'2’4’7+ 661. 63211 разработка технологии получения сложных азотфосфорсерокальдийсодержащих удобрений на основе фосфоритов центральных кызылкумов

Таблица 2.17
Химический состав нейтрализованной сернофосфатной пульпы двухстадийного разложения необогащенной руды

	№	Соотношение N:P2O5	Содержание P2O5 масс. %			Nобщ %	Содержание SO3, масс. %		СаО, %	H2О, %	рН
			общ	усв.	водн		общ.	водн.
	1.	1:1 1:1	4,22 4,20	4,14 4,18	4,08 4,16	4,24 4,25	26,83 26,86	9,76 9,81	11,63 11,62	47,20 46,72	3,82 3,94
	2.	1:0,7 1:0,7	3,63 3,56	3,57 3,52	3,52 3,49	5,13 5,08	27,48 27,07	12,73 12,56	10,06 9,88	48,35 49,74	3,79 3,80
	3.	1:0,5 1:0,5	3,07 3,10	3,05 3,06	2,94 3,03	6,09 6,23	28,18 28,75	15,74 16,17	8,53 8,61	49,87 49,32	3,85 3,82

Таблица 2.18
Химический состав нейтрализованной сернофосфатной пульпы двухстадийного разложения мытого концентрата

	№		Соотношение N:P2O5		Содержание P2O5 масс. %						Nобщ %		Содержание SO3 масс. %				СаО, %		H2О, %		рН
					общ		усв.		водн				общ.		водн.
	1.		1:1 1:1		4,97 5,06		4,94 5,00		4,92 4,97		4,89 4,97		24,38 24,65		11,28 11,40		9,17 9,28		47,66 46,84		4,15 3,92
	2.	1:0,7 1:0,7		4,13 4,24		4,08 4,18		4,06 4,16		5,74 5,90		24,89 23,11		14,12 13,15		7,53 6,99		48,17 46,65		4,26 3,84
	3.	1:0,5 1:0,5		3,45 3,50		3,42 3,46		3,40 3,44		6,65 6,63		26,06 26,39		17,10 17,33		6,27 6,35		48,11 47,44		4,18 4,06

Р₂O_5усв снижается незначительно (98,5-96,4), а содержание общего азота находится в пределах 4,24-6,23 %. Содержание SO_3водн в нейтрализованной пульпе повышается в 1,6 раза, а содержание CaО_общ. уменьшается в 1,3-1,4 раза.
Такая же картина наблюдается при анализе химического состава нейтрализованной пульпы, полученной при разложении мытого фосконцентрата.
Из таблицы 2.18 следует, что нейтрализованная пульпа с отношением N:P₂O₅=l:(1÷0,5) содержит P₂O_5общ - 3,5÷5,0 %, N_общ. – 4,8÷6,6%, SO_3водн..- 11,2÷17,1 %, СаО - 6,2÷9,3 %.
Реологические характеристики пульпы во многом определяют выбор технологических условий проведения процесса. С этой целью были проведены исследования реологических свойств кислых и аммонизированных пульп в зависимости от нормы серной кислоты, влажности и температуры.
Результаты опытов, представленные в таблице 2.19, показывают, что сернофосфатнокислотные пульпы при норме расхода серной кислоты 75 % имеют значительную вязкость и плотность. Следовательно, как и было отмечено ранее, таким пульпам свойственно явление тиксотропии, проявляющееся в том, что выделяемый в твердую фазу монокальцийфосфат образует густые вязкие пульпы.
По мере повышения нормы серной кислоты от 75 до 135 %, плотность и вязкость пульп резко уменьшаются. Например, при 60 ⁰С плотность кислой пульпы составляет 1451,0 кг/м³, а при 135 % норме — она составляет 1324,3 кг/м³, что в 1,1 раза ниже, а вязкость при этих же условиях уменьшается в 1,5 раза. Это, по-видимому, связано с увеличением жидкой фазы с одновременным повышением в ней содержания свободных фосфорной и серной кислот. Дальнейшее увеличение нормы серной кислоты от 135 до 200 % приводит к незначительному снижению плотности и вязкости кислых пульп (рис. 2.10 и 2.11).

