Конверсия нитрата кальция

Конверсия нитрата кальция в аммиачную селитру и мел осуществляется в три стадии: приготовление раствора карбоната аммония, конверсия нитрата кальция и выпарка аммиачной селитры.

Приготовление раствора карбоната аммония проводится в абсорбционной колонне с насадкой в циркулирующем растворе аммиачной селитры при температуре 40-60С и избыточном давлении 0,05-0,12 МПа (0,5 - 1,2 кгс/см²). В колонну подается газообразный аммиак и углекислый газ в заданном соотношении, в результате реакции образуется карбонат аммония и выделяется большое количество тепла, которое снимается в теплообменниках оборотной водой:

2NН₃ + СО₂ + Н₂О = (NН₄)₂СО₃ + 40775 ккал/кмоль.

Конверсия нитрата кальция осуществляется смешением плава нитрата с приготовленным раствором карбоната аммония в реакторе с мешалкой при температуре 55 - 70С и атмосферном давлении:

Са(NО₃) ₂ ^. 4 Н₂0 + (NH₄)₂CO₃ = 2 NH₄NО₃ + СаСО₃ + 4 Н₂О + Q.

Суспензия мела, образовавшаяся на конверсии, подается на фильтры, где мел отделяется, промывается технологической водой и направляется на сушку в барабанную сушилку, где высушивается с помощью пара до массовой доли воды не более 6,0 % или 1,5 % и направляется в силосный склад.

Слабый раствор аммиачной селитры, отфильтрованный от мела, с рН = 6 - 8, с массовой долей амселитры 55-60%, упаривается под давлением разрежения 60-61 кПа (460 -470 мм рт.ст.) в выпарном аппарате с выносным кипятильником и принудительной циркуляцией раствора до массовой доли амселитры 89-93 %.

Конденсат сокового пара из выпарных аппаратов, содержащий аммиак, поступает на очистку в колонну отпарки, после чего регенерированный аммиак возвращается в процесс на стадию нейтрализации. Раствор аммиачной селитры с массовой долей амселитры 89-93 % поступает в емкость на складе, откуда подается в цех аммиачной селитры для получения гранулированной аммиачной селитры.

При выпуске азофоски с отношением массовой доли азота к массовой доле оксида фосфора (N/Р₂О₅) более 2,0 предусмотрен прием плава аммиачной селитры из цеха аммиачной селитры АС-72, с массовой долей амселитры 80-90 %, в емкости FА 480 А,В на складе аммиачной селитры производства нитроаммофоски.

Технологическая схема производства npk

Производство состоит из двух технологических линий: агрегат № 1 и агрегат № 2.

Мощность одной технологической линии производства нитроаммофоски составляет 550,0 тыс. тонн в год азофоски в натуре с содержанием питательных веществ N:Р₂О₅:К₂О=16,5:16,5:16,5 (марка NPK MOP 16:16:16).

Общая проектная мощность производства нитроаммофоски - 1100 тыс.тонн в год.

Проектный режим работы производства 300 рабочих дней в году.

Возможен выпуск азофоски бесхлорной NPK (SOP) 15:15:15.

Азофоска - сложное азотно-фосфорно-калийное удобрение, получаемое методом азотно-кислотного разложения природных фосфатов без применения фосфорной и серной кислот с вымораживанием тетрагидрата нитрата кальция.

Солевой состав разных марок азофоски указан в таблице.

