УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЦИАНИДОВ КАЛЬЦИЯ И НАТРИЯ И НИТРАТА АММОНИЯ
Вид РИД
Изобретение
Составляющая предмет настоящего изобретения установка предназначается для получения в одном производственном процессе цианидов кальция и натрия и нитрата аммония.
Положения, принятые за основу при разработке установки, следующие:
1. Цианидный плав, полученный по дианамидному методу в водном растворе и обработанный, например, серной кислотой, выделяет синильную кислоту по формуле:
Ca(CN)2+2NaCN+2H2SO4→4HCN+CaSO4+Na2SO4
установлено, что высокая концентрация реагирующих веществ способствует осмолению HCN, что вызывает необходимость вести процесс выделения HCN в сильно разбавленных растворах.
Первоначально при низкой температуре 70-90° выделяется HCN высокой концентрации, в дальнейшем с повышением температуры снижается концентрация HCN в парах воды.
2. Азотнокислые соли кальция и аммония хорошо растворяются в жидком аммиаке, цианистый кальций нерастворим в жидком аммиаке и на этом основывается возможность получения цианистого кальция по реакции:
Ca(NO3)2+4NH3+2HCN→Са(CN)22NH3+2NH4NO3.
Осадок цианистого кальция с аммиаком отфильтровывается, а раствор азотнокислого аммония в аммиаке может быть использован как удобрение.
3. Для получения чистого цианистого кальция осадок его на фильтре промывается аммиаком, после чего аммиак удаляется испарением при нагревании или плавлением.
4. Для получения азотнокислого аммония без аммиака таковой удаляется испарением.
Установка состоит из реакторов 1, 5, 8, ректификационной колонки 3 с кубом 2, дефлегматоров 4 и 6 и конденсатора 7.
В реактор 1 поступает раствор цианамидного плава и разбавленная серная кислота или другой реагент. При температуре 70-90° выделяется и улетает в дефлегматор 6 HCN высокой концентрации, конденсат из дефлегматора 6 поступает на колонну 3, крепкая HCN поступает во второй дефлегматор 4, где получается жидкая HCN концентрации не ниже 97%. Газообразная HCN при этом поступает в щелочной реактор 5 на поглощение крепким раствором едкого натра. Азотнокислый кальций поступает в реактор 9 с жидким аммиаком и образуется раствор, поступающий через промежуточный бак в реактор 8, куда поступает также жидкая HCN. В реакторе 8 образуется осадок цианистого кальция, а в растворе аммиака получается азотно-кислый аммоний. Цианид кальция поступает на фильтр, где промывается аммиаком. В случае необходимости отделения аммиака он удаляется испарением или плавлением. Азотно-кислый аммоний в аммиаке применяется как удобрение или предварительно освобождается от аммиака.
Раствор HCN из реактора 1 после отгонки части (около 50%) крепкой кислоты поступает в куб 2, из которого при кипячении удаляется вся HCN, сильно разбавленная парами воды, пары поступают на ректификационную колонну 3, потом на дефлегматор 4 и на поглощение едким натром в реактор 5. Полученные растворы NaCN подвергаются выпарке, кристаллизации, сушке, прессовке и упаковке.
При комбинированном использовании HCN для получения крепкой HCN и слабой HCN достигается наиболее экономическая эффективная переработка плава.
Устройство для получения цианидов кальция и натрия и нитрата аммония в одном процессе, отличающееся тем, что нижняя часть реактора 1 для цианидного плава и серной кислоты соединена с кубом 2 колонки 3, предназначенной для укрепления слабых растворов цианистого водорода, верх которой через дефлегматор 4 соединен с абсорбером 5 для поглощения паров цианистого водорода раствором едкого натра, а верхняя часть реактора 1 соединена с дефлегматором 6, предназначенным для укрепления раствора синильной кислоты, соединенным внизу с ректификационной колонкой 3, с целью направления в нее образующейся флегмы, а вверху - с конденсатором 7, соединенным, в свою очередь, с реактором 8 для взаимодействия синильной кислоты с раствором в жидком аммиаке нитрата кальция.
