Спосіб отримання азотно-калійного добрива

1 Спосіб отримання азотно-калійного добрива шляхом нейтралізації азотної кислоти газоподібним аміаком з одержанням розчину нітрату амонію і змішування його з калієвмісними солями з подальшою грануляцією і сушінням одержаної пульпи в барабанному грануляторі-сушарці (БГС), який відрізняється тим, що для повної конверсії нітрату амонію в нітрат калію розчин нітрату амонію використовують з масовою часткою NH4NO3 80-92% 2 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що розчин нітрату амонію перед змішуванням донейтралізовують до рН 6,0-7,0, що відповідає масовій концентрації NH30,005-0,15г/дм3 3 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що період перемішування донейтралізованого розчину нітрату амонію і калієвмісних солей не менше 15 хвилин 4 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що перемішування донейтралізованого розчину нітрату амонію і калієвмісних солей здійснюється при температурі 80-120°С Винахід відноситься до способу отримання азотно-калійного добрива (N К) на основі нітрату амонію і калієвмісних солей Найближчим за технічною суттю до пропонованого винаходу є наступні способи отримання азотно-калійного добрива (Позин М Е Технология минеральных солей Часть II Изд 4 Л Химия, 1974 1208с) механічним змішуванням сухих або зволожених нітрату амонію і хлориду калію з наступною грануляцією і сушінням в барабанній сушарці При одержанні азотно-калійного добрива протікає реакція обміну з утворенням практично непгроскопічної солі КІЧОз NH4NO3+KCL^NH4CL+KNO3 В залежності від умов отримання азотнокалійне добриво містить різну КІЛЬКІСТЬ КІЧОз, що впливає на фізико-хімічні показники продукту злежуваність, стабільність гранулометричного складу при зберіганні Недоліки описаного способу в тому, що при механічному змішуванні зволожених компонентів утворюється біля 7% КІЧОз і подальший процес конверсії нітрату амонію в нітрат калію в даній бінарній системі протікає на поверхні гранул готово го продукту з утворенням подвійних солей і твердих розчинів NH4NO3+KNO3^(K-NH4)-(NO3)2 NH4CI+KCI-»(NH4-K)-Cl2 Метою винаходу є розробка способу отримання азотно-калійного добрива, застосування якого забезпечує повноту протікання реакції обміну при певному рН і температурі з утворенням КІЧОз і отримання пульпи нітрату амонію - калієвмісних солей з оптимальним вмістом води, придатної для грануляції і сушіння в барабанному грануляторі сушарці (БГС) Спосіб отримання азотно-калійного добрива здійснюють шляхом нейтралізації азотної кислоти газоподібним аміаком з одержанням розчину нітрату амонію з масовою часткою 80-92% NH4NO3, який донейтралізовують до рН 6,0-7,0, що відповідає масовій концентрації аміаку 0,005-0,15г/дм3 Донейтралізований розчин нітрату амонію при температурі 80-120°С подають у спеціальний змішувач, куди вводять калієвмісні солі без підігріву Реагенти перемішуються на протязі 15 хвилин з утворенням однорідної пульпи, яка зберігає свої реологічні характеристики до температури 65°С (О ю 59161 Температура кристалізації пульпи 62°С Пульпа після змішувача подається на грануляцію і сушіння в барабанний гранулятор - сушарку БГС Для експерименту використано розчин нітрату амонію установки одержання аміачної селітри ВАТ "Рівнеазот" і калієвмісні солі різного ХІМІЧНОГО складу ХІМІЧНИЙ склад розчину нітрату амонію масова частка NH 4 NO 3 80% масова частка (NH 4 ) 2 SO 4 0,32% масова концентрація ІЧНз 0,08г/дм3 рН 6,0 ХІМІЧНИЙ склад