Таблица 2.19
Реологические свойства пульп, полученных при двухстадийном
сернокислотном разложении необогащённой руды

№	Соотношение N:P2O5	Плотность, кг/м^3при t^0C								Вязкость, мПа с при t^0C									Влажность Пульпы, % Н2О
		20		40	60		80		20		40		60		80
Кислая пульпа
1.	0:1	1484,9	1470,6			1451,0		1428,6		142,26		105,11		76,35		50,56		43,62
2.	1:1	1362,5	1346,2			1324,3		1307,5		120,83		81,24		51,18		27,94		48,35
3.	1:0,7	1357,5	1335,9			1317,8		1301,0		113,97		74,66		44,73		21,35		51,84
4.	1:0,5	1351,2	1331,7			1311,3		1295,0		108,10		67,520		38,26		17,48		52,67
Аммонизированная пульпа
5.	0:1	1525,8	1507,5			1496,6		1473,3		190,53		143,38		108,82		86,25		41,76
6.	1:1	1393,2	1373,7			1360,7		1344,4		171,42		124,12		87,29		57,71		46,12
7.	1:0,7	1385,7	1373,0			1354,8		1335,7		155,26		112,61		78,55		49,10		47,45
8.	1:0,5	1381,4	1361,7			1347,9		1328,3		143,54		95,60		63,09		37,33		48,98

Рис. 3.10. Влияние нормы серной кислоты и температуры на плотность фосфатных пульп.
1,1- при температуре 60⁰ С, 2,2 –при температуре 80⁰ С.
1,2- кислая пульпа, 1,2 – аммонизированная пульпа.



Рис. 3.11. Влияние нормы серной кислоты на вязкость фосфатных пульп.


а- при температуре 60⁰ С, б –при температуре 80⁰ С.
1- кислая пульпа, 2 – аммонизированная пульпа.

Аналогичный характер зависимости реологических свойств от нормы серной кислоты наблюдается и для аммонизированных пульп. При аммонизации кислых пульп до pH 3,8-4,3 при температуре процесса 60 °С плотность в среднем увеличивается в 1,03 раза, а вязкость в 1,4-1,8 раз.

Повышение температуры от 20 °С до 80 °С приводит к прямолинейному снижению плотности сернофосфатных пульп (рис. 2.12).
Как видно из рис. 2.13, в зависимости от нормы серной кислоты происходит возрастание температуры, сопровождающееся уменьшением вязкости для кислых и аммонизированных пульп. Так, вязкость кислой пульпы, полученной при норме 150 %, с изменением температуры от 20 до 80 °С снижается с 113,97 до 21,35 мПа∙с, а после аммонизации - с 155,26 до 49,10 мПа∙с.
Аналогичным путем изучены реологические свойства пульп, полученных при разложении мытого концентрата. Анализ экспериментальных данных (табл. 2.20) показывает, что повышение нормы серной кислоты от 180 до 290 % и температуры от 20 до 80 ⁰С, как и следовало ожидать, уменьшает плотность и вязкость пульп при всех прочих равных условиях.
Отметим, что вязкость и плотность пульп полученных на основе одностадииного сернокислотного разложения фосфоритов Центральных Кызылкумов, значительно выше по сравнению с пульпами на основе двухстадийного сернокислотного разложения. Это объясняется тем, что пульпа при двухстадийном разложении содержит, наряду с гипсом, стабильную твердую фазу - ангидрит CaSО₄ и полугидрат CaSО₄ ∙ 0,5H₂O.
Результаты лабораторных исследований показывают, что фосфатные пульпы, полученные при двухстадийном сернокислотном разложении фосфоритов Центральных Кызылкумов с содержанием влаги 46-50 % Н₂О, обладают удовлетворительными реологическими свойствами, что создаёт благоприятные условия для аппаратурного оформления процесса

Рис. 3.12. Влияние температуры и нормы серной кислоты на плотность сернофосфатных пульп.


1,1- норма серной кислоты – 135%, 2,2 -150 % 3,3 -200%
1,2,3 – хислая пульпа.
1,2,3- аммонизированная пульпа.

Рис. 3.13. Влияние температуры и нормы серной кислоты на на вязкость сернофосфатных пульп.
1,1- норма серной кислоты – 135%, 2,2 -150 % 3,3 -200%
1,2,3 – хислая пульпа.
1,2,3- аммонизированная пульпа.
Таблица 2.20
Реологические свойства пульп, полученных при двухстадийном
сернокислотном разложении мытого фосконцентрата

№