Файл: Миниович, М. А. Производство аммиачной селитры.pdf

раствору дают отстояться в течение 3—4 ч. Осветленный раствор для отделе­

(вытяжку) дозируют в «рабочую» азотную кислоту, направляемую в аппараты ИТН.

Накапливающийся в конусной части реактора шлам взрыхляется сжатым •воздухом и спускается в аппарат с вращающимися та валу лопастями. Здесь шлам промывается водой, нейтрализуется известью, затем шнеком загружается в вагонетки и направляется в отвал.

Реактор представляет собой цилиндрический аппарат из нержавеющей стали (рис. 50) с плоской или сферической крышкой и плоским или коническим дни­ щем. В нижней части реактора помещена решетка для отделения неразложившегося сырья и люк для периодической выгрузки шлама.

Размеры реакторов: с плоским днищем — диаметр 1900 мм, высота 4300 мм; с коническим днищем — диаметр 3000 мм, высота 2700 мм.

160

Мешалка-нейтрализатор предназначена для нейтрализации аммиаком про­ дуктов азотнокислотного разложения доломитов. Это цилиндрический аппарат из

ная вытяжка через гидрозатвор в верхней части аппарата-нейтрализатора от­

Реакции взаимодействия фосфорных соединений с аммиаком могут проте­ кать с различной скоростью в зависимости от среды, температуры, продолжи­ тельности взаимодействия компонентов и других условий.

Для предупреждения возможности выпадания в осадок образующихся не­

непроницаемыми пленками органических гидрофобных веществ. При этом частицы селитры изолируются друг от друга и между ними не возникает перемычек, способствующих слеживанию соли. Нанесение гидрофобной пленки позволяет примерно в 3—5 раз уменьшить скорость поглощения водяных паров из воздуха. Кроме того, такая пленка тормозит перемещение маточного раствора из­ нутри частиц селитры к их поверхности.

В качестве гидрофобных веществ были испытаны парафин, смесь технического вазелина с битумом, канифоль, различные мас­ ла, парафинистый мазут и др. Почти все гидрофобные добавки представляют собой воскообразные вещества, переходящие в жид­ кое состояние при 60—80 °С. Их наносят на горячие частицы соли в количестве 0,2—0,3% ее веса. Нанесение гидрофобной пленки на частицы селитры проводится в аппаратах барабанного типа. За рубежом применение гидрофобных пленок сочетают с другими приемами улучшения физических свойств продукта (охлаждение соли, рассев гранул с отделением пыли и т. п.).

На некоторых отечественных производствах в качестве добавок были испытаны парафин и мазут, обогащенный парафином (содер­ жание парафина в мазуте достигало 20—25%). При применении этих добавок в больших промышленных масштабах получали гра­ нулированную и чешуйчатую селитру с уменьшенной гигроскопич­ ностью и рассыпчатостью, близкой к 100%.

Для устранения слипания частиц селитры, покрытых парафинистым мазутом, были применены припудривающие добавки, не­ растворимые в воде (известняковая пыль, фосфоритная мука и др.).

Достаточно хорошие результаты по уменьшению скорости по­ глощения влаги из воздуха и по снижению слеживаемости селитры

при хранении в неблагоприятных складских условиях. Однако от применения добавок* парафина и парафинистого мазута пришлось отказаться, так как при этом значительно повышалась чувствитель­ ность селитры к удару и увеличивалась ее взрывоопасность. В по­ следние годы в зарубежных странах в качестве добавок к аммиач­ ной селитре стали применять патентованные органические гидро­ фобные вещества (содержащие, в частности, группу N H 2 ) в соче­ тании с припудривающими неорганическими добавками. Продукт упаковывают в полиэтиленовую тару.

Испытанный в СССР в промышленных масшабах высокомоле­ кулярный диспергатор НФ показал хорошие результаты в отноше­ нии снижения слеживаемости селитры. Он представляет собой бе­ лый порошок, растворимый в воде и солевых растворах. Диспер­ гатор НФ является натриевой солью дисульфокислоты — динафтилметана. Аммиачная селитра с добавкой НФ сохраняет сыпу­ честь значительно лучше, чем селитра с добавкой РФМ. При этом содержание влага в готовом продукте было в пределах 0,6—0,8%,

162

а основного вещества 99,2—99,4%. После годичного хранения про­ дукт, содержавший 0,05—0,1% диспергатора НФ, имел 100%-ную рассыпчатость.

