Способ получения дефолианта

 

Изобретение относится к области неорганической химии, к средствам получения хлоратов, используемых в качестве дефолиантов. Способ получения дефолианта заключается в хлорировании исходного сырья, содержащего гидроокислы металла, в присутствии соли натрия с осуществлением реакции взаимодействия реагентов до образования хлората металла, входящего в состав гидроокислов в исходном сырье, причем в качестве исходного сырья, содержащего гидроокислы металла, применен шлак алюминиевого производства, содержащий оксид алюминия в различной степени гидратации, а в качестве соли натрия применен хлорид натрия, при этом хлорирование проводят с добавлением соляной кислоты до достижения рН 5-6. Изобретение позволяет получить относительно более дешевый дефолиант и утилизировать отходы алюминиевого производства. 3 з.п.ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области неорганической химии, к средствам получения хлоратов, используемых в качестве дефолиантов.

Известен способ получения дефолианта, предусматривающий применение в качестве исходного сырья чистых солей - хлоратов щелочных металлов (US 3867125, А 01 N 11/00, 1975).

Более дешевым и наиболее близким аналогом заявляемого изобретения является способ получения дефолианта, включающий хлорирование исходного сырья, содержащего гидроокислы металла, в присутствии соли натрия с осуществлением реакции взаимодействия реагентов до образования хлората металла, входящего в состав гидроокислов в исходном сырье (SU 979272, С 01 В 11/14, 1981 г.).

Однако указанный способ, так же как ранее упомянутый, требует для производства применение реагентов только с определенным химическим составом, что в конечном итоге усложняет технологию и удорожает целевой продукт.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является получение дефолианта из отходов алюминиевого производства, не находящих применение или неэффективных при использовании по иному назначению.

Технический результатом, который может быть получен при осуществлении изобретения, является получение относительно более дешевого дефолианта и утилизация отходов алюминиевого производства.

Указанный результат достигается способом получения дефолианта, включающим хлорирование исходного сырья, содержащего гидроокислы металла, в присутствии соли натрия с осуществлением реакции взаимодействия реагентов до образования хлората металла, входящего в состав гидроокислов в исходном сырье за счет того, что в качестве исходного сырья, содержащего гидроокислы металла, применен шлак алюминиевого производства, содержащий по меньшей мере оксид алюминия в различной степени гидратации, а в качестве соли натрия применен хлорид натрия, при этом хлорирование проводят с добавлением соляной кислоты до достижения рН 5-6.

А также за счет того, что реакцию взаимодействия проводят в присутствии хлорида натрия в количестве 3-7 мас.% от количества оксида алюминия.

А также за счет того, что в качестве шлака алюминиевого производства применен отход шлака, имеющий гранулометрический состав с размерами частиц от 0,3 до 3 мм.

А также за счет того, что в качестве шлака алюминиевого производства применен шлак, содержащий, мас.%: Хлориды металлов - Не более 13,2 Оксид кремния - Не более 10,9 Оксид меди - Не более 1,2 Металлы - Не более 7 Прочее - Не более 6 Оксид алюминия - Остальное.

Сущность заявляемого способа поясняется приведенной на чертеже структурной схемой химико-технологической системы для осуществления способа и следующим примером получения дефолианта.

Согласно данному способу в реакторы 1 периодического действия по конвейерной линии 2 загружают навеску шлака алюминиевого производства в виде отхода, имеющего гранулометрический состав с размерами частиц от 0,3 до 3 мм, а через дозаторы 3 - хлорид натрия в количестве 3-7 мас.% от количества оксида алюминия в навеске шлака.

Реакторы заполняют шлаком и хлоридом натрия до 1/3 его объема и постоянно добавляют соляную кислоту по трубопроводу 4, обеспечивая при постоянном перемешивании, а также за счет оптимального размера частиц (от 0,3 до 3 мм) обновление участвующей в реакции поверхности частиц шлака и эффективное хлорирование.

Поскольку шлак алюминиевого производства содержит наряду с прочими компонентами оксид алюминия, находящийся после технологических воздействий в различной степени гидратации (например, в виде гидраргиллита, бемита, диаспора, кристаллогидратов и алюмогеля) происходит сложная реакция взаимодействия реагентов с разложением алюмосодержащих соединений и образованием хлората алюминия, растворенного в жидкой фазе продуктов реакции, выделением газообразного водорода и осаждением нерастворимых соединений меди, кремния, прочих примесей и непрореагировавшего шлака.

Реакция протекает с выделением тепла и для обеспечения и поддержания ее на уровне не более 70^oС реакторы 1 охлаждают водой, нагнетаемой в полость их рубашки (на чертеже не показана) по трубопроводу 5 и отводимой по трубопроводу 6.

После достижения жидкой фазой продуктов реакции показателя рН величины 5-6 ее сливают из реакторов 1 и по линии 7 направляют на фильтр 8 грубой очистки, откуда насосом 9 очищенный раствор хлората алюминия подается в сборник 10.

В целях доведения целевого продукта раствора хлората алюминия до требуемых потребительских параметров производят дополнительную тонкую очистку раствора, например, в камерном фильтр-прессе 11 накоплением его в сборнике 12 готовой продукции.

Получаемый таким образом целевой продукт имеет следующие характеристики: Плотность, г/см³ 1,15-1,4; рН 5-6; Состав, мас%:
Хлорат алюминия в пересчете на Аl₂О₃ - 18-25
Хлор - 5,75-10,21
Примеси - Не более 0,1
Вода - Остальное.

Действие хлората алюминия на сельскохозяйственные растения по данным, приведенным в сравнительной таблице, свидетельствует о возможности применения его в качестве дефолианта.

Формула изобретения

1. Способ получения дефолианта, включающий хлорирование исходного сырья, содержащего гидроокислы металла, в присутствии соли натрия с осуществлением реакции взаимодействия реагентов до образования хлората металла, входящего в состав гидроокислов в исходном сырье, отличающийся тем, что в качестве исходного сырья, содержащего гидроокислы металла, применен шлак алюминиевого производства, содержащий оксид алюминия в различной степени гидратации, а в качестве соли натрия применен хлорид натрия, при этом хлорирование проводят с добавлением соляной кислоты до достижения рН 5-6.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что реакцию взаимодействия проводят в присутствии соли натрия в количестве 3-7 мас.% от количества оксида алюминия.

3. Способ по одному из пп.1 и 2, отличающийся тем, что в качестве шлака алюминиевого производства применен отход шлака, имеющий гранулометрический состав с размерами частиц от 0,3 до 3 мм.

4. Способ по одному из пп.1-3, отличающийся тем, что в качестве шлака алюминиевого производства применен шлак, содержащий, мас.%: хлориды металлов - не более 13,2, оксид кремния - не более 10,9, оксид меди - не более 1,2, металлы - не более 7, прочее - не более 6, оксид алюминия - остальное.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2