Раздел 7. Производство стронция азотнокислого

Раздел 7. Производство стронция азотнокислого

7.1 Общая информация

Стронций азотнокислый (нитрат стронция, химическая формула ) выпускается промышленностью в виде кристаллического порошка белого цвета. Согласно [15] продукт должен иметь следующие показатели (см. таблицу 7.1).

Таблица 7.1 - Технические характеристики стронция азотнокислого [15]

Наименование показателя	Норма
Массовая доля азотнокислого стронция, %, не менее	99,3
Массовая доля кальция в пересчете на азотнокислый кальций, %, не более	0,08
Массовая доля хлоридов в пересчете на ион хлора, %, не более	0,005
Массовая доля тяжелых металлов, %, не более	0,01
Массовая доля железа, %, не более	0,005
Массовая доля влаги, %, не более	0,15
Массовая доля нерастворимых в воде веществ, %, не более	0,01
pH водного раствора	5-5,5

Стронций азотнокислый применяется в производстве катализаторов, в качестве компонента пиротехнических составов для сигнальных, осветительных и зажигательных ракет, при производстве твердооксидных топливных элементов.

7.2 Описание технологических процессов, используемых в производстве стронция азотнокислого

Промышленный способ получения стронция азотнокислого - взаимодействие карбоната стронция и азотной кислоты. Технологическая схема производства приведена на рисунке 7.1.

Рисунок 7.1 - Принципиальная схема получения стронция азотнокислого

Технологический процесс получения стронция азотнокислого представляет собой синтез стронция азотнокислого из стронция углекислого в водном растворе азотной кислоты с последующей его кристаллизацией, разделением полученной суспензии и последующей сушкой конечного продукта.

В реактор с азотной кислотой при перемешивании и охлаждении реакционной массы через бункер дозируют порошок углекислого стронция. Полученную суспензию азотнокислого стронция отфильтровывают в центрифуге с механическим съемом слоя осадка. Отфильтрованный продукт промывают азотной кислотой в количестве 0,5 массовых частей к массе промываемого продукта.

Из центрифуги кислый влажный продукт через промежуточный бункер трубным цепным конвейером передают в бункер-питатель для сушки. В бункере-питателе продукт подвергается сушке под вакуумом при высокой температуре при перемешивании мешалкой-ворошителем. При получении регламентированного показателя "массовая доля влаги" азотнокислый стронций охлаждают и выгружают с помощью шнека, входящего в конструкцию бункера-питателя.

Описание технологического процесса приведено в таблице 7.2, перечень основного оборудования - в таблице 7.3.

Таблица 7.2 - Описание технологического процесса производства стронция азотнокислого

Входной поток	Подпроцесс	Выходной поток	Основное технологическое оборудование
Карбонат стронция, кислота азотная концентрированная	Прием и подготовка сырья	Карбонат стронция, кислота азотная концентрированная	Бункер
Карбонат стронция, кислота азотная концентрированная	Синтез и выделение стронция азотнокислого	Суспензия азотнокислого стронция	Реактор
Суспензия азотнокислого стронция Маточный раствор	Фильтрование суспензии азотнокислого стронция	Кислый стронций азотнокислый с влажностью 10% - 15% Маточный раствор	Центрифуга
Кислый стронций азотнокислый с влажностью 10% - 15%	Сушка готового продукта	Стронций азотнокислый с массовой долей влаги не более 0,15%	Конвейер, бункер-питатель
Стронций азотнокислый с массовой долей влаги не более 0,15%	Упаковка, маркировка, транспортирование и хранение	Товарный стронций азотнокислый	Упаковочное оборудование

Таблица 7.3 - Перечень основного оборудования производства стронция азотнокислого

Наименование оборудования	Назначение оборудования	Существенные характеристики технологического оборудования
Реактор	Синтез стронция азотнокислого	Объем - 4
Бункер	Дозирование порошка углекислого стронция	Объем - 0,32 Диаметр - 1000 мм Высота - 1090 мм
Центрифуга	Фильтрование суспензии азотнокислого стронция	Диаметр - 300 мм Расход - 200 л/мин
Бункер	Подача кислого стронция азотнокислого на конвейер	Объем - 0,8 Диаметр - 1206 мм Высота - 1200 мм
Бункер-питатель	Сушка готового продукта	Расход - 436-1740 кг/ч

7.3 Нормы расхода сырья и энергоресурсов

Нормы расходов материальных и энергетических ресурсов приведены в таблице 7.4.

Таблица 7.4 - Нормы расходов материальных и энергетических ресурсов при производстве сульфата натрия

Наименование ресурсов	Единица измерения	Расход на 1 т продукции
		Минимальный	Максимальный
Стронций углекислый	кг	770	-
Кислота азотная	кг	660	-
Вода дистиллированная	кг	1450	-
Теплоэнергия	Гкал	1,2	1,2
Электроэнергия	кВт/ч	353	353
Сжатый воздух		450	450
Вода речная		10	10

7.4 Текущие уровни эмиссий при производстве стронция азотнокислого

7.4.1 Выбросы в атмосферу при производстве стронция азотнокислого

Выбросы в атмосферу при производстве стронция азотнокислого приведены в таблице 7.5.

Таблица 7.5 - Выбросы в атмосферу при производстве стронция азотнокислого

Источники выброса	Наименование	Метод очистки, повторного использования	Объем и (или) масса выбросов загрязняющих веществ после очистки в расчете на тонну 1 т продукции, кг/т
			Минимальное	Максимальное	Среднее
Абсорбционная башня	Азота диоксид	Абсорбционный, основан на поглощении оксидов азота водой	-	40 (0,09161 г/сек или 0,404 т/год)	0,000709

7.5 Перспективные направления в технологии производства стронция азотнокислого

Возможные альтернативные способы получения азотнокислого стронция включают выделение осадка из азотнокислотной вытяжки, полученной при разложении фосфатного сырья [16], а также взаимодействие сульфата стронция с нитратом кальция с последующим выделением нитрата [17].