Минеральные удобрения. Новые исследования и разработки - Позин М.Е.
Скачать (прямая ссылка):
11,80-10 2о/0 СаО.
Результаты исследования растворения карбоната кальция в растворах нитрата аммония в зависимости от температуры црц фиксированных значениях концентрации (40, 50 60% NH4\0;.) и рН = 7,0 раствора нитрата аммония показывают, что содержание ионов кальция в жидкой фазе с повышением температуры монотонно растет независимо от концентра-
ции раствора нитрата аммония (рис. 2). Например, при температуре 40 °С содержание ионов кальция в 40%-м растворе нитрата аммония составляет 6,95-10~2% СаО, а при температуре 80°С—14,76-10“2% СаО. Увеличение содержания СаО в жидкой фазе с ростом температуры объясняется снижением вязкости и плотности растворов нитрата аммония..
Растворение карбоната кальция в растворах нитрата аммония в зависимости от pH раствора изучалось при посто-
I I_____I____I_____I------
20 50 W 50 60
ЩЩ, %
Рис. 1 Растворение карбоната кальция в растворе нитрата аммония в зависимости от его концентрации при pH 7,0: 1 — 40 °С; 2 — 60 СС; 3 — 80 "С
Рис. 2. Растворение карбоната кальция в растворе нитрата аммония в зависимости от температуры при pH 7,0: 1 — 50% NH4NO3; 2 — 60%NH4N03;
3—40% NH4NO3
яниых значениях концентраций (50, 60% NH4NO3) раствора нитрата аммония и температуре 60 'С (рис. 3).
Значения pH системы регулировались путем введения в раствор нитрата аммония незначительных количеств аммиака или 56%-й азотной кислоты. При этом состав системы практически не менялся.
Установлено, что с понижением pH раствора нитрата аммония растворение карбоната кальция и в 50%-м и в 60%-м растворе нитрата аммония увеличивается, однако при одном и том же значении pH раствора нитрата аммония растворение карбоната кальция в 50%-м растворе выше, чем в 60%_м растворе нитрата аммония. Так, при pH раствора нитрата аммония равном 7,0, содержание ионов кальция в 50%-**
растворе составляет 11,50-10 2% СаО а в 60%-м растворе нитрата аммония — 8,30 -10-2% СаО. Особенно резко увеличивается растворение карбоната кальция в растворах нитрата аммония при pH менее 7,0. Так, в 60%-м растворе нитрата аммония при рН = 7,5 содержание ионов кальция равна
5,80-Ю“20/о СаО, а при рН=6,5, оно достигает 11,40-10—2%-СаО.
Полученные данные по растворению карбоната кальция в растворах нитрата аммония в зависимости от температу-
Рис. 3. Растворение карбоната кальция в растворе нитрата аммония в зависимости от pH при температуре 60 °С: / — 50и/о
NH4NOa; 2 — 60% NH4NOj
ры, концентрации растворов и их pH дают основания для предложения оптимального режима конверсии нитрата кальция в производстве сложных минеральных удобрений по азотно-кислотной технологии с низким содержанием ионов кальция в растворе аммиачной селитры (0,02% СаО вместо 0,1—0,2% по данным работы цеха нитроаммофоски на Новгородском ПО «Азот»),
Список литературы
1. Фридман С. Д. и др. Конверсия нитрата кальция в карбонат кальция и нитрат аммония//Химия и технология азотных удобрений: Тр.
ГИАП. — М., 1975. С. 8—11.
2. Фридман С. Д., Ckijm JI. С., Кириндасова Р. Я- Растворимость карбоната кальция в водных растворах нитрата аммония//Химия и технология азотных удобрений: Тр. ГИАП. — М., 1975. С. 5—8.
3. Сукманов В. Е., Артеменко А. Б. Изучение растворимости карбоната кальция в нитратных растворах//Исследования в области технологии минеральных удобрений: Межвуз. сб. науч. тр./ЛТИ им. Ленсовета.—-Л. 1983, —С. 122—125.
Г. А. Морозова, И. Б. Измаковл, В. Е. Сукманов *
АЗОТНО-КИСЛОТНОЕ РАЗЛОЖЕНИЕ АПАТИТОВОГО КОНЦЕНТРАТА В ПРИСУТСТВИИ НИТРАТА АММОНИЯ
Комплексная программа химизации народного хозяйства предусматривает улучшение использования невозобновляемых природных ресурсов, утилизацию отходов для более полного извлечения полезных компонентов, внедрение безотходной и малоотходной технологии [1]. В этом плане разработка и усовершенствование технологии комплексных удобрений методом азотно-серно-кислотного разложения апатитовою концентрата с более низкими расходными коэффициентами сырья и вспомогательных материалов представляется актуальной.
По существующей технологии в цехе нитроаммофоски на Новгородском ПО «Азот» со стадии конверсии Са(ЫОз)2Х Х4Н20 получают раствор нитрата аммония с концентрацией 50% NH4NO3 и с повышенным содержанием ионов Са2+ и F .
Этот раствор упаривают до плава в цехе нитроаммофоски и передают в цех аммиачной се титры. Таким образом необходимо упаривать значительное количество воды, затрачивая на это более 40 тыс. Г'кал пара. Наличие примесей кальция и фтора вызывает коррозию и забивку выпарного оборудования.
Анализ литературных данных показал, что добавки солей при разложении природных фосфатов минеральными кислотами изменяют свойства системы [2, 3]. Так, введение солей сильных электролитов (КС1, NH,Cl, NH4NO3, NaNO:i) при фосфорно-кислотном разложении фосфатов, изменяя растворимость продуктов реакции, способствует диффузии ионов Н^ и приводит к ускорению вскрытия фосфатов [4, 5J.
Добавки солей оказывают влияние не только на процесс фосфорно-кислотной переработки, но и на характер серно-и азотно-кислотного разложения Показано [6], что степень разложения апатита серной кислотой в присутствии фосфата аммония достигает за 5 часов 99%. Введение \H4NO3 в процесс серно-кистотиого разложения позволяет получить
