Способ очистки кристаллогидрата нитрата кальция от фтора

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3817823/23-26 (22) 29. 11. 84 (46) 07.09.86. Бюл. У 33 (72) А. Х. Магрилова, Т. В. Иванова, Л. Е.,Кондратьевская и М. В. Таук (53) 631.842.6(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 644733, кл. С 01 F ll/44, 1976.

Вольфкович С. И., Ложкова А. И.

Способ очистки кристаллогидрата нитрата кальция от фтора. Доклады

АН СССР, 1946, т. 53, Р 8, с. 729. ((9) SU (ID (5ц 4 С Ol F 11/44 С 05 В 11/06 (54) (57) СПОСОБ ОЧИСТКИ КРИСТАЛЛО1ИДРАТА НИТРАТА. КАЛЬЦИЯ ОТ ФТОРА, полученного в результате азотнокислотной переработки фосфатного сырья путем промывки его азотной кислотой, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки кристаллов нитрата кальция, промывку осуществляют смесью азотной кислоты с аммиачной селитррй, которую вводят в количестве 10—

20Х от массы азотной кислоты.

1 12

Изобретение относится к технологии очистки нитрата кальция от примесей и может быть использовано в производстве сложных удобрений путем азотно-кислотной переработки фосфатного сырья.

Цель изобретения — повьппение степени очистки кристаллов нитрата кальция.

При разложении фосфатного сырья азотной кислотой и охлаждении азотно-фосфорно-кислотного раствора образуется нитрат кальция, содержащий 0,3 — 0,47. фтора.

Необходимо осуществлять промывку осадка нитрата кальция от соединений фтора, так как при конверсии

Ca(NOз) часть фтора переходит в аммиачную селитру, В присутствии фтористых соединений увеличивается коррозионная агрессивность аммиачной селитры, что способствует разрушению оборудования цеха аммиачной селитры.

Пример 1. 176 г АФР, содержащего, мас. : Р О 10,3; НЯО 3,1;

СаО 12,2; F 0,86, охлаждают до

;- 5 С и проводят кристаллизацию

Ca(NO ) 4 Н О, Суспензию нитрата кальция фильтруют на 1-ом барабане вакуум-фильтра и получают 100 г влаж-ного осадка, содержащего, мас.%:

Р О, 4,6; HNO 4,9; СаО 16,5; F 0,35, и 76 r маточного раствора состава, мас.X: P О, 17,4; HNO> 4,3; Са0 3,1;

F 1,6. К 100 r 58X-ной HNO> добавляют 20 г твердого NH NO и охлажб

4 Э дают до -5 С. В этом растворе проводят репульпацию 100 r влажного фторсодержащего осадка. нитрата кальция, полученного при фильтрации суспензии нитрата кальция. Затем кристаллы нитрата кальция отфильтровывают на 2-м барабане вакуумфильтра и получают 63,0 г промытых кристаллов нитрата кальция, содержа-. щих, мас.7.: СаО 22,8; F 0,05;

P О 0,14; HNO 2 50, и 157 О г промывного раствора, содержащего, мас.X: CaO 4,0; Р О 1,83," НИО 32,9;

F 0,15.

Пример 2. Проводят аналогично примеру I но к 100 г 587-ной

HNO> добавляют 10 r твердого NH NO о 4 3 и охлаждают до -5 С. В этом растворе проводят репулъпацию 100 r влажного фторсодержащего осадка нитрата кальция, полученного при

55574 2 фильтрации суспензии нитрата кальция.

После фильтрации нитрата кальция получают 64,2 r промытых кристаллов нитрата кальция, содержащего, мас. .:

Рг О, О, 19; HNOз

2,72, и 145,8 г промывного раствора, содержащего, мас. Е: СаО 3, 7;

Р О 2,13; ННО 42,1; F 0 16.

Пример 3 (с одной азотной

tQ кислотой).

100 r 587-ной HNO> охлаждают до о

-5 С и в ней репульпируют 100 r влажного фторсодержащего осадка нитрата кальция состава, мас. .: Р О

4,6; ННОЕ 4,9; СаО 16,5; F 0,35.

Затем кристаллы нитрата кальция отфильтровывают на вакуум-фильтре и получают 73,2 г промытых кристаллов нитрата кальция, содержащих, мас. :

2О СаО 20,3; Р 0,19; Р О 0,25; ННОЕ

4,2, и 126,8 г промытого раствора, содержащего, мас. X: СаО 2,9;

Р О Зю5; HNO з 46,2; F 0,19.

Пример 4, (с добавкой NANO>

25 в азотную кислоту), К 100 г 58%-ной HRO добавляют

8 г твердого NH4NO (менее IOX no о весу) и охлаждают до -5 С, В этом растворе проводят репульпацию фторЗб содержащего осадка нитрата кальция состава, мас.7: Р 0 4,6; HNO 4,8;

СаО 16,5; Р 0,35, Затем кристаллы нитрата кальция отфильтровывают на вакуум-фильтре и получают 64,8 r промытых кристаллов нитрата кальция, содержащих, мас. : Са0 21,3; F 0 13;

Р О 0,21; HNO> 2,8, и 143,2 г промывного раствора, содержащего, мас.%:

СаО 3,6; Р,O, 2,3; HNO 44,9; F 0,17.

К 100 r 587-ной HNO добавляют

25 г твердого ИН ИО (более 207. по весу) и охлаждают до -5 С. В этом растворе проводят репульпацию фторсодержащего осадка нитрата кальция состава, мас.7: Р О 4,6; HNOq 4,9;

Са0 16 5; F 0,35. Затем кристаллы нитрата кальция отфильтровывают на вакуум-фильтре и получают 60,4 r промытых кристаллов"нитрата кальция, содержащих, мас,X СаО 23,0; F 0,05;

Р О 0,13; HNO> 2,6, и 164,6 r промывйого раствора, . содержащего, мас. ; СаО 4,3; P О 1,75; HNOq 31 þ 2;

F 0,14.

Результаты промывки кристаллов

Ca(NO>) 4 Н О раствором азотной кислоты с добавлением аммиачной селитры представлены в таблице.

1255574

Кристаплы нитрата кальция до промывки

Количество на промывку осадка, г

Кристаллы нитрата кальция после промывки

Количество, г

Ре мас.Х

P 0, HNO NH NO

Mac„X

F мас.Х

Количество, г

Р Опт мас.Х

100

3,1

0 35

100

73,2

0,19

0,25

3,1

0,18

100

0 35

1 00

2,5

68,8

0,25

0,35

100

100

67,2

0,24

0 15

100

100

0 35

3,1

64,8

0,13

0,21

0,11

0,35

100

3,1

100

64,2

0,19

100

0,35

3,1

100

63,6

0,07

0 16

100

0 35

3 ) 100

63,0

0 05

0,)4

0,35

100

3,1

100

58,3

0 05

0,12

0 35

100

3,1

100

49,6

0,04 О, 13

ВНИИПИ Заказ 4778/26 Тираж 450 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Как видно из табличных данных, оптимальным количеством NH NO посту-. пающим на промывку кристаллов нитрата кальция, является 10-20Х от веса азотной кислоты. В этом случае дос,тигается в 2-4 раза снижение концентрации фтора в кристаллах нитрата кальция по сравнению с промывкой осадка только азотной кислотой, Преимуществом способа является также получение продукта высокого качества за счет более полной отмывки кристаллов Ca(NO>) 4 Н 0 от Р 0 .

Повьппение расхода г аммиачной селитры свьппе 20Х от веса азотной .15 кислоты увеличивает растворимость нитрата кальция и соответственно возрастает концентрация СаО в маточном растворе более 4%, Маточный раствор, полученный после промывки кристаллов 20 нитрата кальция, обычно направляется на стадию разложения фосфатного сырья и концентрация СаО в этом растворе не должна превьппать 4Х. Поэтому„хотя при дальнейшем повьппении количества 25

NH NO5 свьппе 20Х содержание фтора в осадке нитрата кальция продолжает снижаться, с учетом увеличения растворимости кристаллов нитрата кальция верхний предел количества

NH N0 вводимого в аммиачную селитру составляет 20%.

При введении в азотную кислоту

NH4NO менее 10% от веса HNO содержание фтора в кристаллах нитрата кальция повышается до значений, превьппающих концентрации фтора в известных способах (0,10-0,1)X). Это обусловлено незначительным влиянием введенного количества аммиачной селитры на растворимость CaSi 2 Н О, присутствующего в осадке нитрата кальция.

Предлагаемый способ позволяет снизить концентрацию фтора в осадке нитрата кальция до 0,05-0,1 мас.Х при проведении одностадийной промывки осадка смесью азотной кислоты и аммиачной селитры. В этом случае достигается снижение концентрации фтора в кристаллах нитрата кальция по сравнению с промывкой осадка только азотной кислотой (по известному способу) в 2-4 раза.