Міністерство освіти і науки України
Національний технічний університет
«Харківський політехнічний інститут»
Кафедра «Хімічної технології неорганічних речовин, каталізу та екології»
Реферат
на тему «Технологія кальцієвої селітри»
за дисципліною «Вступ до фаху»
Виконав ст. групи ХТ-122а
Скороход А.О.
Перевірив
Сінческул О.Л.
Харків 2022
Зміст
1 Призначення кальцієвої селітри 3
2 Сировина для виробництва кальцієвої селітри 4
3 Фізико-хімічні властивості нітрату кальцію та якість кальцієвої селітри 8
4 Способи виробництва кальцієвої селітри 12
4.1 Виробництво кальцієвої селітри з нітратної кислоти та вапняку 12
4.2 Виробництво кальцієвої селітри способом лужної абсорбції нітрозних газів 14
1 Призначення кальцієвої селітри
Кальцієва селітра Ca(NO3)2 використовується як в твердому вигляді, так і у вигляді розчинів. Гранульована селітра — безводне азотне добриво, добре розчиняється у воді, містить 17,5 % азоту в нітратній формі та 24 % кальцію. Гранули світлосірого кольору з діаметром 1—4 мм. Пакується готовий продукт в поліпропіленові мішки вагою 100, 50 і 25 кг та в пакети вагою 1 кг без доступу повітря. Розчин Ca(NO3)2 — безбарвний, з жовтуватим або світло-сірим забарвленням з масовою долею азотнокислого кальцію не менше 40 %. Внесення в ґрунт кальційвмісних сполук сприяє збільшенню рухливих форм кальцію, підвищує мікробіологічну і ферментативну активність ґрунту. В аграрному комплексі України спостерігається тенденція до розширення площ під краплинним поливом як у захищеному, так і у відкритому ґрунтах з використання розчинів кальцієвої селітри, насамперед, для підживлення овочевих культур.
Сфера використання КС в інших, крім аграрної, галузях весь час розширюється, зокрема, як основи антиожеледних сумішей та інгібіторів корозії, добавки в будівельні суміші, як одного із компонентів емульсійних вибухових речовин та акумулювальних розчинів у холодильній техніці.
Концентровані розчини кальцієвої селітри можуть використовуватися як водовіднімальний агент у виробництві концентрованої нітратної кислоти.
2 Сировина для виробництва кальцієвої селітри
Виробництво кальцієвої селітри базується на переробці кальційвмісної сировини та нітратної кислоти, в деяких випадках джерелом азоту є нітрозні гази.
Використовують неконцентровану нітратну кислоту, яку виробляють на хімічних підприємствах України з наступними показниками (табл. 2.1).
Таблиця 2.1 – Показники якості неконцентрованої нітратної кислоти
| Найменування показників | Норма для ґатунку | ||
| Вищого | Першого | Другого | |
| 1. Зовнішній вигляд | безбарвна або жовтувата рідина без механічних домішок | ||
| 2. Масова частка нітратної кислоти, %, не менше | 57,0 | 66,0 | 46,0 |
| 3. Масова доля оксидів азоту (N2O4), %, не більше | 0,07 | 0,01 | 0,2 |
| 4. Масова доля залишку після прожарювання, %, не більше | 0,004 | 0,02 | 0,05 |
У виробництві кальцієвої селітри сировиною може використовуватися вапняк (СаСО3), негашене вапно (СаО) та гашене вапно (Са(ОН)2). Вапняк має переважно білий, світлосірий і жовтуватий колір, але домішки можуть забарвлювати його в бурий, червоний, зелений або чорний кольори. До складу карбонатної частини вапняку входять доломіт CaMg(CО3)2, FeCО3 і МnСО3 (менш 1 %), некарбонатні домішки — глинисті алюмосилікати й мінерали кремнезему (обпал, халцедон, кварц), у невеликих кількостях оксиди, гідроксиди й сульфіди Fe, Ca3(PО4)2, CaSО4 та органічні сполуки. Винятком є крейда, яка містить 99 % чистого кальциту. До вапняку прийнято відносити породи із вмістом кальциту не менш 50 %. За хімічним складом вапняки поділяють на сім класів А—Ж. Із сировини класів А і Б отримують відповідно жирне (пластичне) і пісне маломагнезіальне вапно, із сировини класів В і Г — магнезіальне, із сировини класів Д і Е — доломітове, а з сировини класу Ж — гідравлічне вапно.