калію хлористого масова частка калію хлористого в перерахунку на К2О 60,23% ХІМІЧНИЙ склад каїніту природного К2О 8,3%, Na2O 18,2%, СІ 28,5%, SO 4 19,7%, MgO 8,3%, SiO 2 9,0% 4,0 сума поживних речовин 45,9% Приклад 3 437,5г донейтралізованого розчину нітрату амонію змішують з калій хлористим в КІЛЬКОСТІ 650г для одержання марки добрива N К2О=12 38 Пульпу перемішують 15 хвилин при температурі 80°С, гранулюють і висушують при температурі 100°С Аналіз газової фази показав відсутність виділення хлористого водню ХІМІЧНИЙ склад добрива масова частка азоту загального N 12,0% масова частка калію в перерахунку на К2О 39,0% масова частка води Н2О 0,42% рН 6,02 статична МІЦНІСТЬ гранул, МПа 3,8 сума поживних речовин 51% Приклад 4 750г донейтралізованого розчину нітрату амонію змішують з калій хлористим в КІЛЬКОСТІ 300г, з калімагнезією в КІЛЬКОСТІ 1 0 0 Г ДЛЯ ХІМІЧНИЙ склад калімагнезії К2О 20,2%, MgO 11,2%, Н2О 1,8% Приклад 1 812,6г донейтралізованого розчину нітрату амонію змішують з калій хлористим в КІЛЬКОСТІ 350г для одержання марки добрива N К2О=21 21 Пульпу перемішують 15 хвилин при температурі 80°С, гранулюють і висушують при температурі 100°С Аналіз газової фази показав відсутність виділення хлористого водню ХІМІЧНИЙ склад добрива масова частка азоту загального N 21,6% масова частка калію в перерахунку на К2О 21,0% масова частка води Н2О 0,25% рН 5,95 статична МІЦНІСТЬ гранул, МПа 3,5 сума поживних речовин 42,6% Приклад 2 750г донейтралізованого розчину нітрату амонію змішують з калій хлористим в КІЛЬКОСТІ 320г, з каїнітом природним в КІЛЬКОСТІ 80Г ДЛЯ одержання марки добрива N К2О=20 20 Пульпу перемішують 15 хвилин при температурі 80°С, гранулюють і висушують при температурі 100°С Аналіз газової фази показав відсутність виділення хлористого водню ХІМІЧНИЙ склад добрива масова частка азоту загального N масова частка калію в перерахунку на К2О масова частка натрію в перерахунку Na2O масова частка магнію в перерахунку на MgO масова частка води Н2О рН Комп'ютерна верстка Л Ціхановська статична МІЦНІСТЬ гранул, МПа 20,7% 20,1% 4,5% 0,57% 0,36% 5,8 одержання марки добрива N Н2О=20 20 Пульпу перемішують 15 хвилин при температурі 80°С, гранулюють і висушують при температурі 100°С Аналіз газової фази показав відсутність виділення хлористого водню ХІМІЧНИЙ склад добрива масова масова К2О масова MgO масова рН частка азоту загального N 20,6% частка калію в перерахунку на 20,0% частка магнію в перерахунку на 1,0% частка води Н2О 0,9% 5,85 статична МІЦНІСТЬ гранул, МПа 3,5 сума поживних речовин 41,6% Винахід встановлює спосіб отримання азотнокалійного добрива, застосування якого забезпечить повноту протікання реакції обміну з утворенням КІЧОз при певному рН, виключаючи виділення хлористого водню в газову фазу, визначає оптимальну концентрацію розчину нітрату амонію, температуру і період змішування пульпи, дає можливість використати калієвмісну сировину, різну за ХІМІЧНОЮ природою і технологічними властивостями, одержати добрива з широким діапазоном по вмісту поживних речовин з фізичними характеристиками, які відповідають вимогам до якості мінеральних добрив низька злежуваність, відсутність рекристалізації гранул в період зберігання, вищий показник гігроскопічної точки Проведення процесу грануляції і сушіння в апараті БГС встановлює можливість використання у виробництві N К обладнання цехів складних мінеральних добрив Підписано до друку 05 09 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна