способ получения известково-аммиачной селитры

Формула изобретения

1. Способ получения известково-аммиачной селитры, включающий смешение конверсионного мела с влажностью не более 1 мас.% с плавом или концентрированным раствором нитрата аммония в присутствии ингибитора образования нитрата кальция с последующим гранулированием, отличающийся тем, что на смешение берут конверсионный мел, содержащий нитрат аммония в количестве не менее 1 мас.%.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что содержание нитрата аммония в конверсионном меле поддерживают в пределах 1-3 мас.%.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам получения азотных удобрений, а именно известково-аммиачной селитры (ИАС). Последняя находит все более широкое применение в сельском хозяйстве, постепенно вытесняя аммиачную селитру, так как имеет важное преимущество перед ней: содержит в своем составе карбонат кальция, который делает удобрение взрывобезопасным, а при внесении в почву препятствует ее закисанию.

Одним из основных требований, предъявляемых к ИАС и определяющих ее потребительские свойства, является минимальное содержание нитрата кальция, образование которого возможно за счет взаимодействия нитрата аммония и карбоната кальция. Поэтому известные способы предусматривают введение в состав удобрения ингибиторов, препятствующих образованию нитрата кальция. В качестве последних применяют соединения магния, сульфатов, фосфатов и др.

Известные способы получения ИАС включают приготовление пульпы карбоната кальция в безводном плаве или концентрированном растворе нитрата аммония в присутствии ингибиторов образования нитрата кальция с последующим гранулированием соответственно методом приллирования или в барабанном грануляторе-сушилке. В качестве карбоната кальция предложено использовать природные измельченные мел, известняк, доломит или так называемый конверсионный мел - продукт обработки карбонатом аммония тетрагидрата нитрата кальция, побочного продукта производства сложных удобрений по азотнокислотной технологии [пат. РФ № № 2096394, 2281274, 2290391].

В частности, известен способ получения ИАС из суспензии карбоната кальция в концентрированном растворе нитрата аммония с добавкой 2-3 мас.% карбоната аммония [пат. РФ № 2077484, кл. С01С 1/00, опубл. 20.04.1997]. Недостатком способа является высокое содержание нитрата кальция в целевом продукте: 0,9-2,1 мас.%.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ получения ИАС, включающий смешение конверсионного мела с влажностью не более 1 мас.% с плавом нитрата аммония в присутствии ингибитора образования нитрата кальция с последующим гранулированием [пат. РФ № 2223934, кл. С05G 1/08, опубл. 20.02.2004].

Недостаток способа заключается в заметном пылеуносе гранулируемого материала с абгазами, выходящими из гранбашни или аппаратов БГС. При этом выносимая пыль обогащена меловой составляющей. Это осложняет работу пылеочистного оборудования и утилизацию промывных (скрубберных) растворов, то есть осложняет способ получения ИАС.

Технической задачей, решаемой предложенным способом, является уменьшение общего пылеуноса и обогащения пыли меловой составляющей, упрощение утилизации скрубберных растворов и, в конечном итоге, упрощение способа.

Поставленная техническая задача решается тем, что в способе получения известково-аммиачной селитры, включающем смешение конверсионного мела с влажностью не более 1 мас.% с плавом или концентрированным раствором нитрата аммония в присутствии ингибитора образования нитрата кальция с последующим гранулированием, согласно изобретению на смешение берут конверсионный мел, содержащий нитрат аммония в количестве не менее 1 мас.%.

Содержание нитрата аммония в конверсионном меле поддерживают в пределах 1-3 мас.%.

Пример 1

Высушенный до остаточной влажности 0,1-1% (здесь и далее % массовые) конверсионный мел, содержащий 1-3% нитрата аммония, смешивают при температуре 110-130°С с 87-90%-ным раствором нитрата аммония, содержащим добавки ингибиторов образования нитрата кальция (соединения магния, фосфатов и сульфатов). Соотношение CaCО ₃:NH₄NО₃ при смешении поддерживают в пределах (0,25÷0,27):1 (по 100%-ным веществам).

Полученную пульпу гранулируют и сушат в аппарате БГС. Из гранулята извлекают целевую фракцию (2-5 мм) известными приемами (рассев, дробление крупной фракции в БГС, возврат мелкой фракции в БГС в качестве внешнего ретура).

Получают 25 т/ч целевого продукта (N - 26÷27%, нитрат кальция - менее 0,2%), содержащего фракцию 2-5 мм в количестве 92-96%.

Отходящие из БГС абгазы в количестве 60000 м³/ч очищают от пыли сначала в аппарате циклонного типа с подачей уловленной пыли во внешний ретур, а затем в скруббере, орошаемом водой.

Содержание пыли в абгазах, поступающих на "мокрую" очистку, составляет 3-4 г/м³, или 180-240 кг/ч (0,7-1,0% от целевого продукта).

В получаемом скрубберном растворе соотношение CaCО₃:NH₄NО₃ близко к 0,26:1, что свидетельствует об отсутствии обогащения пыли меловой составляющей. Фракционный состав меловой составляющей соответствует фракционному составу исходного конверсионного мела.

При этом отмечается, что пылеунос снижается пропорционально увеличению содержания нитрата аммония в исходном конверсионном меле.

Исходя из технологических соображений, оптимальный диапазон содержания нитрата аммония в исходном конверсионном меле следует поддерживать в пределах 1-3%.

Пример 2

Технологический процесс ведут, используя конверсионный мел с содержанием нитрата аммония 0,3-0,7%.

При этом отмечают увеличение содержания пыли в абгазах, поступающих на "мокрую" очистку, до 6-10 г/м³ или 360-600 кг/ч (1,4-2,4%) от целевого продукта). В скрубберном растворе соотношение CaCО₃:NH₄NО₃ возрастает до (0,29÷0,3):1, т.е. имеет место обогащение пыли меловой составляющей, которая обогащена фракцией менее 0,01 мм.

При утилизации скрубберного раствора на узле фильтрования конверсионного мела отмечают снижение производительности фильтров из-за забивок пор фильтровальной ткани. При этом ухудшение показателей пропорционально снижению содержания нитрата аммония в исходном конверсионном меле.

Приведенные данные показывают, что предложенный способ позволяет уменьшить общий пылеунос, обогатить его меловой составляющей, упростить утилизацию скрубберных растворов и тем самым обеспечивает упрощение способа.

Положительный эффект, по-видимому, связан с тем, что присутствие нитрата аммония в конверсионном меле улучшает его смачиваемость в растворе или плаве нитрата аммония, и за счет этого реализуются условия для равномерного смешения реагентов, исключения повышенного пылеуноса и его обогащения меловой составляющей.