Способ получения свободного цианамида

 

Изобретение относится к химической технологии и может быть использовано для синтеза органических веществ, в фармацевтической промышленности, а также для извлечения редких и благородных металлов. Цель изобретения - обеспечение стабильности целевого продукта во времени и повышение его выхода. Свободный цианамид получают путем смешения технического цианамида кальция (ТЦК) с водой, последующей нейтрализации до рН 4,5-5,5 полученной суспензии смесью углекислого газа, нитрозных газов и воздуха при их массовом соотношении (2,4-2,8):(1,0-1,5):1,0 соответственно . Нейтрализацию ведут путем барботирования газовой смеси через суспензию со скоростью 1,0-1,4 м/ч при 20- 30°С. Затем фильтрацией отделяют осадок, а фильтрат, содержащий свободный цианамид , концентрируют путем его подачи на стадию смешения с ТЦК. Концентрирование ведут до содержания в фильтрате 25-30 мас.% свободного цианамида. Нерастворимый осадок дважды промывают водой и промывные воды подают на стадию смешения при массовом соотношении промывной воды и ТЦК (3,0-3,5):1,0 соответственно . Изобретение позволяет повысить стабильность целевого продукта и увеличить его выход в среднем на 21,2%. 1 з.п. ф-лы, 1 табл. ю С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУбЛИК

SU„, 1680628 А1 (я)з С 01 СЗ/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .,г,.-;йемая,, -"" ËÈ0Tß ä

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЪСТВУ

О»

В °

Ъ»

О

©ь

Цель изобретения — обеспечение стабильности во времени целевого продукта и повышение его выхода. (21) 4696323/26 (22) 21.02,89 (46) 30.09,91. Бюл. М 36 (71) Институт химии АН УЗССР (72) А.Джаппаров, Б.М.Беглов, В,Х.Сафина . и С.А.Абдирахманов (53) 547.491.6 (088,8) (56) Патент США

М 2982616, кл. С 01 С 3/16, 1961. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СВОБОДНОГО

ЦИАНАМИДА (57) Изобретение относится к химической технологии и может быть использовано для синтеза органических веществ, в фармацевтической промышленности, а также для извлечения редких и благородных металлов.

Цель изобретения — обеспечение стабильности целевого продукта во времени и повышение его выхода. Свободный цианамид получают путем смешения технического цианамида кальция (ТЦК) с водой, последую. Изобретение относится к способам получения свободного цианамида и может быть использовано для синтеза органических веществ (дициандиамида, тиомочевины, ацетилсульфанилцианамида, аминогуанидина, сульфогуанидина, препаратов для пропитки тканей, дефолиантов хлопчатника, стабилизаторов азота удобрений, гербицидных, фунгицидных препаратов), в фармацевтической промышленности, а также для извлечения редких и благородных металлов. щей нейтрализации до рН 4,5-5,5 полученной суспенэии смесью углекислого газа, нитрозных газов и воздуха при их массовом соотношении (2,4-2,8):(1,0-1,5):1,0 соответственно. Нейтрализацию ведут путем барботирования газовой смеси через суспензию со скоростью 1,0-1,4 м/ч при 2030 С. Затем фильтрацией отделяют осадок, а фильтрат, содержащий свободный цианамид, концентрируют путем его подачи на стадию смешения с ТЦК. Концентрироваwe ведут до содержания в фильтрате

25 30 мас.ф> свободного цианамида. Нерастворимый осадок дважды промывают водой и промывные воды подают на стадию смешения при массовом соотношении промывной воды и ТЦК (3,0-3,5);1;0 соответственно. Изобретение позволяет повысить стабильность целевого продукта и увеличить его выход в среднем на 21,2 . 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Свободный цианамид получают путем смешения технического цианамида кальция (ТЦК) с водой, последующей нейтрализации полученной суспензии смесью углекислого газа, нитроэных газов и воздуха при их массовом соотношении, равном (2,4-2,8):(1,01,5):1,0 соответственно. Нейтрализацию ведут путем барботирования газовой смеси через суспенэию со скоростью 1,0-1,4 м/ч при 20-30 С. Нейтрализованная суспензия имеет рН 4,5-5,5. Затем фильтрацией отделяют осадок, а фильтрат, содержащий свободный цианамид,. концентрируют путем его подачи на стадию смешения с ТЦК. Концентрирование ведут до содержания в фильтрате 25-30 мас.$ свободного цианамида.

