способ предотвращения слеживаемости нитрата калия

Формула изобретения

Способ предотвращения слеживаемости нитрата калия, включающий кристаллизацию его из раствора, отделение осадка от маточника и обработку влажной кристаллической соли антислеживателем, отличающийся тем, что в качестве антислеживающего агента используют 30-45%-ный раствор карбоната калия в количестве 0,2-1,2% K ₂СО₃ от массы нитрата калия.

Описание изобретения к патенту

Изобретение может быть использовано в химической промышленности, в частности в производстве удобрений и солей.

Нитрат калия находит широкое применение в промышленности (стекловарение, электронная отрасль, производство В.В. и др.), а также в сельскохозяйственном и тепличном производстве в качестве эффективного N-K удобрения. Существуют несколько способов промышленного получения нитрата калия, из которых в Российской Федерации наибольшее распространение получил метод конверсии, где сырьем служат хлористый калий и нитрат натрия (См. «Справочник азотчика» - М., Химия, 1987, стр.206).

Завершающей стадией процесса производства нитрата калия является кристаллизация его из раствора, отделение осадка от маточника и сушка продукта. Кристаллический нитрат калия обладает повышенной склонностью к слеживанию. Будучи упакованным в тару, сухой кристаллический продукт (даже при остаточной влажности менее 0,08 мас.%) через несколько часов схватывается и со временем превращается в монолит. Поэтому задача уменьшения или предотвращения слеживаемости нитрата калия всегда была актуальной.

По назначению и количеству совпадающих признаков ближайшим патентным аналогом предлагаемого изобретения является «Способ получения нитрата калия» SU 1721016A1, C01D, 23.03.1992 г. Способ-прототип предусматривает для получения неслеживающегося продукта обработку его кристаллов водным раствором сульфонола до содержания последнего в готовом продукте ˜0,1 мас.%.

Недостатком известной добавки является то, что получаемые в результате растворения в воде растворы нитрата калия (именно они применяются в качестве N-K удобрения в сельскохозяйственном и тепличном производстве) содержат устойчивую пену, которая препятствует эффективному их использованию, а также то, что транспортные трубопроводы, поставляющие растворы к растениям, подвержены биообрастанию и постепенно теряют проходимость.

Задачей предлагаемого способа является применение антислеживающей добавки, не снижающей потребительские качества калиевой селитры и обеспечивающей 100% рассыпчатость продукта. Поставленная задача решается путем использования в качестве антислеживающего агента 30-45% раствора карбоната калия в количестве 0,2-1,2% K₂CO ₃ от массы нитрата калия. Растворы карбоната калия с концентрацией ниже 30% использовать нецелесообразно, так как при этом вносится в продукт излишнее количество воды. Растворы концентрацией более 45 мас.% чреваты выпадением твердой фазы (K₂ CO₃·H₂O). Введение в состав продукта карбоната калия повышает рН водных растворов калиевой селитры, что благоприятно сказывается при использовании ее в качестве N-K удобрения. Дополнительное введение карбоната (СО₃ ^2-) не является помехой также для другого крупного потребителя нитрата калия - стекловарения. Возможны некоторые ограничения в использовании такого продукта в производстве порохов, где, однако, 100% рассыпчатость не является актуальным требованием, т.к. производство всегда включает стадию измельчения (помола) и лучше всего применима калиевая селитра без добавок.

Ниже приводится пример технической реализации предлагаемого способа.

Пример.

Для удобства промышленной реализации предлагаемого способа в качестве исходных продуктов для получения антислеживающей добавки применяют не готовый углекислый калий (ГОСТ 10690-73), а гидроокись калия (ГОСТ 9285-78) и углекислый газ. Это позволяет избежать операций с сухими продуктами (транспортировка, разгрузка, растворение и т.д.), что предполагает ручной труд.

Технологическая схема показана на чертеже.

Исходная гидроокись калия разбавляется в емкости 1 паровым конденсатом и перекачивается циркуляционным насосом 2₁ в расходную емкость 3. Раствор КОН из емкости 3 насосом 2₂ подается на орошение скрубберной колонки 4, в которую поступает углекислый газ (например, после моноэтаноламиновой очистки в производстве аммиака). Полученный раствор карбоната калия с концентрацией 30-45 мас.% собирается в емкости и через ротаметр 6 дозируется в центрифугу 7 на слой влажной соли нитрата калия. Дозировка осуществляется из расчета, чтобы продукт содержал 0,2-1,2 мас.% карбоната калия. После сушки готовый продукт обладает 100% рассыпчатостью и сохраняет ее в течение всего гарантийного срока хранения.