Производство комплексных минеральных удобрений - Переработка полезных ископаемых на обогатительных фабриках

Из комплексных минеральных удобрений наиболее распространены сложные. К ним относятся одинарные соли, содержащие несколько питательных элементов, например, KNO3 или (NH4)2HP04, или композиции из солей, включающие два (N+K, N+P, Р+К) или три (N+K+P) питательных элемента. Ведущее место среди комплексных минеральных удобрений занимает аммофос.

Все сложные минеральные удобрения по методу их производства могут быть разделены на три группы:

    - удобрения, получаемые переработкой фосфорной кислоты (аммофос, диаммофос); - удобрения, получаемые переработкой смеси фосфорной и азотной кислот (нитроаммофос, нитроаммофоска); - удобрения, получаемые разложением природных фосфатов азотной кислотой (нитрофос, нитроаммофоска).

Таким образом, некоторые удобрения, например, нитроаммофоска, могут быть получены различными методами

Производство аммофоса

Аммофос представляет двойное (N+P) сложное комплексное удобрение, содержащее в качестве основного вещества моноаммонийфосфат NH4H2PO4 и примесь (до 10%) диаммонийфосфата (NH2)2HPО4, образующегося в процессе получения.

В основе производства аммофоса лежит гетерогенный экзотермический процесс нейтрализации фосфорной кислоты газообразным аммиаком:

Н3Р04ж + NH3г = NH4H2P04т -?Н

Процесс ведут при избытке аммиака, поэтому в системе, наряду с реакцией образования моноаммонийфосфата, частично протекает реакция образования диаммоний фосфата:

Н3Р04 + 2NH3 = (NH4)2HP04 -?Н

В результате чего в составе готового продукта содержится до 10% диаммонийфосфата.

Производство аммофоса можно строить по различным технологическим схемам, различающимся концентрацией используемой фосфорной кислоты и конструкцией аппаратуры.

На основе разбавленной экстракционной кислоты:

    - с сушкой пульпы в распылительной сушилке; - с упариванием пульпы в вакуум-выпарных аппаратах и сушкой в аппарате БГС; - с сушкой пульпы и грануляцией ее в распылительной сушилке-грануляторе кипящего слоя РКСГ.

На основе концентрированной фосфорной кислоты:

    - с грануляцией и сушкой продукта в аммонизаторе-грануляторе АГ; - с самоиспарением пульпы под давлением и сушкой в барабанном грануляторе-сушилке-холодильнике БГСХ.

Производство нитроаммофоски

Нитроаммофоска представляет тройное (N+P+K) сложное комплексное удобрение и содержит в своей основе моноаммонийфосфат, нитрат аммония, нитрат калия и хлорид аммония. Присутствие двух последних солей снижает гигроскопичность продукта и улучшает его физические свойства

Нитроаммофоска может быть получена двумя методами: азотнокислотпным разложением фосфатова нейтрализацией смеси фосфорной и азотной кислот аммиаком. В обоих случаях для введения в состав продукта калийного компонента в реакционную смесь в процессе производства добавляют хлорид калия. Наиболее распространенный метод производства нитроаммофоски--нейтрализация.

В основе процесса получения нитроаммофоски по этому методу лежат реакции:

1. Нейтрализация фосфорной и азотной кислот аммиаком с образованием, соответственно, моноаммонийфосфата и нитрата аммония:

Н3РО4 + NH3 = NH4H2PO4, HNO3 + NH3 = NH4N03.

2. Обменная реакция вводимого в систему и растворяющегося в плаве хлорида калия с нитратом аммония:

NH4NO3 + КС1 = KN03 + NH4C1.

Наиболее распространенной технологической схемой производства нитроаммофоски является схема с аппаратом АГ (аммонизатор-гранулятор).

Получение серной кислоты нитрозным способом

Все промышленные методы синтеза серной кислоты включают несколько этапов. Первым этапом является получение диоксида серы окислением (обжигом) серосодержащего сырья (необходимость в этой стадии отпадает при использовании в качестве сырья отходящих газов, так как в этом случае обжиг сульфидов является одной из стадий других технологических процессов). Следующий этап - превращение оксида серы (IV) SO2 в оксид серы (VI) SO3. Заключительная стадия ? абсорбция (то есть взаимодействие SO3 с водой).

Вторая стадия производства серной кислоты - окисление диоксида серы - реализуется двумя способами, отличающимися методом окисления SO2 - контактным (с использованием твердых катализаторов) и нитрозным (башенный, с применением оксидов азота).

В нитрозном способе катализатором служат оксиды азота. Окисление SО2 происходит, в основном, в жидкой фазе и осуществляется в башнях с насадкой. Поэтому нитрозный способ по аппаратурному признаку называют башенным. Сущность башенного способа заключается в том, что полученный при сжигании сернистого сырья сернистый газ, содержащий примерно 9% SО2 и 9-10%

О2, очищается от пыли и поступает в башенную систему, состоящую из нескольких башен с насадкой. В башнях протекает ряд абсорбционно-десорбционных процессов, осложненных химическими превращениями. В первых двух-трех башнях насадка орошается нитрозой, в которой растворенные оксиы азота химически связаны в виде нитрозилсерной кислоты NОНSО4. В последующих трех-четырех башнях десорбированные в газовую фазу в результате реакции окислы азота поглощаются серной кислотой, образуя вновь нитрозилсерную кислоту. Таким образом, окислы азота совершают кругооборот и теоретически не должны расходоваться. Нитрозным способом получают загрязненную примесями и разбавленную 70-75% серную кислоту, которая используется в основном в производстве минеральных удобрений.

Похожие статьи




Производство комплексных минеральных удобрений - Переработка полезных ископаемых на обогатительных фабриках

Предыдущая | Следующая