1680628

Нерастворимый осадок дважды промывают водой и промывные воды подают на стадию смешения при массовом соотношении промывной воды и ТЦК, равном (3,0-3,5):1,0 соответственно.

Основными компонентами, содержащимися в ТЦК, являются CaCNg и СаО. При растворении ТЦК в воде образуются кислая соль цианамида кальция и гидроксид кальция, Обработка раствора углекислым газом способствует образованию нерастворимого осадка, главным образом карбоната кальция.

Использование нитрозных газов, например отходящих газов из цеха производства слабой азотной кислоты, способствует снижению непроизводительных потерь цианамидного азота, а также стабилизации целевого продукта — свободного цианамида — образующимся нитратом кальция, Барботирование газовой смеси через суспензию способствует интенсификации процесса и повыШению степени извлечения цианамидного азота. С целью максимального извлечения цианамидного азота выделенный из суспензии нерастворимый осадок дважды промывают водой и промывные воды используют в процессе.

Пример 1. К 300 мл воды, помещенн ым в аппарат-гидролиэер, постепенно порциями добавляют 100 г ТЦК при интенсивном перемешивании и температуре смеси 20-30 С. ТЦК содержит следующие компоненты, мас.%: СаСИ2 50,55; СаОсвоб

28-30; Ccaog 12-14; СаС2 1-2,5, и прочие примеси в виде оксидов AI, Fe, Sf, Снизу аппарата-гидролизера барботируют газовую смесь углекислого газа, нитрозных газов и воздуха при их массовом соотношении, соответственно равном (2,42:8):(1,2-1,5):1,0, со скоростью 1,3-1,4 м/ч в течение 1 ч, После этого суспензию фильтруют и отделяют нерастворимую часть в виде смеси СаСОэ,С и прочих примесей в количестве 93,18 r (20 влаги). Осадок дважды промывают водой порциями по

75 мл. Первую порцию промывных вод вводят в фильтрат, а вторую — на стадию смешения с ТЦК, К 377,4 мл фильтрата, содержащего 6,96 мас.% Н2СЙ2 и 13,61 мас.%

Ca(N0® порциями добавляют 100 r ТЦК и повторяют цикл при условиях, описанных выше. Циклы повторяют до тех пор, пока концентрация свободного цианамида в фильтрате не достигнет 25-30 мас.%. Затем фильтрат охлаждают до О+5) С, отделяют кристаллы Са(ИОз)р 4 Н20, а раствор свободного цианамида упэривают, Выход свободного цианамида составляет 90,1

Свободный цианамид, стабилизированный

45 нитратом кальция, не разлагается в течение 10 мес, По прототипу при стабилизации

40 -ного раствора Н2СМ2 добавкой 1 мас, бензойной кислоты разложение

Н2Сйр за 10 мес составляет 15 .

Пример 2. К 350 мл воды (50 мл промывные воды) постепенно порциями добавляют 100 г ТЦК и смешивают до однородной массы, снизу аппарата-гидролизера подают (барботируют) смесь окислов азота, углекислого газа и воздуха при их массовом соотношении, равном (1,2-1,5):(2,4-2,8):1 соответственно, со скоростью 1-1,4 м/ч в течение 1 ч. Процесс ведут при 20-30 С, затем суспензию фильтруют и отделяют нерастворимую часть в количестве 93,18 r (18 % влаги), осадок промывают дважды водой порциями по 100 мл, Промывные воды возвращают в голову процесса. К 372,35 мл фильтрата, содержащего 8,16 мас. HzCNz и 15,93 мас.% Са(ИОэ)г, порциями добавляют 100 г ТЦК при интенсивном перемешивании. После получения однородной массы снизу аппарата подают смесь газов (состав указан выше) в течение 1 ч. Фильтрат после второго цикла гидролиза содержит

15,26 мас. Н2СМ2 и 29,79 мас.% Са(ИОэ)2.