Опыты показали, что добавка (в виде 40%-ного водного раство­ ра) в плав селитры даже 0,03—0,05% диспергатора НФ при 165 °С вызывает образование большого количества пены. С дальнейшим повышением температуры плава пенообразование усиливается. При этом увеличивается в плаве и содержание свободной азотной кис­ лоты, что указывает на ускорение процесса термического разложе­ ния аммиачной селитры.

Предложено также диспергатор НФ наносить на гранулы гото­ вого продукта с помощью форсунок с отверстиями диаметром 3 мм, под давлением воздуха около 2,5 ат.

В последнее время выполнены исследования по применению не­ которых синтетических смол в качестве добавок, улучшающих не только физические, но и агрохимические свойства комплексных удобрений с высоким содержанием аммиачной селитры. Например, испытаны удобрительные смеси, состоящие из аммиачной селитры, суперфосфата и хлористого калия, в частности в соотношении

N: Р 2 0 5 : КгО = 1 : 1 : 1 .

Втакую смесь вводили 1%-ный раствор полиакриламина

(ПАА), клей 4 или 6 на основе акриловых смол или сополимер 8 (сополимер акрилатов).

Показано, что добавка ПАА значительно повышает прочность гранул смешанных удобрений и примерно вдвое уменьшает их

ПАА. Доказано, что добавка ПАА задерживает вымывание пита­ тельных веществ из почвы, что благоприятно сказывается на ра­ стениях, особенно в начальный период их развития.

Обработка аммиачной селитры инертными водонерастворимыми добавками

Этот прием основан на разъединении частиц чистой аммиачной селитры в результате их припудривания нерастворимыми в воде неорганическими веществами. Припудривающие добавки, равно­ мерно распределяясь между частицами аммиачной селитры, на некоторое время задерживают протекание процессов, которые спо­ собствуют слеживанию соли.

В качестве припудривающих добавок используют некоторые виды глин, известняковую пыль, кизельгур, фосфоритную муку и др. Такие добавки применяют в количестве 2—4% от веса ам­ миачной селитры. Аммиачную селитру смешивают с припудриваю­ щими добавками обычно во вращающихся аппаратах барабанного типа.

163

Применяемые добавки не должны обладать большей гигроско­ пичностью, чем чистая аммиачная .селитра; они должны хорошо прилипать к поверхности частиц, быть достаточно сухими, тонко размолотыми. Кроме того, добавка и содержащиеся в ней приме­ си не должны вступать в химическое взаимодействие с аммиачной селитрой.

При использовании добавок, не отвечающих этим требованиям, гигроскопичность и слеживаемость аммиачной селитры не только не уменьшаются, но могут даже возрасти. Отметим, что припудри­ вающие добавки дают только временный эффект. Даже при крат­ ковременном хранении селитры начинается «прорастание» ее кри­ сталлов через припудривающую добавку, в результате чего про­ дукт слеживается.

Хорошие результаты получены при использовании в качестве припудривающих добавок различных отходов производств (цин­ ковых белил, марганцовых соединений и др.). Аммиачная селитра, опудренная этими добавками, в течение 4—6 месяцев сохраняла 98%-ную рассыпчатость.

Большое внимание уделяется выяснению возможности исполь­ зования в виде припудривающей добавки вермикулита. В состав вермикулита Донецкого и других месторождений входит: 26—34% кремнезема, 32—40% полуторных окислов, 15—20% окиси магния, небольшие количества влаги и многие другие компоненты (калий, натрий и др.). Испытываются вермикулиты, полученные после про­ калки (вспученные), до и после химической их обработки азотной или серной кислотой.

Лабораторные исследования показали, что вермикулиты разных месторождений при добавлении в количестве 2—3% к чистой ам­ миачной селитре или с добавкой РАП в несколько раз уменьшают слеживаемость готового продукта (нагрузки при раздавливании 0,3—0,4 против 0,9—1,3 кг/см2 ). По предварительным результатам, опытные партии аммиачной селитры с добавкой вермикулита в те­ чение нескольких месяцев не слеживаются и гранулы не разру­ шаются.

Стабилизация* частиц аммиачной селитры

Предложено большое число неорганических добавок, препятст­ вующих модификационным превращениям аммиачной селитры (или замедляющих их) при изменении температурных условий. Не­ которые из них нашли промышленное применение, хотя они непол­ ностью решают проблему сохранения (стабилизации) частиц аммиачной селитры.

В качестве стабилизирующих добавок наиболее подробно изу­ чены: нитраты, магния, кальция и калия, сульфат аммония и смесь

* Здесь и далее под стабилизацией частиц понимается предотвращение или замедление, в результате применения добавок, превращений кристаллических модификаций аммиачной селитры, вызывающих разрушение ее сферических ча­ стиц.

164