При використанні вапняку як кальційвмісної сировини для виробництва кальцієвої селітри недоліком процесу є мала швидкість взаємодії кислоти з вапняком, що значно збільшує час проведення процесу. Вміст органічних домішок у вапняку призводить до утворення стійкої піни, яку важко усунути. Це потребує встановлення додаткового технологічного обладнання та застосування речовин-піногасників для боротьби з піною. В табл. 2.2 наведені вимоги до хімічного складу вапняків.
Таблиця 2.2 – Вимоги до хімічного складу вапняків
| Компонент | Вміст, % мас. | ||||||
| А | Б | В | Г | Д | Е | Ж | |
| СаСО3, не менше | 92 | 86 | 77 | 72 | 52 | 77 | 72 |
| MgCО3, не більше | 5 | 6 | 20 | 20 | 45 | 45 | 8 |
| Глинисті домішки (SiO2 + Al2O3 + Fe2O3), не більше | 3 | 8 | 3 | 8 | 3 | 8 | 20 |
Також одним із недоліків використання вапняку є наявність у ньому оксидів феруму, мангану, нерозчинних та водорозчинних речовин, купруму, піску і вологи.
Одним із видів кальційвмісної сировини є негашене або повітряне вапно СаО.
Залежно від хімічного складу й умов твердіння, вапно СаО підрозділяють на повітряне, що твердіє в повітряно-сухих умовах, і гідравлічне або (гідратне), яке твердіє на повітрі й у воді.
Характеристика та склад основних видів негашеного вапна наведена у табл. 2.3.
Як кальційвмісну сировину використовують негашене вапно СаО. Адже при цьому немає недоліків, які виникають при використанні вапняку, а саме, вміст у вапняку органічних домішок, що призводить до утворення стійкої піни, яку важко усунути, та виділення СО2.
Таблиця 2.3 – Характеристика негашеного та гідратного вапна
Примітки: 1. В дужках вказаний вміст МgО для доломітового вапна. 2. СО2 у вапні з добавками визначають газооб'ємним методом. 3. Для кальцієвого вапна 3-го ґатунку, що використовується для технологічних потреб, допускається за домовленістю зі споживачем вміст зерен, які не погасилися не більше 20 %.
Також можливе використання гашеного вапна, яке отримують обробкою негашеного вапна водою, взятою в стехіометричому співвідношенні за реакцією:
Утворюється твердий розсипчастий порошок. При додаванні води більше стехіометричної кількості отримують суспензію — вапняне молоко потрібної концентрації.
Використання вапняного молока Са(ОН)2 у якості кальційвмісної сировини є привабливим через відсутність органічних домішок та порівняно невеликий вміст пустої породи (недопал), піску та глини. Склад і властивості вапняного молока, яке використовується в содовому виробництві, наведені в табл. 3.4. В складі вапняного молока нормуються домішки, мг/дм3 : SiO2 + нерозчинні в НСl 20—30; R2О3 5—8; Mg(ОН)2.
Використання вапняного молока призводить до одержання низько концентрованого розчину Са(NO3)2 (20 %), на концентрування якого потрібна велика затрата енергоресурсів.
3 Фізико-хімічні властивості нітрату кальцію та якість кальцієвої селітри
Кальцій нітрат Са(NO3)2 — безбарвні кристали з кубічною решіткою температура плавлення яких 561 °С та густина 2,36 г/см3. Може кристалізуватися в вигляді безводної солі або гідратів (табл. 3.1).