К нему опять добавляют 100 r ТЦК при тех же условиях. Перечисленный цикл повторяют до тех пор, пока концентрация свободного цианамида в растворе не будет равной

28-30 мэс.%, а затем раствор охлаждают до

5ОС, отделяют 21,1 r Са(МОэ)2 4Н20, а раствор свободного цианамида упаривают. Общий выход процесса составляет 90 %.

Остальные примеры осуществления способа приведены в таблице.

Количества ТЦК и воды, температура процесса, а также последовательность операций такие же. кэк в примере 1. Стабильность полученного раствора свободного цианамида такая же, как в примере 1.

Таким образом, изобретение позволяет повысить стабильность раствора свободного цианамида и увеличить его выход в среднем на 21,2 %.

Формула изобретения

1. Способ получения свободного цианамида, включающий смешение технического цианамида кальция с водой, обработку полученной суспенэии углекислым газом, отделение образовавшегося осадка фильтрацией, концентрирование фильтрата. содержащего свободный цианамид, путем его подачи в голову процесса и повторения всех операций, отличающийся тем, что, с целью обеспечения стабильности во време1680628 раций ведут до содержания в фильтpare 2530 мас.YI свободного цианамида.

2. Способ поп.1,отличающийся тем, что осадок дважды промывают водой и

5 промывные воды подают на стадию смешения при массовом соотношении промывной воды и технического цианамида кальция. соответственно равном (3.0-3,5):1,0, ни целевого продукта и повышения его выхода, углекислый газ предварительно смешивают с нитрозными газами и воздухом при массовом соотношении углекислый газ: нитрозные газы: воздух, равном (2,12,8):(1,0-1,5):1,0, и полученную смесь барботируют со скоростью 1,0-1,4 м/ч через суспензию при 20-30 С, а повторение oneСтепень иавлеченик азота иа r!N

06щнл вы ход н!Ск!. у

Количество нитрата кальцил,г

KOnwdCteo нерастворимогоо осадка. г

Состав исходной гааоеоа смеси. относительные массовые оли

Пример

Скорость подачи исходнод гв золой смеси, M/Â

Нитроаные гааы углекис- Воздух лыд газ

3 икла

1,0 1,3-1.4 22,6 146,5 32.6 87.7 95.8

1,О 1,3-1.4 21,7 147,7 31,5 86.5 95.7

1.0 1.3-1.4 22.0 146.3 32,2 86.6 96,2

1.2- 1,5

1.0

1,2-1.5

2,4-2.8

2,4-2 8

2.3

4 икла

96,8

12 1,2-!.5 2,4-2,8 1,О 3-1,4 29,9 196.0 43.2 89,1

1 икл! э 5-6 1-2 е7 62 1 82,О 963

2 икла

14 .5-6 1-2 11.6 !24,3 71.6 90,Э

Э икла

61.3 79.2!

86,4

1-2!

3,!

5-6

Составитель Л. Попова

Редактор Н. Киштулинец Техред М.Моргентал

Корректор Т,Малец

Заказ 3279 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Чжгород, ул.Гагарина, 101

1,0

1,2

1,5

1.2-1,5

1.2-1.5

1.2-1,5

2,4-2.8

2,4-2,8

2,4-2.8

2,3

2.4

2,8

1,0

1,0

1.0, !.о !.о !.о

1,3-1.4

1.3-1.4

1,Э 1,4

1,Ý-!.4

1,3-1,4

1,3-1 4

Коицентра. цил свободного цианамида в растворе. мас$

14.71

15,10 !

5,20 !

4.70

15,20

15.20

97.7

98.!

98,8

96,7

98.1

98,2

2!.7

20.3

21.1

21,2

21,2

212

86,6

88,2

89,5

86,6

89,5

89.6

95.7

96,6

95.9

953

95,7

96.0