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

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.	1:1	1286,2	1260,0		1232,5	1205,0		87,64	55,76	31,53	11,24	48,76
2.	1:0,7	1280,0	1252,5		1225,0	1197,5		82,15	50,95	26,28	7,12	50,34
3.	1:0,5	1271,2	1243,7		1217,5	1190,0		75,08	44,62	21,35	3,97	51,85
Аммонизированная пульпа
4.	1:1	1319,9	1293,7		1267,5	1242,5		114,44	84,66	53,44	31,60	46,58
5.	1:0,7	1311,2	1286,3		1260,0	1235,0		110,76	81,80	51,10	27,42	47,94
6.	1:0,5	1301,2	1276,9		1252,5	1230,0		104,01	74,52	44,63	22,72	48,26

Химический состав готовых продуктов, полученных после высушивания сернофосфатных пульп необогащённой руды и мытого фосконцентрата приведены в таблицах 2.21 и 2.22.
С целью определения фазового состава NPSCa-удобрения проведены рентгенофазовый и термографический анализы. На рентгенограмме образца удобрения, полученного при сернокислотном разложении фосфорита (рис.2.14) показано, что готовый продукт в основном содержит дигидрофосфат аммония с характерными для него дифракционными рефлексами со значениями межплоскостных расстояний d: 5,32; 3,06; 2,53; 2,35; 2,00 А, сульфат аммония - 4,96; 4,65; 2,98; 2,30; 2,20; 2,07 А и сульфат кальция -3,72; 3,46; 2,87; 2,75; 2,68; 2,49; 2,13 А. В образце NPSCa- удобрения, полученного на основе двухстадийного сернокислотного разложения, кроме вышеуказанных соединений, также присутствуют полугидрат CaSО₄ ∙ 0,5H₂O и ангидрид CaSО₄ с характерными для них дифракционными рефлексами 7,48; 2,98; 1,84 А и 3,49; 2.85; 1,86; 1,74; 1,64 А соответственно.
На дериватограммах (рис.2.15) NPSCa- yдобрений наблюдаются ряд экзо- и эндотермических эффектов, характеризующих удаление кристаллизационной воды сульфата кальция при 170-200 °С, плавление и разложение моноаммонийфосфата в интервале 200-230 °С, разложение сульфата аммония и поликонденсации продуктов разложения NH₄H₂PО₄ при 350 °С и выше. Общие потери масс составляют 20-25 %.
Из приведенных данных видно, что состав готового продукта идентичен составу продукта, полученного при одностадийном разложении. При этом общая сумма питательных компонентов в удобрении на основе необогащённой руды составляет 33÷48 %, а в удобрении на основе мытого фосконцентрата - 39÷51 %.
Таблица 2.21
Химический состав NPSCa- содержащих удобрений из необогащенной фосруды, мас.%

		Соотношение N:P2O5	Содержание P2O5 масс. %			Р2О5усн Р2Ообщ	Р2О5усн Р2Ообщ	Nобщ	Содержание SO3		СаО,общ	Влага
			общ	усв.	водн				общ.	водн.
		1:1 1:1	7,81 7,72	7,67 7,70	7,55 7,66	98,21 99,74	96,67 99,22	7,85 7,83	49,68 49,46	18,07 18,06	21,54 21,42	1,85 1,84
	1:0,7 1:0,7		6,88 6,94	6,76 6,86	6,67 6,80	98,25 98,85	96,95 97,98	9,73 9,90	52,14 52,77	24,12 24,48	19,08 19,26	1,89 1,95
	1:0,5 1:0,5		6,02 5,96	5,98 5,90	5,76 5,83	99,33 98,99	95,68 97,82	11,94 11,98	55,26 55,35	30,86 31,04	16,72 16,56	1,96 1,93

Таблица 2.22
Химический состав NPSCa- содержащих удобрений из мытого фосконцентрата, мас.%