Таблиця 3.1 – Властивості нітрату кальцію
При нагріванні вище 561 °С безводна сіль Са(NO3)2 розкладається з виділенням кисню і утворенням оксидів кальцію і азоту за реакцією:
Кальцій нітрат належить до добре розчинних у воді речовин і може кристалізуватись із різною кількістю кристалізаційної води в залежності від температури. В інтервалі температур від мінус 28 °С до мінус 4,7 °С його розчинність зменшується від 43,9 до 12,5 мас. %, твердою фазою є лід. В інтервалі температур від 0 до 42,7 °С його розчинність зростає від 50,5 до 69,7 мас. % і в розчині він знаходиться у виді чотирьох водного кальцій нітрату. В інтервалі температур 42,6—51,1 °С концентрація Са(NO3)2 становить 70,6—75,2 мас. % та відповідає три гідрату Са(NO3)2 3H2O. При температурі 50,6 °С та концентрації 77,0 мас. % в розчині знаходиться тільки дигідрат Са(NO3)2 · 2H2O. В інтервалі температур 51,6—151,1 °С та концентрації Са(NO3)2 78,1—79,0 мас. % в розчині знаходиться безводний кальцій нітрат.
Одною із важливих властивостей кальцій нітрату є розчинність безводної солі Са(NO3)2 у воді в межах температури від мінус 5 °С до 35 °С наведено в табл. 3.2.
Таблиця 3.2 – Розчинність безводного кальцій нітрату у воді
Серед тиску пари води над насиченими розчинами різних солей (KNO3, (NH4)2SO4, NaNO3, NH4NO3, CO(NH2)2), найнижчий тиск пари над Ca(NO3)2 · 4Н2О, що вказує на гарну розчинність та високу гігроскопічність та злежуваність такого добрива тому при виробництві кальцієвої селітри необхідно отримувати безводний продукт з вмістом вологості до 2 % вологості.
Злежуваність ефективно усувається кондиціюванням гранул продукту різними речовинами, зокрема обробкою розчином вуглеамонійних солей, або масляним розчином жирних амінів у кількості 1,0—0,5 % з наступним припудрюванням сухим діатомітом.
В’язкість водяних розчинів КС при температурі від 50 °С і концентрації у межах від 30,55 до 80 % Са(NO3)2, наведена у табл. 3.3.
Таблиця 3.3 – В’язкість водяних розчинів Са(NO3)2, (мПа · с)
Питома теплоємність водяних розчинів Са(NO3)2 в межах температури 21—51 °С і наведена в табл. 3.4.
Таблиця 3.4 – Питома теплоємність водних розчинів Са(NO3)2
Тиск парів над водними розчинами Са(NO3)2 наведене в табл. 3.5.
Таблиця 3.5 – Тиск парів над водяними розчинами Са(NO3)2, кПа
В Україні кальцієва селітра виробляється Казенним хімічним заводом «Заря» (м. Рубіжне, Луганська обл.) та ПрАТ «Хімдивізіон», м. Дніпродзержинськ у вигляді розчину та гранульованого продукту (табл. 3.6).
Таблиця 3.6 – Показники якості кальцієвої селітри
Гранульована кальцієва селітра Са(NO3)2 — гранули сферичної форми білого або світло-сірого кольору.
За фізико-хімічними показниками кальцієва селітра повинна відповідати нормам, зазначеним у табл. 3.7.
Таблиця 3.7 – Фізико-хімічні властивості гранульованої Са(NO3)2
4 Способи виробництва кальцієвої селітри
Відомі наступні способи виробництва кальцієвої селітри:
пряма взаємодія крейди або вапняку з нітратною кислотою; абсорбція нітрозних газів вапняним молоком з наступною інверсією отриманих розчинів нітратною кислотою; азотнокислотне розкладання фосфатів. За цим способом як основні продукти одержують такі добрива, як преципітат, нітрофос або нітрофоску; кальцієва ж селітра є побічним продуктом; 2) взаємодія оксиду кальцію із двооксидом азоту при 300—400 °С — так званий сухий спосіб, що має обмежене застосування.
4.1 Виробництво кальцієвої селітри з нітратної кислоти та вапняку
Схема виробництва кальцієвої селітри показана на рис. 3.1. Нітратна кислота (40—48 %–ва) з напірного бака самопливом надходить у реакційну вежу 3, заповнену вапняком (шматки розміром 100—150 мм).
