Способ получения сложного удобрения

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (И) Ф

) : }1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3804951/23-26 (22) 26.10.84 .(46) 15.07.86. Бюл. Ф 26 (71) Институт химии АН УЗССР (72) Д.Х.Юнусов, Б.M.Áåãëoâ, Б.С.Закиров, Д.A.Àìèëîâà и А.H.Íàðêóëîâ (53) 631.89(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 89397?, кл. С 05 В 11/06, 1980. (54) (57) 1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОЖНОГО

УДОБРЕНИЯ путем разложения фосфатного сырья смесью минеральной кислоты с сульфатом аммония и формальдегидом с последующим отделением нераствори(5)) 4 С 05 В 11/04, С 05 G 3/04 мого остатка и нейтрализацией готового продукта, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью снижения расхода минеральной кислоты при одновременном увеличении скорости разложения фосфатов и повышения питательной ценности удобрения, в смесь дополнительно вводят аминокислоты.

2. Способ по п. 1, отличаюшийся тем, что аминокислоты вводят при молярном соотношении с формальдегидом (2-1):1.

3. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве аминог кислот используют аминоуксусную, аспарагиновую и аминопропионовую кислоты. ж

1244136

Изобретение относится к химии и химической технологии минеральных удобрений, в частности сложных удобрений, получаемых на основе кислотной переработки фосфатов.

Целью изобретения является снижение расхода минеральной кислоты при одновременном увеличении скорости разложения фосфатов и повышения питательной ценности удобрения.

Сущность способа заключается в том, что аминокислоты, в частности аминоуксусная кислота, содержащие одновременно основную аминную и кислотную карбоксильную группы, являясь практически нейтральными, вприсутствии фосфорной, серной и/или азотной кислоты взаимодействуют с формальдегидом с образованием метилендиаминоуксусной кислоты

2NH CHzCOOH + СН О

Н С(ИНСН СООН) + .М О и вследствие ослабления основных свойств аминогруппы реагируют как сильные кислоты и дополнительно уча— ствуют в процессе. разложения фоссырья, что приводит к увепичению ско-. рости и степени процесса разложения, так как при этом происходит связывание непрореагировавшего с сульфатом аммония из-за обратимости реакции конденсации сульфата аммония альдегида и предотвращение его потерь, которые имели место при наличии в растворе свободного формалина.

Протекание указанных реакций подтверждают опыты взаимодействия аминоуксусной кислоты и формалина путем нейтрализации растворов исходных компонентов и их смесей 0,5 н. раствором щелочи по метилоранжу (результаты опытов приведены в табл. 1) .

Б табл. 2 даны константы скорости процесса разложения фосфоритов Каратау серной кислотой в зависимости от

"нижения расхода потребляемой кислоты извне за счет использованной регенерированной кислоты и количества введенной аминоуксусной кислоты при различных температурах.

Из табл. 2 видно, что при введении аминокпслоты в мольном отношении к альдегиду 1:1 константа скорости процесса разложения фосфата увеличивается в 2 раза по сравнению с разложени-M без добавки аминокислот, а при мольном отношении 2:1 скорость разложения превышает прежние значения параметров процесса при разложении полной нормы кислоты, потребляемой без использования регенерированной H

Как видно по расходу щелочи на нейтрализацию кислотности 10 r глицина в присутствии формалина, взятых в MQJiI>HQM отношении 1:1, кислотность среды возрастает более,чем в 10 раз, 10 Увеличение кислотности происходит также в смеси с фосфорной кислотой, на нейтрализацию которой при добавке глицина с формалином в отношении 2:1, расход 0 5 í. NaÎH увеличивается

15 (на 2 мл) в 40 pas.

Пример 1. а) 100 г апатита разла.гают

126,75 г 60%.-ной HNOg и 188, I г раствора II SOq,полученного смещением

20 66,1 г сульфата аммония и 122 г 377ного раствора формальдегида. Снижение расхода азотной кислоты при этом составляет 34,57.. Количество сульфата аммония и формалина берется из

25 стехиометрического расчета на снижение расхода HNOg на 50%; Неполное использование сульфата аммония и формалина происходит вследствие обратимости реакции конденсации аммонийных со30 лей в гексометилентетрамин и наличия в растворе летучего формалина. Затем отделяют нерастворимый остаток, раствор нейтрализуют 11,8 г аммиака, сушат, гранулирувт и получают 225 г удобрения, содержащего 17,37 P 0>и 19,3% N с отношением N:P О =

1:0.,9. б) Аналогично примеру 1а апатит разлагают смесью 91,3 г 607.-ной ННОз и 188,1 г регенерированного раствора серной кислоты, в которую добавляют

45 г аминоуксусной кислоты. После отделения нерастворимого остатка раствор нейтрализуют 15 r аммиака, су45 шат, гранулируют и получают 274 г удобрения, содержащего 14,57 PzΠ—, 16,2% N и аминоуксусную кислоту. Сни1 жение рай кода HNO при этом составляет 567. от нормы на полное разложе50 ние апатита против 34 57. при разложеО нии без применения аминокислоты.

Пример 2. . а) 100 г фосфорита, содержащего

25,67 Р Он, 41,27 СаО, 1,3% NgO, 20,2% нерастворимого остатка, разлагают 69,1 г 98%-ной Н ЯО и 40,9 г регенерированного раствора серной кислоты, полученного cMetнением 14,4 r

3 12 сульфата аммония и 26,5 r 37 .-ного раствора формалина. Количество сульфата аммония и формалина берется из стехиометрического расчета на регенерацию и снижение расхода H SOc, на 30 .

