Спосіб виробництва модифікованої кальцієвої селітри

Спосіб виробництва модифікованої кальцієвої селітри, що включає суспендування негашеного вапна циркулюючим розчином кальцієвої селітри, двоступеневу обробку азотною кислотою суспензії на першому ступені до рН 7-9, нейтралізацію азотної кислоти та гранулювання, який відрізняється тим, що циркулюючий розчин кальцієвої селітри містить 10-17% KNO3, на другому ступені очищений розчин кальцієвої селітри обробляють до концентрації в ньому 9-15% HNO3, а як добавку використовують KNO3, яку вводять нейтралізацією азотної кислоти порошкоподібним карбонатом калію. (19) (21) u201107402 (22) 14.06.2011 (24) 25.01.2012 (46) 25.01.2012, Бюл.№ 2, 2012 р. (72) ОЛІЙНИК МИКОЛА АНДРІЙОВИЧ, ШЕСТОЗУБ АНАТОЛІЙ БОРИСОВИЧ, ВОЛОШИН МИКОЛА ДМИТРОВИЧ, БЕРДО РІТА ВАЛЕНТИНІВНА, ВЛАСЯН СВІТЛАНА ВААРУЖАНІВНА, АЛЕКСАНОВ ОЛЕГ ПЕТРОВИЧ, БЄЛОВ ОЛЕГ ВЯЧЕСЛАВОВИЧ (73) ДНІПРОДЗЕРЖИНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ 3 Найближчим за сукупністю суттєвих ознак й ефектом, що досягається, до пропонованої корисної моделі є спосіб виробництва гранульованої кальцієвої селітри, що включає обробку кальцієвмісної сировини азотною кислотою, відділення нерозчинних домішок від отриманого розчину, концентрування розчину, введення нітрату амонію та гранулювання, при цьому як сировину використовують негашене вапно, яке суспендують циркулюючим розчином кальцієвої селітри, обробку кальцієвмісної сировини розчином азотної кислоти здійснюють у два ступені: на першому обробляють суспензію до рН 7-9, а на другому очищений та концентрований розчин кальцієвої селітри до концентрації 0,5 - 8,0 % HNO3, введення нітрату амонію здійснюють нейтралізацією азотної кислоти, що знаходиться в розчині, газоподібним аміаком, а гранулювання ведуть у барабанному грануляторісушарці за кратності ретуру 1,5 - 9,0 до вологості гранул не більше 2 % [Патент України на корисну модель № 22550, МПК С05С5/00, 2007, - прототип]. Недоліком цього способу є те, що при введенні негашеного вапна у циркулюючому розчині не досягається його висока концентрація в розчині, а отже вводиться значна кількість води, яку випарюють, що робить виробництво енергоємним. В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалення способу виробництва модифікованої кальцієвої селітри за рахунок збільшення концентрації розчину кальцієвої селітри на стадії нейтралізації шляхом зміни технологічних параметрів процесу так, щоб забезпечити введення додаткового живильного компонента, зниження кількості нерозчинних домішок в продукті та зменшення кількості перекачування розчинів кальцієвої селітри, що приведе до зменшення навантаження на певні вузли технологічної схеми та дозволить розробити умови, що дозволяють заощадити витрати енергоресурсів у виробництві. Поставлена задача вирішується тим, що в способі виробництва модифікованої кальцієвої селітри, що включає суспендування негашеного вапна циркулюючим розчином кальцієвої селітри, двоступеневу обробку азотною кислотою суспензії на першому ступені до рН 7-9, нейтралізацію азотної кислоти та гранулювання, відповідно корисній моделі, циркулюючий розчин кальцієвої селітри містить 10-17 % KNO3, на другому ступені очищений розчин кальцієвої селітри обробляють до концентрації в ньому 9-15% HNO3, а як добавку використовують KNO3, яку вводять нейтралізацією азотної кислоти порошкоподібним карбонатом калію. При введенні К2СО3 в підкислений розчин кальцієвої селітри відбувається утворення KNO3. Частина отриманого розчину повертається як циркуляційний, що забезпечує його насичення кальці3 євмісною сировиною