Вапняк (вміст СаСО3 94—97 %) завантажують у вежу за допомогою скіпового підйомника. У нижній частині вежі є колосникові решітки, на які опирається вапняк. Двооксиду вуглецю, що виділяється у вежі відсмоктується вентилятором 1, бризки, що захоплюються газом, затримуються в бризковловлювачі 2 і стікають у відстійники 5 і 6. У вежі підтримується розрідження в межах 15—25 мм. вод. ст. Кислий розчин кальцієвої селітри, що виходить з вежі, відстоюється в ємностях 5 і 6, де осаджуються частки піску й інші нерозчинні домішки. Через бачок 4 частина розчину знову подається на зрошення реакційної вежі, а інший розчин відводиться на донейтралізацію в апарат 8. Для донейтралізації застосовують аміак або вапно-пушонку. При введенні в розчин аміаку в кальцієвій селітрі утворяться домішки нітрату амонію, за присутності якого полегшується кристалізація Ca(NО3)2 із плаву.
Рис. 4.1. Схема виробництва кальцієвої селітри з вапняку і нітратної кислоти: 1 — вентилятор; 2 — бризковловлювач; 3 — реакційна вежа; 4 — напірний бак для кислого розчину кальцієвої селітри; 5, 6 — відстійники кислого розчину кальцієвої селітри; 7 — відцентрові насоси; 8 — донейтралізатор; 9 — фільтрпрес; 10 — збірник відфільтрованого розчину; 11 — напірний бак; 12 — випарний апарат; 13 — вловлювач; 14 — барометричний конденсатор; 15 — збірник плаву кальцієвої селітри; 16 — барометричний ящик; 17 — охолоджуючі вальці
Вежі, донейтралізатор, відстійники й насоси виготовляються з нержавіючої сталі марки Х18Н9Т.
Нейтралізовані розчини кальцієвої селітри звичайно сильно забруднені домішками, що містяться у вапняку, відділення яких пов'язане з великими труднощами. Для фільтрування в’язких розчинів Ca(NО3)2, що утворяться, звичайно застосовують фільтрпреси, хоча продуктивність їх невелика.
Розчин, відфільтрований на фільтрпресі 9, надходить у збірник 10 і далі подається на випарювання. Розчин, який поступає на випарювання містить 49 % Ca(NО3)2 і 3 % NH4NO3. У випарному апараті 12, концентрація розчину підвищується до 75 % Ca(NО3)2 . Отриманий при цьому плав кальцієвої селітри направляють на кристалізацію, яку можна проводити на охолоджуючих вальцях 17, грануляційних вежах або в апаратах БГСХ.
Одним з найбільших недоліків цього способу є мала швидкість реакції, тобто затрачається відносно великий проміжок часу для розкладу вапняку кислотою. Це в свою чергу призводить до потреби багатократної циркуляції транспортного розчину кальцієвої селітри. Отже для досягнення заданої концентрації в розчині Ca(NО3)2 затрачається додаткова електроенергія для циркуляції розчину, тим самим погіршуються техніко-економічні показники всього виробництва. Також існують труднощі при очищенні таких розчинів, так як при розкладанні вапняку вони забруднюється різними домішками, які погіршують якість продукту та можуть призводити до спінювання на різних технологічних стадіях.
4.2 Виробництво кальцієвої селітри способом лужної абсорбції нітрозних газів
При промиванні нітрозних газів вапняним молоком утвориться луг, що містить кальцій нітрит з домішкою деякої кількості кальцій нітрату:
Абсорбцію оксидів нітрогену вапняним молоком (рис 3.2) проводять у вежах, зрошуваних циркулюючим розчином, у якому підтримують надлишкову лужність до 30 г/дм3 , додаючи до нього вапняне молоко (100—130 г/дм3 СаО) або сухе вапно.