	Соотношение N:P2O5	Содержание P2O5 масс. %			Р2О5усн Р2Ообщ	Р2О5усн Р2Ообщ	Nобщ	Содержание SO3		СаО,общ	Влага
		общ	усв.	водн				общ.	водн.
	1:1 1:1	9,20 9,18	9,15 9,09	9,11 9,04	99,45 99,02	99,02 98,47	9,08 9,04	45,15 44,82	20,89 20,72	16,98 18,87	1,85 1,82
	1:0,7 1:0,7	7,79 7,71	7,70 7,62	7,66 7,54	98,84 98,83	98,33 97,80	10,83 10,72	46,96 42,02	26,64 23,91	14,21 12,73	1,88 1,81
	1:0,5 1:0,5	6,52 6,48	6,45 6,41	6,41 6,37	98,93 98,92	98,31 98,28	12,55 12,27	49,17 48,87	32,26 32,09	11,83 11,76	1,86 1,84

Рис. 3,1,4 Рентгенограммы образцов сложного NPSCa-удобрения
полученных при одностадийном (а) и двухстадийном (б) сернокислотном разложении фосфорита.

Рис. 3,15 Дериватограммы образцов сложного NPSCa-удобрения
полученных при одностадийном (а) и двухстадийном (б) сернокислотном разложении фосфорита.
В соответствии с изложенными результатами исследований разработана принципиальная технологическая схема получения сложного NPSСа-удобрения предлагаемым двухстадийным способом сернокислотного разложения высококарбонатных фосфоритов Центральных Кызылкумов (рис. 2.16).
Фосфатное сырье из бункера (поз.1) ленточным дозатором (поз.2) подают в шнековый реактор (поз,3), куда одновременно поступает из сборника (поз.5) серная кислота с концентрацией 90-95 % H₂SO₄. За счет теплового эффекта реакции температура в шнековом реакторе поднимается до 120-130 ⁰C. Полученный декарбонизированный полупродукт поступает в реактор (поз.4), куда подается из сборника (поз.5) серная кислота и вода. Здесь происходит доразложения фосфорита разбавленным раствором серной кислоты практически без пенообразования.
Отходящие газы из шнекового реактора (поз.3) и реактора (поз.4) направляются в нижнюю часть абсорбера (поз.6); после очистки в абсорбере газы выбрасываются в атмосферу.
Абсорбционную жидкость выводят из системы и подают в реакторы (поз.4) и (поз.7) для разбавления серной кислоты и получения текучей технологической пульпы.
Образующаяся кислая пульпа нейтрализуется газообразным аммиаком в аммонизаторе (поз.7) до pH 3,8-4,3 и поступает в сборник сернофосфатной пульпы (поз.8). Далее полученную пульпу направляют на грануляцию и сушку в аппарат БГС - барабанный гранулятор - сушилку (поз.9).
Выходящие из БГС гранулы после классификатора (поз.10) элеватором (поз.11) направляют в грохот (поз.12). Крупную фракцию измельчают в дробилке (поз.13), дробленый материал вместе с мелкой фракцией в качестве ретура возвращают в БГС. Товарную фракцию, содержащую гранулы размером 1-4 мм, охлаждают воздухом и передают на склад готового продукта.


Принципиальная технологическаф схема получения NPSCa-удобрения сернокислотном разложении фосфорита. 1-бункер фоссырья; 2- ленточный весовой дозатор; 3- шнековый реактор; 4- реактор; 5- сборник H₂SO₄; 6- абсорбер; 7- аммонизатор; 8- сборник для сернофосфатных пулыты; 9- барабанный гранулятор сущилка; 10- классификатор; 11- элеватор; 12- грохот; 13- дробилка;
К преимуществам процесса получения сложного удобрения следует отнести:
а) использование высококарбонатных фосфоритов Центральных Кызылкумов без предварительного обогащения;
б) полное предотвращение пенообразования при кислотном разложении.
Таким образом, двухстадийный сернокислотный способ разложения является одним из эффективных способов предотвращения пенообразования. Применение этого способа позволяет использовать низкосортные, высококарбонатные фосфориты Центральных Кызылкумов для получения сложных удобрений с высоким содержанием усвояемой для растений формы фосфора при широких возможностях варьирования соотношения питательных компонентов.