other impurities in the form of oxides Al, Fe, Si.

Снизу аппарата-гидролизера барботи- руют газовую смесь углекислого газа, нитрозных газов и воздуха при их массовом соотношении, соответственно равном (2,4- 2:8):(1,2-1,5):1.0, со скоростью 1,3-1,4 м/ч в течение 1 ч. После этого суспензию фильтруют и отдел ют нерастворимую часть в виде смеси СаСОз,С и прочих примесей в количестве 93,18 г (20% влаги). Осадок дважды промывают водой порци ми по 75 мл. Первую порцию промывных вод ввод т в фильтрат, а вторую - на стадию смешени с ТЦК. К 377,4 мл фильтрата, содержащего6,96мас.% H2CN2 и 13,61 мас.% Са(МОз)2, порци ми добавл ют 100 г ТЦК и повтор ют цикл при услови х, описанных выше. Циклы повтор ют до тех пор. пока концентраци свободного цианамида в фильтрате не достигнет 25-30 мас.%. Затем фильтрат охлаждают до 0-{-5)°С, отдел ют кристаллы Са(МОз)2 4 НгО, а раствор свободного цианамида упаривают. Выход свободного цианамида составл ет 90,1 %. Свободный цианамид, стабилизированныйA gas mixture of carbon dioxide, nitrous gases and air is bubbled at the bottom of the hydrolyzer unit with their mass ratio equal to (2.4-2: 8) :( 1.2-1.5): 1.0, with a speed of 1.3. -1.4 m / h for 1 hour. After this, the suspension is filtered and the insoluble part is separated as a mixture of CaCO3, C and other impurities in the amount of 93.18 g (20% moisture). The precipitate is washed twice with 75 ml portions of water. The first portion of wash water is introduced into the filtrate, and the second - into the stage of mixing with the TCC. To 377.4 ml of filtrate containing 6.96 wt.% H2CN2 and 13.61 wt.% Ca (MO3) 2, 100 g of TCA are added in portions and the cycle is repeated under the conditions described above. The cycles are repeated until then. until the concentration of free cyanamide in the filtrate reaches 25-30 wt.%. Then the filtrate is cooled to 0 - {- 5) ° C, Ca (MOh) 2 4 NgO crystals are separated, and the solution of free cyanamide is evaporated. The yield of free cyanamide is 90.1%. Cyanamide free, stabilized

нитратом кальци , не разлагаетс в течение 10 мес, По прототипу при стабилизации 40 %-ного раствора H2CN2 добавкой 1 мас.% бензойной кислоты разложениеcalcium nitrate, does not decompose for 10 months. According to the prototype, with stabilization of a 40% aqueous solution of H2CN2 with the addition of 1 wt.% benzoic acid decomposition

H2CN2 за 10 мес составл ет 15 %.H2CN2 for 10 months is 15%.

Пример 2. К 350 мл воды (50 мл промывные воды) постепенно порци ми добавл ют 100 г ТЦК и смешивают до однородной массы, снизу аппарата-гидролизераExample 2. To 350 ml of water (50 ml of wash water) are gradually added 100 g of TCL in portions and mixed until a homogeneous mass, from the bottom of the hydrolyzer unit

подают (барботируют) смесь окислов азота, углекислого газа и воздуха при их массовом соотношении, равном (1.2-1,5);(2,4-2,8): 1 соответственно , со скоростью 1-1,4 м/ч в течение 1 ч. Процесс ведут при 20-30°С, затемserves (bubbled) a mixture of oxides of nitrogen, carbon dioxide and air with their mass ratio equal to (1.2-1.5); (2.4-2.8): 1, respectively, at a speed of 1-1.4 m / h in for 1 h. The process is carried out at 20-30 ° C, then

суспензию фильтруют и отдел ют нерастворимую часть в количестве 93,18 г (18 % влаги), осадок промывают дважды водой порци ми по 100 мл. Промывные воды возвращают в голову процесса. К 372,35 млthe suspension is filtered and the insoluble part is separated in the amount of 93.18 g (18% moisture), the precipitate is washed twice with water in 100 ml portions. Wash water returns to the head process. K 372.35 ml

фильтрата, содержащего 8,16 мас.% H2CN2 и 15,93 мас.% Ca(NOa)2, порци ми добавл ют 100 г ТЦК при интенсивном перемешивании . После получени однородной массы снизу аппарата подают смесь газов (составthe filtrate, containing 8.16% by weight of H2CN2 and 15.93% by weight of Ca (NOa) 2, is added in portions to 100 g of TCA with vigorous stirring. After obtaining a homogeneous mass from the bottom of the apparatus, a mixture of gases (composition

указан выше) в течение 1 ч. Фильтрат после второго цикла гидролиза содержит 15,26 мас.% H2CN2 и 29,79 мас.% Са(МОз)2. К нему оп ть добавл ют 100 г ТЦК при тех же услови х. Перечисленный цикл повтор ют до тех пор, пока концентраци свободного цианамида в растворе не будет равной 28-30 мас.%, а затем раствор охлаждают до 5°С, отдел ют 21,1 г Са(МОз)2 4Н20, а раствор свободного цианамида упаривают. 06щий выход процесса составл ет 90 %.above) for 1 hour. The filtrate after the second hydrolysis cycle contains 15.26 wt.% H2CN2 and 29.79 wt.% Ca (MO3) 2. Again, 100 g of TCA is added thereto under the same conditions. The above cycle is repeated until the concentration of free cyanamide in the solution is 28–30 wt%, and then the solution is cooled to 5 ° C, 21.1 g of Ca (MO3) 2 4H20 is separated, and the solution of free cyanamide evaporated. The total process yield is 90%.

Остальные примеры осуществлени способа приведены в таблице.Other examples of the method are given in the table.

Количества ТЦК и воды, температура процесса, а также последовательность операций такие же. как в примере 1. Стабильность полученного раствора свободного цианамида така же, как в примере 1.The amounts of LC and water, the process temperature, and the sequence of operations are the same. as in example 1. The stability of the resulting solution of free cyanamide is the same as in example 1.

Таким образом, изобретение позвол ет повысить стабильность раствора свободного цианамида и увеличить его выход в среднем на 21,2 %.Thus, the invention makes it possible to increase the stability of the free cyanamide solution and increase its yield by an average of 21.2%.

Claims

1. A method of producing free cyanamide, comprising mixing technical calcium cyanamide with water, treating the resulting suspension with carbon dioxide. 5 separating the precipitate formed by filtration, concentrating the filtrate containing free cyanamide by feeding it into the process head and repeating all operations, characterized in that, in order to ensure stability over time of the target product and increase its yield, carbon dioxide is pre-mixed with nitrous gases and air at a mass ratio of carbon dioxide: nitrous gases: air, equal to (2,1- 2,8) :( 1.0-1.5): 1.0, and the resulting mixture is bubbled at a speed of 1.0-1.4 m / h through suspension at 20-30 ° C, and the repetition of operations lead to a content in the filtrate of 25-30 wt.% free cyanamide.

2. The method according to claim 1. characterized in that the precipitate is washed twice with water and the washing waters are fed to the mixing stage with a mass ratio of wash water and technical calcium cyanamide, respectively (3.0-3.5): 1.0.