Це дозволяє одержувати концентрованіший луг. Температура лугу, що надходить на зрошення, перебуває в межах 30—35 °С. Із відхідних нітрозних газів при лужній абсорбції вловлюється не менш 92 % оксидів нітрогену. Луг, що витікає з абсорбційних веж, піддається обробці нітратною кислотою для перетворення (інверсії) нітриту в нітрат:
Рис. 4.2. Схема виробництва кальцієвої селітри методом лужної абсорбції нітрозних газів: 1 — абсорбційна вежа; 2 — збірник нітритнітратного лугу; 3 — відцентрові насоси; 4 — інвертор; 5 — донейтралізатор; б — фільтрпрес; 7 — напірний бачок для відфільтрованого розчину; 8 — випарні апарати; 9 — барометричний конденсатор; 10 — збірник упареного розчину кальцієвої селітри; 11 — збірник плаву кальцієвої селітри; 12 — барометричний ящик; 13 — охолодні вальці
Оксид нітрогену (ІІ), що виділяється при інверсії, повертають в абсорбційну систему виробництва розведеної (слабкої) нітратної кислоти. Інверсію проводять в апараті 4 при обігріві гострою парою й з інтенсивним перемішуванням розчину стисненим повітрям.
В інвертованому розчині залишається надлишок нітратної кислоти, який нейтралізують аміаком в апараті 5. При цьому утвориться деяка кількість аміачної селітри, присутність якої позитивно впливає на процес наступної кристалізації чи грануляції нітрату кальцію. Далі розчин фільтрують на фільтрпресі 6, підігрівають до 60—70 °С і направляють на упарювання в одно- або багатокорпусній випарній установці. Звичайно застосовують випарні апарати вертикального типу із внутрішньою або виносною гріючою камерою.
За одноступінчастою схемою випарювання (однокорпусна установка) упарювання розчину проводиться при наступних умовах:
У випадку застосування трьохступінчастої схеми випарки перший і другий випарні апарати працюють безупинно, третій — періодично. Перший по ходу розчину випарний апарат обігрівається свіжою парою (тиск 0,6—0,8 МПа). У зоні випарювання розчину тиск сокової пари може становити 0,15—0,3 МПа.
У другому випарному апараті випарювання розчину проводиться при розрідженні (залишковий тиск у зоні випарювання 0,02 МПа). Для обігріву другого корпуса використовується сокова пара, що відбирається з першого випарного апарату. Розчин, що виходить із другого випарного апарату, збирається в бак звідки подається на остаточне упарювання в третій випарний апарат, що працює при розрідженні 600 мм рт. ст. і свіжою порою, що обігрівається (тиск 0,6—0,8 МПа).
При зазначеному розрідженні температура кипіння розчину становить близько 110 °С, концентрація плаву на виході з апарата досягає приблизно 85—86 % з урахуванням наявності NH4NО3. При атмосферному ж тиску такий розчин кипить при 150 °С и концентрація плаву лише небагато перевищує 79 %.
При такій технології на 1 т продукту витрачається 0,675 т нітратної кислоти, 0,54 т вапняку, 0,011 т аміаку, біля 0,9 т пари (1 МПа) і 35 кВт·год (126 · 103 кДж) електроенергії.
Режим роботи трьохкорпусної випарної установки при упарюванні розчинів кальцієвої селітри характеризується наступними показниками (табл. 4.1).
Із третього випарного апарата плав зливають у ємність 11 і далі передають на кристалізацію, що здійснюється на охолодних вальцях 13, грануляційних вежах або в апаратах БГС.
Кристалізація є найбільш складним процесом у виробництві кальцієвої селітри. Механізм утворення кристалів кальцієвої селітри дотепер недостатньо з'ясований.
Таблиця 4.1 – Режим роботи трьохкорпусної випарної установки
Структура кристалів солі, що утворюються, буває різна: іноді при кристалізації виходять тверді, що легко відділяються від охолоджуючої поверхні агрегати кристалів; в інших випадках утворюється в’язкий сиропоподібний плав, що не застигає у тверду скоринку.
Навіть при сильному переохолодженні плаву кальцієвої селітри іноді не відбувається кристалізація. Щоб викликати кристалізацію, у плав вносять затравку — кристали кальцієвої селітри, однак кристалізація при цьому не завжди проходить однаково, що в ряді випадків пов'язане з мінливістю температур плавлення солі.
