Способ получения хлорида кальция и нитрата калия из хлорида калия и нитрата кальция

 

Изобретение относится к производству минеральных солей, в частности хлористого кальция, и может быть использовано на действующих химических производствах, в частности, перерабатывающих фосфатные руды азотно-кислотным методом. Сущность способа заключается в том, что в процессе конверсии хлорида калия и нитрата кальция охлаждением выделяют нитрат калия, оставшийся маточник упаривают и охлаждают с выделением двойной соли KNO3CaCl22H2O, которую после отделения от маточника направляют в начало процесса, при этом в исходной смеси берут избыток нитрата кальция относительно стехиометрического количества его, при этом мольное соотношение составляет Са(NO3)2: KCl1,2: 2. Способ обеспечивает полную конверсию хлорида калия и нитрата кальция. 1 табл.

Изобретение относится к области производства минеральных солей, в частности хлористого кальция, и может быть использовано на действующих химических производствах, в частности, перерабатывающих фосфатные руды азотно-кислотным методом.

Известен ряд способов получения хлорида кальция, в частности способы его получения из дистиллерной жидкости содового производства [Позин М.Е. Технология минеральных солей. Ч.1. - М.: Химия, 1974, с.738]. Способ заключается в последовательном выпаривании дистиллерной жидкости от концентрации ~10% CaCl2 до 67% и кристаллизации готового продукта. Данный способ не может быть использован для получения хлорида кальция из нитрата кальция - побочного продукта переработки природных фосфатов азотнокислым методом.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ получения хлорида кальция из хлорида калия и нитрата кальция в водной среде [Швейцария, патент 416585, приоритет от 28.03.1963, публикация 31.01.1967]. Этот способ заключается в смешении с водой нитрата кальция и хлорида калия, взятых в мольном соотношении 1:2, охлаждении полученной смеси предпочтительно до температуры -10-20oС, отделении выделившегося нитрата калия, упаривании полученного маточного раствора (I), охлаждении его до комнатной температуры, отделении выделившейся двойной соли KNO3СаСl22O, охлаждении полученного маточника (II) до температуры -5-15oС, и отделении выделившегося в осадок СаСl22O. Выделившаяся на предыдущей стадии двойная соль KNO3CaCl22H2O возвращается в процесс.

Недостатком этого способа является, по результатам проведенной нами экспериментальной проверки, то, что при соблюдении заявленных в нем стехиометрического соотношения исходных реагентов Ca(NO3)2:KCl как 1:2 и рекомендуемых условий конверсия Са(NО3)2+2КСl=CaCl2+2KNO3 протекает не полностью: в твердой фазе обнаруживается значительное количество хлорида калия. Кроме того, указанный способ требует для проведения конверсии хлорида калия и нитрата кальция обеспечения довольно низких температур -10-20oC.

Задачей предлагаемого изобретения является создание условий, в которых указанная конверсия протекала бы полностью и при более высоких температурах, что позволило бы снизить затраты на охлаждение реакционной массы.

Поставленная задача решается путем изменения соотношения исходных реагентов Ca(NO3)2: KCl, причем в исходной смеси берут избыток нитрата кальция относительно стехиометрического количества его, при этом мольное соотношение составляет Ca(NO3)2:KCl1,2:2.

Сущность предлагаемого изобретения состоит в том, что при предлагаемом соотношении исходных реагентов нитрат кальция вводится в процесс в избытке по сравнению с его стехиометрическим количеством, что обеспечивает полное протекание реакции конверсии как при температуре -10oС, так и при более высокой температуре (0oС).

Осуществление изобретения обеспечивает полную конверсию хлорида калия и нитрата кальция по сравнению с прототипом.

Пример: В 25 кг воды вносят 21,2 кг Ca(NO3)22O и 7,5 кг KCl. Добавляют к этому раствору 12,6 кг двойной соли KNO3CaCl22O. Мольное соотношение Ca(NO3)2:KCl в полученной смеси составляет 1,2:2. Смесь охлаждают до температуры 0oC выдерживают при этой температуре в течение 2 часов. Выделившийся осадок в количестве 9,6 кг содержит 83,5% KNO3, а также примеси хлорида и нитрата кальция за счет маточного раствора. По данным химического и кристаллооптического анализа KCl в осадке отсутствует, таким образом, реакция конверсии в этих условиях прошла полностью.

