F abricação de sulfato de amônio a partir de anidrita e amônia

O Sulfato de amônio é fabricado principalmente para finalidades agrícolas. O sulfato de amônio era antigamente produzido a partir de amônia de gases destilados em fabricas de gás de rua e coquerias a partir de carvão de pedra, a amônia sendo absorvida dos gases e redestilada por reação com ácido sulfúrico. Um outro método mais recente utilizada na Europa e Índia é partir de amônia de síntese, utilizando anidrita como uma fonte do radical sulfato. As relações estão de acordo com as equações:

(a) 2 NH4OH + CO2 (NH4)2CO3 + H2O(b) (NH4)2CO3 + CaSO4 (NH4)2 SO4 + CaCO3

Todas as fábricas que utilizam esse processo são unidades muito grandes porque são complexas em comparação com aquelas que utilizam processo relativamente simples a partir do ácido sulfúrico. O custo da instalação é muito grande e o seu efeito é minimizado por construção de grandes instalações com cerca de 1000 toneladas por dia de capacidade de modo que as despesas por tonelada são reduzidas. A grande vantagem desse processo é que ele pode utilizar matéria prima de baixo custo como uma fonte radical de sulfato, isto é, anidrita em lugar de enxofre relativamente caro, que tem que ser importado.

Na descrição de processo que será feita a seguir, as matérias primas, anidrita e amônia, são consideradas como materiais base.

O primeiro estágio é a carbonação da solução de amônia, que tem que ser controlada de modo a evitar a decomposição do carbonato de amônio a uma temperatura demasiadamente alta, e a deposição de incrustações (scales) em uma temperatura demasiadamente baixa.

O dióxido de carbono se provém de uma instalação de amônia, contém hidrogênio como uma impureza; no decorrer da absorção do dióxido de carbono, o hidrogênio é concentrado e de valor suficiente para ser retornado à instalação de amônia para a síntese da mesma.

A reação entre a solução de carbonato de amônio e anidrita em suspensão decorrerá regularmente se as condições estiverem corretas. É necessário obter uma conversão eficiente do sulfato de cálcio existente em anidrita a carbonato de cálcio e, ao mesmo tempo, produzir o carbonato precipitado numa forma que possa ser filtrada eficientemente nos filtros semiautomáticos.

Depois da separação do carbonato de cálcio, a solução de sulfato de amônio é sedimentada para reduzir o teor dos sólidos em suspensão, os quais passaram através dos filtros, e a solução clarificada é fervida para remover o excesso de amônia e dióxido de carbono que ela contém o que é necessário para conduzir a reação até a sua conclusão. A amônia e o dióxido de carbono não devem ser perdidos, sendo re-circulados a secção de carbonatação.

O carbonato de cálcio também é utilizado. Ele pode ser usado como matéria prima para manufatura de cimento, ou para mistura com nitrato de amônio na fabricação de fertilizantes nitrogenados, ou para uso direto de neutralizador de solo.

A solução de sulfato de amônio é nesse estágio, uma solução transparente e clara, e tem ser evaporada para cristalização, filtrada por centrifuga e finalmente seca para dar um produto cristalino puro. O produto pode ser armazenado a granel ou em embalagens pequenas.(D.G. Jones –

Introdução a Tecnologia Química- ed. Edgard Blucher)