Спосіб одержання складного азотно-фосфорного мінерального добрива

Спосіб одержання складного азотнофосфорного добрива шляхом змішування циркуляцією висококонцентрованого 99,5-99,7 % плаву аміачної селітри з вмістом 0,5-0,7 % сульфату амонію і порошкоподібного амофосу з розрахунку 55-163 кг на 1000 кг аміачної селітри при температурі 180-185 °С у апараті-змішувачі до повної гомогенізації компонентів. (19) (21) 20040604175 (22) 01.06.2004 (24) 25.10.2007 (72) СПАТАР МИКОЛА ПЕТРОВИЧ, UA, СКЛЯРОВ ВІТАЛІЙ ЛЕОНІДОВИЧ, UA, ВЛАСЕНКО ЮРІЙ МИХАЙЛОВИЧ, UA, БОЖКО ТЕТЯНА ПЕТРІВНА, UA, ХАКОНОВА СВІТЛАНА ВОЛОДИМИРІВНА, UA, ВАХРУШЕВ ЮРІЙ АПОЛЛІНАРІЄВИЧ, UA, ІОСЬКОВА ЛЮДМИЛА СТЕПАНІВНА, UA, ЧАБАН ІГОР ВАСИЛЬОВИЧ, UA, ГРИЦІВ РОМАН ГЕРАСИМОВИЧ, UA, КУЗНЕЦОВА СВІТЛАНА ЮРІЇВНА, UA (73) ВІДКРИТЕ АКЦІОНЕРНЕ ТОВАРИСТВО "АЗОТ", UA 3 наступним упарюванням, гранулюванням суміші і обробкою готового продукту ПАР (поверхнево активна речовина). Одержане складне азотно-фосфорне добриво містить: N-32,2%; Р2О5-4,8%; Н2O-0,3%; ПАР0,04%; рН 10%-ного водного розчину - 5, статична міцність гранул 3,0кг/гранулу. Недоліком цього способу є також ускладнення технології за рахунок попереднього отримання розчину моноамонійфосфату в окремій установці шляхом нейтралізації упареної екстракційної фосфорної кислоти, що містить розчинені фосфати кальцію, заліза і алюмінію, котрі при наступній нейтралізації створюють об'ємні осади фосфатів і гідрооксидів. Як при першому так і при другому відомих способах корозійний розчин суміші аміачної селітри та фосфоровмісної добавки продовжує контактувати з основним технологічним обладнанням. Випадаючі осади і нерозчинені домішки попадають у випарний апарат, що викликає забивання його теплообмінних поверхонь. Крім того, екстракційна кислота і отриманий з неї моноамонійфосфат також містять до 0,4% фтору, який викликає корозію обладнання. Відомий також [патент GB1215016 від 09.12.1970 "Метод десенсібілізації добрива азотно-кислого амонію і отриманого продукту"], який стосується зниження чутливості, тобто здатності нітрату амонію (аміачної селітри) займатися і детонувати в результаті введення азотно-фосфорних домішок, а саме діамонійфосфату та моноамонійфосфату. Технічним завданням запропонованого способу є усунення недоліків відомих способів та удосконалення виробництва з метою одержання продукту, що має підвищену міцність (4,5кг/гранулу) і термостабільність гранул. Ця мета вирішується шляхом введення фосфоровмісної домішки у вигляді порошкоподібного амофосу, що містить 10% азоту і 50% Р2О5 у кількості 111-163кг на 1000кг аміачної селітри. З метою виключення корозії основного обладнання і трубопроводів, викликаної присутністю в амофосі фтору, фосфоровмісна добавка (амофос) вводиться на кінцевій стадії технологічного процесу в висококонцентрований, 99,5-99,7%, плав аміачної селітри з вмістом ~ 0,5% сульфату амонію (NH4)2SO4 при температурі 180185°С, що забезпечує умови змішування компонентів. Змішування проводиться в спеціальному змішувачі, що має підігрів, шляхом циркуляції плаву аміачної селітри і порошкоподібного амофосу до повної гомогенізації компонентів. Одержана суміш донейтралізується аміаком до рН 4-5, гази, що виділяються у змішувачі, уловлюються в адсорбері слабким розчином