до 380 г/дм за присутності KNO3, а інша частина розчину переробляється в продукт. При цьому підкислення та нейтралізація вільної азотної кислоти в розчині кальцієвої селітри здійснюється після стадії фільтрування, що не спричиняє додаткового навантаження на неї утвореною кількістю ΚΝΟ3. Окрім того присутність ніт 66882 4 рату калію в отриманому розчині кальцієвої селітри збагачує добриво калієм 7,5-10% в перерахунку на К2О. Ефективність даного способу підтверджена в лабораторних умовах, також обґрунтована доцільність підкислення розчину кальцієвої селітри з наступною нейтралізацією вільної кислоти в розчині К2СО3, завдяки чому відбувається утворення ΚΝΟ3, що може бути здійснено в заводських умовах. Суттєвими ознаками способу, що заявляється, є: - суспендування негашеного вапна циркулюючим розчином кальцієвої селітри, що містить ΚΝΟ3. - введення ΚΝΟ3 здійснюють нейтралізацією азотної кислоти, що знаходиться в розчині порошкоподібним карбонатом калію; - внесення К2СО3 здійснюється після фільтрування; - повернення частини отриманого розчину як циркуляційного; - вміст вапна в циркулюючому розчині 380 3 г/дм (СаО). Суть корисної моделі пояснюється схемою на фіг. 1, яка включає в себе: 1 - реактор для приготування транспортного розчину, 2 - реакторнейтралізатор, 3 - фільтр-прес, 4 - реактор закислення розчину, 5 - реактор-донейтралізатор вільної кислоти карбонатом калію, 6 - випарна установка, 7 - барабанний гранулятор, 8 - класифікатор. Спосіб здійснюється таким чином. Частина розчину після реактора донейтралізатора 5 надходить в реактор приготування транспортного розчину, який обладнаний мішалкою 1, сюди ж подається конденсат сокової пари та негашене вапно, яке суспендується в циркулюючому 3 35%-му розчині Ca(NO3)2, до вмісту СаО 380 г/дм , після чого розчин надходить в реактор 2, на перший ступінь обробки HNO3 (до рН 7 - 9). Отриманий розчин кальцієвої селітри направляється на стадію фільтрації для відділення нерозчинних домішок, після чого розчин направляється в реактор 4, на другий ступінь обробки азотною кислотою до її вмісту 6-10% HNO3, потім розчин надходить в реактор 5, де вільна азотна кислота нейтралізується карбонатом калію, далі частина розчину знову повертається в позицію 1. Інша частина розчину надходить на випарювання 6, звідки концентрований розчин кальцієвої селітри подають на гранулювання в гранулятор 7. Відпрацьовані гази із гранулятора та виділений СО2 з реактора 5 направляють на очистку, а гранульовану масу - на стадію класифікації 8. Після відділення продукційної гранульованої кальцієвої селітри решта її направляється як ретур на гранулятор 7. Нижче наведені результати практичної реалізації способу виробництва модифікованої кальцієвої селітри. В таблиці наведені результати дослідів з отриманням розчинів кальцієвої селітри при використанні циркулюючого розчину кальцієвої 3 селітри, що містить KNO3 та вапно 380 г/дм СаО, відповідно за присутності нітрату калію. 5 66882 6 Таблиця № 1 2 3 4 прототип Са(ОН)2 в пере- Концентрація розчину після нейДобавка К2СО3 тралізації рахунку на СаО, 3 г/дм 3 г/дм Ca(NO3)2, % KNO3, % 14 380 49,8 14,0 14 380 49,86 13,8 14 380 49,72 13,71 14 380 49,84 13,3 0 150-200 ≤40 0 Таким чином, спосіб виробництва модифікованої кальцієвої селітри дозволяє одержувати продукт з підвищеним вмістом живильних компонентів, що робить добриво більш цінним та ефек Комп’ютерна верстка Л. Купенко Нерозчинні домішки, г/кг 0,115 0,101 0,051 0,039 тивним при його використанні та значно знижує енергоматеріальні витрати. Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601