Разработка технологии получения термостабильного удобрения на основе аммиачной селитры

• Автор: Москаленко, Людмила Викторовна
• Шифр специальности: 05.17.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 164 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1 Основные технологические установки производства аммиачной

селитры

1.2 Виды добавок используемых при производстве аммиачной

селитры

1.2.1 Добавки, связывающие свободную влагу.

1.2.2 Добавки, влияющие на процесс полиморфных превращений.

1.2.3 Добавки, образующие центры кристаллизации

1.3 Виды поверхностных модификаторов

1.4 Способы получения гранул аммиачной селитры
1.5 Применение добавок для получения удобрения с повышенной
термостабильностью
1.6 Свойства фосфогипса перспективной добавки для получения термостабильного удобрения .
1.7 Характеристика свойств аммиачной селитры и вопросы безопасности ее использования
1.8 Особенности термического разложения аммиачной селитры и
удобрений на ее основе
1.9 Формирование приллированных гранул аммиачной селитры и
удобрений на ее основе
1. Механизм образования поверхностного слоя при гранулировании
и поверхностном модифицировании гранул
ГЛАВА 2 ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.
ГЛАВА 3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3.1 Исследование возможности получения термостабильной аммиачной
селитры
3.1.1 Оценка действия добавок на качество аммиачной селитры.
3.1.2 Влияние состава фосфогипса,используемого в качестве добавки, на свойства готового продукта.
3.1.3 Влияние влаги, Р5 и СаБОНгО на прочность гранул удобрения
3.2 Получение удобрения с пониженным содержанием азота общего
на основе аммиачной селитры
3.2.1 Подбор растворов смачивания.
3.2.2 Оценка физикохимических свойств партий удобрений с пониженным содержанием азота общего.
3.2.3 Анализ фазового состава удобрения.
3.2.4 Определение гигроскопической точки удобрения
3.3 Термографические исследования свойств удобрения на основе
аммиачной селитры с пониженным содержанием общего азота
3.3.1 Исследования модификационных превращений удобрения
3.3.2 Исследование термической стабильности удобрения с пониженным содержанием общего азота на основе аммиачной селитры.
ГЛАВА 4 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПРЕДЛАГАЕМЫХ РАЗРАБОТОК.
Выводы.
Литература


Получают удобрение с содержанием нитрата кальция не более 0,2%(масс) и хорошими потребительскими свойствами за счет высокой прочности гранул, при этом используют химически осажденный карбонат кальция с температурой не ниже °С, размером частиц не выше 0,1 мм и влажностью не более 1%(масс), который получают в процессе обработки карбонатом аммония тетрагидрата нитрата кальция, выделяемого при азотно-кислотной переработке природного кальцийфосфата в сложное удобрение; плав нитрата аммония получают путем упарки -% -ного раствора нитрата аммония -продукта нейтрализации -%-ной азотной кислоты аммиаком. Нитрат магния может быть получен действием азотной кислоты на магнезит, оксид или гидроксид магния. Содержание нитрата кальция в целевом продукте составляет 0,1-0,2%(масс), а прочность гранул составляет 2 кг на гранулу. Предлагается применять в качестве добавки фосфогипс (в частности фос-фополугидрат) [,]. Гранулы аммиачной селитры смешивают с диатомитом []. Размер частиц диатомита - мкм. Кроме диатомита добавляют соединения образующие гидраты, например оксиды магния или калиевые квасцы, которые берут в количестве 0,1- 1% вес. Рассмотренные добавки, содержащие природные материалы, представляют собой несколько соединений, поэтому многие добавки можно рассматривать не только как связывающие свободную влагу, но и как образующие центры кристаллизации. К этому виду добавок относятся сульфатная, фосфатно- сульфатная, фос-фатно-сульфатно-боратная добавки. Сульфатная добавка - (Ш^О* в готовом продукте составляет 0,3 -г 0,7 % (масс). Сульфатная добавка существенно снижает константу скорости превращения 1У->Ш. Ее применение предполагает использование поверхностноактивных веществ. Фосфатно-сульфатная добавка состоит из фосфатов аммония и сульфата аммония, вводимых в раствор аммиачной селитры. Их добавляют из расчета содержания в готовом продукте 0,3- 0,5%(масс) Р2О5 и 0, - 0,2 %(масс). ЫН^О*. Эта добавка стабилизирует полиморфное превращение нитрата аммония Н-ИУ и замедляет превращение 1У -> III, а так же замедляет разложение плава. Фосфатно-сульфатная добавка наиболее эффективна при использовании термической фосфорной кислоты. Для кондиционирования аммиачной селитры с сульфатной и фосфатно-сульфатной добавкой используют ПАВ[]. Предложено введение в раствор аммиачной селитры добавки азотнокислотной вытяжки, полученной разложением фосфорсодержащего сырья азотной кислотой, нейтрализацию смеси, упаривание и гранулирование []. Са/РгОз = 0,3 - 0,1 , количество вводимой добавки составляет не менее 1% Р2О5 (масс) в пересчете на готовый продукт. Кальций из азотно-кислотной вытяжки выделяют политермической кристаллизацией тетрагидрата нитрата кальция. В работах [] исследовалось влияние фосфатной добавки в виде растворов жидких аммоний фосфатов (ЖАФ). ЖАФ - это водный раствор орто- и полифосфатов аммония. Ортофосфаты аммония представлены моноаммонийфос-фатом и диаммонийфосфатом. Полифосфаты аммония представлены-диаммонийпирофосфатом - (ЫН^НгРгСЬ, триаммонийпиро -триполифосфатом аммония- (МН-ОзНгРзОю. Приведен способ приготовления фосфатной добавки с использованием ЖАФ. Предложен способ получения азотного удобрения на основе аммиачной селитры с добавками различных веществ: солей щелочных и щелочноземельных металлов, карбонатов кальция и магния, оксидов металлов, алюмосиликатов []. Целью применения таких добавок является повышение температурного перехода IV-» III с °С до °С. В работе [] предлагается использовать в качестве кондиционирующей добавки, полученных экологически чистых шпинелей кобальта (двойных оксидов). В связи с этим расширяются возможности сырьевых ресурсов микроэле-ментного сырья. Установлено, что введение шпинелевой добавки в пределах 0,1-1,0%(масс), не изменяет технологических параметров процесса, но улучшает физико-химические свойства удобрения. При получении аммиачной селитры в плав вводят водный раствор, содержащий сульфат магния и борную кислоту. Используют отход производства борной кислоты следующего состава: сульфат магния - -%(масс), борная кислота - %(масс), остальное вода. Повышается механическая прочность и агрохимическая эффективность продукта [].