аміачної води (NH4OH) - 5%; рН 9,5, яка відводиться в збірник рідких добрив. Введення фосфоровмісної добавки (амофосу) в аміачну селітру додатково до існуючої сульфатної замінює структурні перетворення 80690 4 стадій перекристалізації з II-III-IV на II-IV, що забезпечує проведення процесу охолодження гранул амселітри з мінімальними об'ємними і структурними змінами, сприяє підвищенню міцності гранул за рахунок щільності упакування речовини (кристалічні модифікації аміачної селітри: II - тетрагональна; III -ромбічна або моноклінна; IV - ромбічна біпірамідальна [М.А. Миниович "Производство аммиачной селитры", М., 1968, стор. 14]. Приклад Дослід проведений на промисловому агрегаті АС-67, ВАТ "Азот", м.Черкаси. Розчин аміачної селітри, отриманий в апараті ВТН, шляхом подачі 70т/год 58% азотної кислоти (HNO3); 0,21т/год 96% сірчаної кислоти (H2SO4) і 11т/год аміаку (NH3) донейтралізовувався до рН 4 і упарювався до вмісту вологи »0,3%. Одержаний плав аміачної селітри з температурою 180 °С подавався в змішувач, у який вводили 5-6т/год порошкоподібного амофосу. Після гомогенізації, шляхом циркуляції аміачної селітри і амофосу, суміш донейтралізовувалась аміаком до рН 4-5 і гранулювалась у грануляційній башті. Готова речовина охолоджувалась у киплячому шарі до 20-50°С і оброблялась ПАР. Одержані дві дослідно-промислові партії азотно-фосфорного мінерального добрива з вмістом Р2О5 4% і 5% були досліджені в Центральній лабораторії ВАТ "Азот" на міцність гранул та їх термостабільність. Гранули добрива (100шт) діаметром 3мм нагрівали 1 год до 60°С, потім охолоджували до кімнатної температури 20-23°С, після чого визначали їх статичну міцність (кг/гранулу) та частку незруйнованих гранул. Вміст вологи в продукті: партія №1 - 0,32%; партія №2 - 0,8%; рН - 4,44,7 Результати дослідження виявили, що гранули азотно-фосфорного мінерального добрива з фосфатно-сульфатною добавкою РгО5 ^ 4%; S04 ~ 0,4%, одержаного на основі аміачної селітри і порошкоподібного амофосу (111-163кг на 1000кг аміачної селітри) стійкі до руйнування при коливаннях температур 20-60°С, витримують до 100 переходів структури кристалів з III модифікації в IV і навпаки, тобто мають підвищену міцність і високу термостабільність. Зразок добрива, одержаного заявленим способом, був підданий детонаційному тестуванню фірмою Holland Novochem B.V.Ukraine. Таблиця результатів дослідження азотно-фосфорного доб Партії добрива Міцність (кг/гранулу) і доля в (%) цілих гранул, діа Термоцикли 10 20 30 40 50 60 0 №1. Р2О5 3,6/100 1,8/100 -4% №2. Р2О5 4,8/100 3,0/90 -5% 1,6/98 1,4/98 1,5/98 1,4/98 1,3/9 1,9/80 1,6/79 1,4/79 1,4/79 1,4/7 5 За результатами досліду зроблено висновок, що це добриво не детонує. Таким чином, запропонований спосіб одержання складного азотно-фосфорного мінерального добрива має переваги перед відомими способами в тому, що високоякісне добриво з підвищеним вмістом Р2О5 одержується без ускладнення технології виробництва аміачної селітри. Усувається корозія обладнання і трубопроводів, виключається забивання теплообмінної поверхні відокремлюваними частками солей, які присутні в екстракційній фосфорній кислоті. Додаються такі важливі якості добрива, як підвищена міцність гранул, їх термостабільність та недетонаційність. 80690 6