Великий вплив на процес кристалізації Ca(NО3)2 має аміачна селітра, у присутності якої швидкість кристалізації нітрату кальцію збільшується в 1,5—2 рази з одночасним зниженням температури кристалізації на 50 °С. Чим більше амонійної селітри міститься в розчині, тим краще йде кристалізація. Для нормального протікання процесу кристалізації кальцієвої селітри звичайно цілком достатньо присутності в плаву 5—6 % NH4NО3 від кількості нітрату кальцію. Однак установлено, що при вмісті 5 % амонійної селітри 72 %-вий плав кальцієвої селітри (густина 1,72 г/см3 ) на охолоджуючих вальцях зовсім не кристалізується, тоді як плав, що містить 73—82 % Ca(NО3)2 (густина 1,76—1,88 г/см3 ), кристалізується добре, а 83 %-вий плав (густина більше 1,88 г/см3 ) кристалізується погано.
Домішки нітратів феруму й алюмінію майже не мають впливу на швидкість кристалізації кальцієвої селітри, у присутності ж силікатів і нітрату натрію її кристалізація ускладнюється (виходять липкі кристали, які погано твердіють).
Кристалізацію кальцієвої селітри з добавкою амонійної селітри проводять на охолодних вальцях при 90 °С, при цьому більша частина солі кристалізується у вигляді дигідрату Ca(NО3)2 · 2H2О. Температуру плаву в кориті вальців підтримують близько 110 °С.
Для зменшення гігроскопічності кальцієвої селітри після кристалізації на охолоджуючих вальцях можна змішувати її з гідрофобними речовинами (наприклад, з парафінистим мазутом, або з кондиціюючими добавками). Змішування проводять у невеликому обертовому барабані-змішувачі, куди дозують гідрофобну добавку.
Перед завантаженням у тару кальцієву селітру варто охолоджувати до 30 °С, тому що гаряча сіль схильна до злипання, і це погіршує її сипучість.
Охолодження кальцієвої селітри проводиться в барабані, через який продувається охолоджене повітря. Після охолодження кальцієва селітра надходить по транспортеру в пакувальне відділення.
Продукт упаковують у паперові або у поліетиленові мішки місткістю 40—50 кг. Для розважування застосовують автоматичні ваги, мішки зашивають на зшивальних машинах і зберігають у закритих сухих складах.
Приблизні витратні коефіцієнти на 1 т товарної кальцієвої селітри, що містить 82 % Ca(NO3)2:
Як відхід виробництва на 1 т селітри утворюється 1,6 т парового конденсату.
Даний спосіб виробництва кальцієвої селітри не є дуже привабливим. Це пояснюється тим, що при такій технології виробництво перебуває у прямій залежності від попереднього виробництва, тобто від отримання нітрозного газу. Складність полягає й у тому, що нітрозний газ повинен бути високої концентрації, недоліком цього способу є також отримання розчину кальцієвої селітри малої концентрації. Отже розчин потрібно упарювати, для забезпечення заданих фізико-хімічних показників. Крім вищесказаного, дана технологія виробництва є небезпечною, бо при проходженні реакції поглинання вапняним молоком нітрози утворюється нестабільна сполука — нітрит кальцію Ca(NО2)2, який є вибухонебезпечним.
Розроблено спосіб гранулювання кальцієвої селітри (а також карбаміду й інших речовин із плавів), що рекомендується використовувати БГСХ або розбризкування крапель плаву у вежі в потоці повітря.
Також можливе отримання гранульованого продукту, згідно якому плав нітрату кальцію розбризкують в потоці повітря. Упарювання розчинів, грануляцію і охолодження нітрату кальцію можна здійснювати в одному апараті з киплячим шаром матеріалу. За кордоном освоєно спосіб кристалізації крапель розчину Са(NO3)2, в потоці мінерального масла з наступним відділенням гранул від масла на центрифугах
Одержання кальцій нітрату розкладанням нітратною кислотою крейди відбувається за рівнянням:
Швидкість взаємодії кислоти з вапняком мала, що значно збільшує час проведення процесу та призводить до необхідності збільшення габаритів циркуляційних веж.