Наименование	Массовая доля компонентов, %
компонента	Марки азофоски
	16:16:16	22:11:11	23:22:0	25:9:9	NPK(SOP)
Аммиачная селитра NН4NО3	22-30	44-55	55-58	55-60	25-26
Моно- и диаммонийфосфат NН4Н2РО4 и (NН4)2НРО4	20-22,3	13,7-15,7	27-29	11-12,6	-
Моноаммонийфосфат NН4Н2РО4					20-21
Калий хлористый КСL	10,5-16,5	7-11	-	6-9	-
Аммоний хлористый NН4Cl	6,9-11,8	5,2-8	-	4-6,5	-
Калийная селитра КNО3	13-22	10-15	-	6-9	16,5-17,5
Сумма фосфатов кальция СаНРО4 и Са3(РО4) 2	5,5-6,5	3-4	4-7	3-4,5	5,5-6,5
Сульфат калия К2SО4					14-15
Сульфат аммония (NН4)2SО4					12-13
Нерастворимые примеси природного происхождения (песок, кварц, флюорит, сфен, эгирин, эгирин-авгит)	2,5-3,6	2-2,5	3-3,5	1,5-2	2,3-3,3
Другие соли (фосфаты железа, алюминия, магния)	3-5	не более 1	3-5	не более 1	2,8-4,6
Влага	не более 0,4	0,4-0,5	0,3-0,4	0,4-0,5	0,3-0,35

Гигроскопическая точка, % :

- при массовой доле воды 0,2 % 49,6

- при массовой доле воды 0,9 % 54,0

При получении азофоски бесхлорной NPK (SOP) 15:15:15 используют сульфат калия.

NPK (SOP) представляет собой смесь солей: NН₄NO₃, NH₄H₂PO₄, KNO₃, K₂SO₄, KH₂PO₄, K₂SO₄ ·2 NH₄NO₃.

Готовый продукт должен удовлетворять техническим требованиям, указанным в таблице.

Наименование показателя	NPK (МОР)	NPK (МОР)	NPK (МОР)	NPK (МОР)
	16:16:16	22:11:11	23:22:0	25:9:9
1	2	3	4	5
1 Внешний вид	Гранулированный продукт без посторонних примесей
2 Массовая доля общего азота (N), %	не менее 16	не менее 22	не менее 23	24,50,5
3 Массовая доля усвояемых фосфатов в пересчете на пентаоксид фосфора (Р2О5), %, не менее	16	11	22	9
4 Массовая доля водорастворимых фосфатов в пересчете на пентаоксид фосфора (Р2О5), %, не менее	12	8	15	6
5 Массовая доля калия в пересчете на оксид калия (К2О), %, не менее	16	11	-	9
6 Массовая доля воды, %, не более	0,7	0,7	0,7	0,7
7 Гранулометрический состав: Массовая доля гранул размером: менее 1 мм, %, не более	2	3	3	3
от 1 мм до 4 мм, %, не менее	95	92	92	92
в т.ч. от 2 до 4 мм, %, не менее	75	75	75	75
менее 6 мм, %	100	100	100	100
8 Статическая прочность гранул, МПа (кгс/см2), не менее	6(60)	4(40)	4(40)	4(40)
9 Рассыпчатость, %	100	100	100	100

Карбонат кальция конверсионный должен соответствовать требованиям:

	Наименование показателя	норма для марки
		А 1 сорт	А 2 сорт
	1	2	3
	1 Внешний вид	Мелкокристаллический сыпучий продукт белого цвета
	2 Массовая доля суммы карбонатов кальция и магния (в пересчете на карбонат кальция), %, не менее	90	86
	3 Массовая доля воды, %, не более	1,5	6,0
	4 Массовая доля общего стронция (в пересчете на стронций), %, не более	1,7	1,7
	5 Массовая доля остатка на сите 1 мм, %, не более	0	0

Раствор конверсионной аммиачной селитры должны соответствовать требованиям:

Наименование показателя	норма
1		2
1 Массовая доля нитрата аммония (NН4NO3), %	89-93
2 Массовая доля аммиака свободного, %	0,006-0,036
3 Массовая доля кальция растворимого, %, не более	0,02
4 Массовая доля оксида фосфора,%, не более	0,01
5 Массовая доля фторидов, % , не более	0,01
6 Массовая доля кальция нерастворимого, %, не более	0,01

Сырье для производства азофоски: апатитовый концентрат, неконцентрированная азотная кислота, аммиак жидкий, калий хлористый (или сильвин), углекислый газ,карбамид, пигмент красный

Железоокисный, кондиционирующие добавки (лиламин, флотигам, СК-ферт и другие, снижающие слеживаемость продукта).