Способ получения кальцийазотосульфатного удобрения

Способ получения кальцийазотосульфатного удобрения

Реферат

Изобретение относится к способу получения сложного удобрения, содержащего азот, кальций и серу, и может найти применение в химической промышленности.

В сельском хозяйстве все более широкое применение находят сложные удобрения на основе аммиачной селитры, дополнительно содержащие соединения кальция или серы или одновременно оба компонента.

Известен способ получения сложного удобрения, содержащего азот, кальций и серу, включающий смешение плава аммиачной селитры с компонентом или компонентами, содержащими кальций и серу, и гранулирование полученной смеси. При этом в качестве компонентов, содержащих кальций и серу, используют известняк, мел, доломит, цементную пыль, металлургический шлак, фосфогипс и/или их смеси. Плав аммиачной селитры подают на стадию смешения в количестве 1÷70 мас.% от общей массы, а остальное количество плава направляют на стадию гранулирования [авт.св. СССР №1505920, МКИ 4 С05С 1/00, опубл. 07.09.89, бюл. №33]. Недостаток способа состоит в сложности его реализации в промышленных условиях.

Наиболее близким к настоящему по технической сущности и достигаемому результату является способ получения кальцийазотосульфатного удобрения [пат. РФ №2186751, МПК 7 С05С 1/00, C05G 1/00, C05G 1/08, опубл. 10.08.2002, бюл. №22], включающий приготовление водной пульпы с влажностью не менее 5%, содержащей аммиачную селитру и соли сульфата и кальция с последующим ее гранулированием в барабанном грануляторе-сушилке. Плав аммиачной селитры берут в количестве 60÷98% от массы удобрения. В качестве кальцийсеросодержащего компонента используют гипс, фосфогипс, металлургический шлак и/или их смеси. В качестве кальцийсодержащего компонента используют доломит, мел, известняк, цементную пыль и/или их смеси. В качестве серосодержащего компонента используют серу, сульфат калия, сульфат магния и/или их смеси. При этом получают удобрение, содержащее, мас.%:

N	20,40÷33,2
Са	0,59÷11,76
S	0,47÷9,41.

Недостаток известного способа состоит в невысоких потребительских свойствах получаемого удобрения из-за несоответствия гранулометрического состава современным требованиям потребителей: основная фракция гранул получаемого удобрения имеет размер 1÷4 мм, в то время как в соответствии с требованиями потребителей, предъявляемых к удобрениям, содержащим азот, кальций и серу, основная фракция гранул должна иметь размер 2÷5 мм.

Технической задачей настоящего изобретения является получение удобрения, удовлетворяющего современным требованиям по гранулометрическому составу, то есть улучшение потребительских свойств удобрения.

Поставленная техническая задача достигается тем, что в способе получения кальцийазотосульфатного удобрения, включающем приготовление водной пульпы с влажностью 5÷15 мас.%, содержащей аммиачную селитру и соли сульфата и кальция, гранулирование последней в барабанном грануляторе-сушилке, согласно изобретению гранулированию подвергают пульпу, приготовленную путем смешения раствора нитрата аммония с сульфатом аммония в массовом соотношении NH₄NO₃:(NH₄)₂SO₄, равном (2,7÷4,8):1, ее упаривания и добавления к пульпе кальцийкарбонатсодержащего реагента в массовом соотношении CaCO₃:(NH₄)₂SO₄, равном (0,6÷0,9):1.

Концентрацию раствора нитрата аммония при смешении поддерживают в пределах 35÷90 мас.%.

Сульфат аммония используют в виде раствора с концентрацией 40÷45 мас.%.

В качестве кальцийкарбонатсодержащего реагента используют синтетический мел, побочный продукт производства сложных удобрений, получаемых по азотнокислотной технологии.

Пример

В каскаде реакторов смешивают 35÷90%-ный (здесь и далее % массовые) раствор нитрата аммония и кристаллический сульфат аммония или его 40÷45%-ный раствор в массовом соотношении NH₄NO₃:(NH₄)₂SO₄ (2,7÷4,8):1, корректируя рН смеси в пределах 4÷6 введением аммиака или аммиачной воды, и упаривают до остаточной влажности 12÷16%.

Упаренную пульпу в количестве 24÷26 т/ч направляют в реактор-смеситель, туда же добавляют 3,1÷4,6 т/ч синтетического мела, побочного продукта производства сложных минеральных удобрений, содержащего 93% карбоната кальция, поддерживая массовое соотношение в пульпе СаСО₃: (NH₄)₂SO₄, равное (0,6÷0,9):1.

Полученную пульпу с влажностью 5÷15% гранулируют и сушат в барабанном грануляторе-сушилке (БГС) диаметром 4,5 м, длиной 16 м, поддерживая температуру топочных газов на входе в БГС 160÷200°С.

Получают целевой продукт - кальцийазотосульфатное удобрение, содержащее 92÷95% фракции гранул с размером 2÷5 мм и имеющее следующий химический состав, мас.%:

N	26÷28
СаСО3 в пересчете на СаО	6÷9
S	4÷5

Из представленных данных следует, что, в соответствии с настоящим изобретением, способ стабильно обеспечивает получение удобрения, основная фракция которого имеет размер гранул 2÷5 мм, удовлетворяющего требованиям потребителей, то есть позволяет улучшить потребительские свойства удобрения.

Поставленная техническая задача решается при соблюдении отличительных признаков, заявленных в первом пункте формулы. При выходе за заявленные пределы стабильность гранулометрического состава нарушается.

Диапазоны концентраций растворов нитрата и сульфата аммония обусловлены технологической целесообразностью.

В качестве кальцийкарбонатсодержащего реагента наиболее технологично использовать синтетический мел, побочный продукт производства сложных удобрений, полученных по азотнокислотной технологии. Кроме синтетического мела возможно использование тонкоизмельченных известняка или доломита.

1. Способ получения кальцийазотосульфатного удобрения, включающий приготовление водной пульпы с влажностью 5-15 мас.%, содержащей аммиачную селитру и соли сульфата и кальция, гранулирование последней в барабанном грануляторе-сушилке, отличающийся тем, что гранулированию подвергают пульпу, приготовленную путем смешения раствора нитрата аммония с сульфатом аммония в массовом соотношении NH₄NO₃:(NH₄)₂SO₄, равном (2,7÷4,8):1, ее упаривания и добавления к пульпе кальцийкарбонатсодержащего реагента в массовом соотношении СаСО₃:(NH₄)₂SO₄, равном (0,6÷0,9):1.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что концентрацию раствора нитрата аммония при смешении поддерживают в пределах 35÷90 мас.%.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что сульфат аммония используют в виде раствора с концентрацией в пределах 40÷45 мас.%.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве кальцийкарбонатсодержащего реагента используют синтетический мел, побочный продукт производства сложных минеральных удобрений, получаемых по азотно-кислотной технологии.