Вміст органічних домішок у вапняку призводить до утворення стійкої піни, яку важко усунути. Це потребує встановлення додаткового технологічного обладнання та застосування речовин-піногасників. Наявність в розчинах після нейтралізації нітрату амонію — речовини порівняно нестійкої потребує зниження температури при упарюванні, що сповільнює цей процес. А при підвищенні температури випарювання можливе розкладення NH4NO3 та закислення конденсату.
Виробництво кальцій нітрату із нітрозних газів здійснюється при поглинанні вапняним молоком концентрації 100—130 г/дм3 хвостових нітрозних газів після абсорбції виробництв нітратної кислоти під атмосферним тиском. По мірі проходження газів через систему поглинальних скруберів, утворюється луг, який містить нітрит кальцію з домішками кальцій нітрату.
Утворення кальцій нітрату описується наступними рівняннями:
Співвідношення одержаного нітриту до нітрату залежить від ступеня окиснення газу. Одержану речовину піддають інвертуванню нітратною кислотою з метою перетворення кальцій нітриту в нітрат за рівнянням реакції:
В інвертованому 25 % розчині Ca(NO3)2 залишається надлишок нітратної кислоти, яку нейтралізують аміаком, внаслідок чого утворюється певна кількість амонійної селітри. Далі розчин фільтрують, підігрівають та подають на упарювання, а після чого кристалізують.
Висока ефективність поглинання оксидів азоту вапняним молоком досягається при проведенні процесу в барботажному і пінному режимах. Основним недоліком такої технології виробництва є дуже мала концентрація розчину кальцієвої селітри після нейтралізації — 20—25 %, що призводить до збільшення навантаження на технологічне устаткування
Кальцій нітрат є побічним продуктом деяких виробництв фосфорних та складних добрив шляхом розкладення природних фосфатів нітратною кислотою. Нітратнокислотна переробка фосфатів описується рівнянням:
та супроводжується утворенням фтористого водню, який у водних розчинах спричинює підвищену корозію обладнання.
Кальцій нітрат входить до продукту, який є сумішшю нітратів та містить: 81 % NН4NO3 · 5Ca(NO3)2 · 10H2О, 10 % Ca(NO3)2 · 2H2О та 9 % Ca(NO3)2, що відповідає наступному загальному складу: 79 % Ca(NO3)2, 6 % NН4NO3, 15 % H2О.
Кальцій нітрат отримують виділенням розчину Ca(NO3)2 · 4H2О із нітратнокислотної витяжки, яку обробляють кальцій карбонатом, або його водною суспензією при температурі вище 20 °С до рН 3—5. Суспензію перед відділенням осаду додатково обробляють лужним реагентом, бажано кальцій гідроксидом концентрацією 120 г/дм3 у вигляді водної суспензії до рН 6—8. Концентрація отриманого розчину становить в межах 35—45 %
За іншою схемою виділення кристалогідрату нітрату кальцію із азотнофосфорнокислого розчину супроводжується охолодженням, кристалізацією, відділенням кристалів з маточного розчину, промивкою нітратною кислотою та охолодженням до мінус 10 ºС. Кальцієву селітру зі вмістом амоній нітрату 0,5— 60 %, отримують з нітратнокислотної витяжки шляхом здійснення стандартних операцій за винятком нейтралізації залишкової кислотності аміаком до досягнення рН 6,1—7,6.
Останнім часом проводяться дослідження щодо отримання кальцій нітрату із збідненої вітчизняної сировини нітратнокислотною витяжкою.
В усіх випадках виробництво кальцій нітрату, як побічного продукту нітратнокислотного розкладення фосфорної сировини вимагає великої кількості циркулюючих розчинів, зокрема маточного, розчину промивки та низьких температур кристалізації — до мінус 20 °С, що в свою чергу призводить до великих енергозатрат.
Гранульовану кальцієву селітру можна одержати змішуванням розчину кальцієвої селітри з карбамідом і наступною грануляцію в сушарці–грануляторі при температурі 95—115 °С. Одержане таким чином азотне добриво має склад Са(NO3)2 · nСО(NН2)2. Гранульована кальцієва селітра з добавкою карбаміду має деякі переваги у порівнянні з кристалічною кальцієвою селітрою, зокрема підвищений вміст азоту — 18,2— 33,5 % (з урахуванням амідного азоту).