Маточный раствор в количестве 53 кг, полученный после отделения KNO3, упаривают на 25 кг и концентрат охлаждают до комнатной температуры (20oС). При этом выкристаллизовывается 12,6 кг двойной соли KNO3CaCl22O, которая отделяется и возвращается в процесс. Оставшийся маточник в количестве 15 кг, содержащий CaCl2, охлаждается до температуры -10oС, при этом СaСl22О выкристаллизовывается в количестве 6 кг, и образуется маточник, который возвращается в процесс.

Примеры, содержащие данные о протекании реакции конверсии при различных исходных соотношениях Са(NО3)2:KCl, сведены в таблицу.

Как следует из таблицы, твердая фаза, образовавшаяся в результате конверсии Ca(NO3)2 и КСl, взятых в мольном соотношении 1:2 (по прототипу), а также при соотношении 1,1: 2, содержит кроме KNO3 (основной продукт) примесь исходного КСl, то есть конверсия протекает не полностью. При соотношении исходных солей 1,2:2 и выше KCl в твердой фазе не обнаруживается как при -10oС, так и при 0oС. Таким образом, при соотношении Ca(NO3)2:КСl1,2:2 конверсия протекает полностью.

Формула изобретения

Способ получения хлорида кальция и нитрата калия из хлорида калия и нитрата кальция, заключающийся в том, что в ходе процесса конверсии хлорида калия и нитрата кальция охлаждением выделяют нитрат калия, оставшийся маточник упаривают и охлаждают с выделением двойной соли KNO3CaCl22H2O, которую после отделения от маточника направляют в начало процесса, отличающийся тем, что в исходной смеси берут избыток нитрата кальция относительно стехиометрического количества его, при этом мольное соотношение составляет Са(NO3)2:KCl1,2:2.

РИСУНКИ

Рисунок 1



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к химической технологии получения хлорида кальция в гранулированном виде

Изобретение относится к способу очистки раствора хлористого кальция

Изобретение относится к способам получения хлорида кальция в процессе утилизации и обезвреживания хлорсодержащих газовых сбросов производства магния и позволяет создать возможность получения хлорида кальция с пониженным содержанием хлорида магния и хлората кальция

Изобретение относится к способу переработки карбонатов с получением диоксида углерода, хлорида кальция и гидроксида железа0 Целью изобретения является обеспечение получения товарного диоксида углерода.Спо-- соб заключается в переработке карбонатов на диоксид углерода, хлорид кальция и гидроксид железа путем взаимодействия исходного карбоната с раствором хлористого железа в присутствии нитрата аммония при 80 - 100°С„ Изобретение позволяет провести процесс разложения карбонатного сырья с получением товарного диоксида углерода

Изобретение относится к химической технологии неорганических веществ, в частности к извлечению хлорида бария из продуктов термического взаимодействия сульфата бария и хлорида кальция и способствует увеличению степени извлечения хлорида бария

Изобретение относится к области получения хлорида кальция и может быть использовано, например, для получения хлорида кальция из отходов титано-магниевого производства

Изобретение относится к выращиванию кристаллов дигидрата хлорида бария из его растворов и способствует снижению содержания примесей в готовом продукте за счет уменьшения выхода сдвойникованных кристаллов

Изобретение относится к химической технологии, конкретно к извлечению стронция из природных высокоминерализованных вод, продуктов их переработки, сточных вод предприятий, использующих высокоминерализованные природные воды, для очистки этих растворов от стронция и его последующего использования и позволяет на 40% повысить степень его извлечения

Изобретение относится к способам получения нитрата калия

Изобретение относится к способам получения нитрата калия из нитрата кальция и хлорида калия и может найти применение в химической промышленности для производства нитрата калия и побочных продуктов на основе хлорида кальция

Изобретение относится к области химии и может быть использовано в производстве минеральных солей

Изобретение относится к области ядерной медицины и может быть использовано при производстве радиофармпрепарата на основе радионуклида стронций-89
Изобретение относится к цветной металлургии, в частности хлорной металлургии, и может быть использовано при переработке растворов хлорида кальция, образующихся на газоочистных сооружениях
Изобретение относится к области получения товарного раствора хлорида кальция преимущественно из отходов первичной переработки бишофита, в частности из образующихся при переработке разбавленных растворов CaCl2

Изобретение относится к неорганической химии, в частности к получению гранулированного хлорида кальция из растворов в псевдоожиженном слое
Изобретение относится к технике получения хлористого кальция из водных растворов методом обезвоживания
Наверх