После отделения нерастворимого остатка раствор нейтрализуют 7,5 r аммиака сушат и гранулируют. Получают 58 г удобрения, содержащего 43 P@ 0 и

22,7 . N при отношении N:PgOg = 1:1,9.

Снижение расхода серной. кислоты составляет 23,1Х. б) 100 г фосфорита аналогично примеру 2а разлагают смесью 63,5 r 98 ной HqSOq и 40,9 г регенерированного раствора Нг$0, полученного смешением 14,4 г сульфата аммония и 26,5 и 37 .-ного раствора формалина, в которую добавляют 6,35 г аминоуксусной кислоты. После отделения нерастворимой части раствор нейтрализуют 8,0 r аммиака, сушат, гранулируют и получают удобрение, содержащее, кроме азота и фосфора, аминокислоту. Сни— жение расхода H2$01, при этом составляет 36 от нормы на разложение фосфорита.

Пример 3. а) 100 r апатита, содержащего

39,6 Рг05, 51,6Х СаО, 2,8 R<0„

1,54 нерастворимого остатка разлагают смесью 97,2 г 70 -ной серной кислоты и Н $0г1, регенерированной на

36,3 г сульфата аммония с помощью

69,7 г 37 -ного формалина. После отделения нерастворимого осадка раствор нейтрализуют 11,8 r аммиака, сушат, гранулируют и получают 108 г удобрения с 35,1 P Os и 18,5 N npu отношении N:Р О = 1:1,9. Количест— во сульфата аммония и формалина берется стехиометрически в расчете на снижение расхода Нг SOr на 30 факти— 1 ческое снижение расхода H>SO< при этом составляет 24,5 . б) Аналогично примеру За разложение 100 r апатита ведут смесью 106 г регенерированного раствора серной кислоты, полученной из 36,3 r (NH ) $0< 1 г и 69,7 г 37Х-ного СН О, и 84,9 г

70 -ной серной кислоты, в которую добавляют 26,5 r аспарагиновой кислоты. Раствор после отделения нерастворимого остатка нейтрализуют 16 r

NH> гранулируют и получают 150,5 г

44136 сложного азот! 1офос(рнОГО ) добр с 1l11я содержащего метилендиаминоаспаралнновую кислоту. Снижение расхода Н$0 составляет 36% от нормь1 на разложение апатита.

Пример 4. а) 100 r фосфорита разлагают смесью 173 r 60 — ной Н110З и 83 r раствора регенерированной серной кислоты

10 из 29 г сульфата аммония и 54 r 377ного формалина. После отделения нерастворимого остатка раствор нейтрализуют 7,5 г аммиака, сушат, грану- . лируют, и получают 194 r удобрения, 15, содержащего 13,1Х Pg 0 и 19,4 N npu соотношении N . "РгО - = 1:0,7. Количество сульфата аммония и формалина берется из стехиом трического расчета на разложение фосфата, при кото20 ром снижение расхода серной кислоты извне должно составить 30 . Однако фактическое снижение расхода кислоты, установленное по ынимальному расходу, обеспечивающему 98-99 -ную степень

25 разложения, составляет 24,6 . б) 100 г фосфорита разлага1от смесью,155,8 г 60Х-ной НИОь и 83 г раствора серной кислоты, полученной из

29 г сульфата аммонияи 54 г 37Х-ного раствора формалина, в которую добавляют

20, 1 аминопропионовой кислоты. Пульпу фильтруют и раствор нейтрализуют 10 г аммиака сушат, гранулируюти получают

216 г удобрения, содержащего, кроме азота и фосфора, аминокислоты. Снижение расхода HNO y sa счет усиления кислотных свойств аминокислоты составляет 36Х против взятой нормы сульфата аммония на снижение расхода

HNO g на 30 ..

Предлагаемый способ позволяет расширить сферу источников производства сложных удобрений на базе кислотных

45 методов переработки природных солей.

Используемые аминокислоты входят в состав белков растительных и животных организмов, синтезируемых в процессе усвоения аммиака, и способствуют обеспечению растений азотом. При этом увеличивается степень использования как сульфата аммония, так и формальдегида, вследствие чего снижаются затраты, необходимые для очистки

:отходящих газов экстракции.

1244136

Таблица 1

20,3

7,6

0,5

Исходные компоненты и их смеси

10 г глицина+СН О в отн.2:1

10 г Н РО концентр.

17Z Р О, глицина

Т а блица 2

-1

Константа скорости реакции,,мин при

90 С

80 С

70 С

0,35

0,25

0,42

0,08

0„1

0,15

0,16

0,2

0,3

0,28

0,37

0,06

0,07

0,10

0,14

0,12

0,2

0,27

0,36

0,44

0,05

0,06

0,09

0,10

0,15

0,26

0,36

0,43

Составитель Т.Докшина

Техред Л.Олейник Корректор И. Демчнк

Редактор .К.Волощук

Тираж 419 . Подписное

ВЯЖИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 1К-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 3768/25

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Расход 0,5 н.

Na0H на титрование, мл

Процент замен.

Н,S0 на рег.

Н,S0<

Количество введенной аминоуксусной кислоты на 1 моль

СН О

10 г глицина+

+СН О в отн. 1: 1

10 r

Н РО

10 г глици —. на+6 г

СН,О