Donadorlangan va ammoniylangan superfosfatlar Reja: Fosfatli mineral o’g’itlar Ammoniylangan superfosfat ishlab chiqarish Superfosfatni ammonizatsiyalash Superfosfatni donadorlash Superfosfatni fraksiyalarga ajratish Donadorlangan va ammoniylangan

Donadorlangan va ammoniylangan superfosfatlar

Reja:
1. Fosfatli mineral o’g’itlar

2. Ammoniylangan superfosfat ishlab chiqarish
3. Superfosfatni ammonizatsiyalash
4. Superfosfatni donadorlash
5. Superfosfatni fraksiyalarga ajratish

Donadorlangan va ammoniylangan superfosfatlar

Respublika qishloq xo'jaligining fosforli o'g'itlarga bo'lgan ehtiyoji yiliga 525,2 ming tonna P2O5 ni tashkil qiladi va kimyo sanoati fosfat xom ashyosining etishmasligi tufayli atigi 130-150 ming tonna P2O5 ishlab chiqaradi.

2015 yildan beri fosforli o'g'itlar ishlab chiqarish hajmini oshirish. Qizilqum fosforit kompleksi asosida "fosforit xom ashyosini boyitish bo'yicha mavjud ishlab chiqarishni kengaytirish" loyihasini amalga oshirish doirasida yuvilgan kuygan fosfokontsentrat ishlab chiqarishning yillik quvvati 400 dan 716 tonnagacha, kamida 26% P2O5. Yuvilgan kuygan fosfokontsentratning yagona iste'molchisi ammofos-Maxam AJ bo'lib, ammofos (10% N, 46% P2O5) va Suprefos (8-15% N, 20-24% P2O5) ni chiqaradi. Ammo, afsuski, yangi boyitish sxemasiga ko'ra, yuvilgan quritilgan konsentrat va oddiy fosforit unini ishlab chiqarish yo'q. Bunday vaziyatda nitro-kaltsiy fosfat o'g'itlari (6% N va 16% P2O5) va oddiy ammonlangan superfosfat (1,5% N va 13,5% P2O5) ishlab chiqarishni xom ashyo bilan ta'minlash uchun balansdan tashqari fosforli rudalarni qishloq xo'jaligi ishlab chiqarishiga jalb qilish kerak, bu yuvilgan kuygan fosfokontsentrat ishlab chiqarish chiqindilari. Bular minerallashgan massa (12-14% P2O5), loy fosforit (10-12% P2O5) va chang fraktsiyasi (18-20% P2O5) navbati bilan quruq saralash, yuvish va otish paytida hosil bo'ladi. Hozirgi vaqtda axlatxonalarda 14 million tonnadan ortiq balansdan tashqari rudalar to'plangan. Yuqori sifatli xom ashyoning keskin tanqisligi sharoitida ular mineral o'g'itlar ishlab chiqarish uchun katta zaxira bo'lib xizmat qilishi mumkin.

Shu munosabat bilan xom ashyodan maksimal darajada foydalanishni, chiqindilarni yo'q qilishni va mineral kislotalar sarfini kamaytirishni ta'minlaydigan oqilona va iqtisodiy texnik echimni ishlab chiqish va amalga oshirish ayniqsa dolzarbdir.

Bunday fosforit chiqindilarini qayta ishlashning istiqbolli usullaridan biri ularni oddiy ammonlangan superfosfatga qayta ishlashdir. Oddiy ammonlangan superfosfat har qanday tuproq turida va barcha qishloq xo'jaligi ekinlarida foydalanish uchun mos bo'lgan yaxshi fosforli o'g'itdir. Uning tarkibida 50% dan ortiq gips mavjudligi uni sho'rlangan tuproqlarda ham samarali qiladi, chunki gips sho'r botqoqlarning melioranti hisoblanadi.

Bugungi kunga qadar ishlab chiqilgan "Kukon superfosfat orqa suv" AJda oddiy ammonlangan superfosfat ishlab chiqarish texnologiyasi quyidagilarni o'z ichiga oladi: yuvilgan quritilgan fosfokontsentrat (18-19% P2O5) sulfat kislota bilan 60% konsentratsiyasida stoxiometriyadan 100% va 70-75 ° C haroratda parchalanishi; superfosfat massasining 1-1,5 soat davomida xona pishishi 115-120oS; 3 kunlik belkurak bilan 6 kun davomida omborda pishib etish; granulyatsiya va ammonizatsiya (granulyatsiyadan oldin superfosfat namligi 14-15 %); mahsulotni quritish va tarqatish [4].

Biz minerallashgan massaning parchalanishini amalga oshirishga qaror qildik (P2O5 jami 15,12%, P2o5usv. trilon uchun b 1,59%, P2o5usv. 2% limon kislotasi uchun 2,56%, Cao 41,57%, CO2 15,67%) sulfat kislotaning kamaytirilgan normalari (monokalsiy fosfat hosil bo'lishi uchun stokiometriyaning 60 dan 100% gacha), bu mahsulot tannarxini sezilarli darajada kamaytiradi va jarayonning texnik-iqtisodiy ko'rsatkichlarini yaxshilaydi. Bundan tashqari, sulfat kislotaning past darajasi (va shuning uchun kamroq erkin kislota va T : g nisbati kattaroq) bilan hosil bo'lgan superfosfat ancha yaxshi fizik xususiyatlarga ega. Shu bilan birga, fosfatning bir oz pastroq parchalanishi va natijada fossirning ko'payishi sulfat kislota va neytrallashtiruvchi qo'shimchalarni tejash bilan qoplanadi. Sulfat kislotaning pasaytirilgan normalari uskunaning holatiga ijobiy ta'sir ko'rsatadi. Bundan tashqari, superfosfatning past erkin kislotaligi tufayli uzoq vaqt saqlash muddati talab qilinmaydi: jarayon kamerali oqim sxemasi bilan amalga oshirilishi mumkin, bu kameraga nisbatan katta ustunlikka ega [1].

Parchalanish jarayoni va mahsulotni olish tartibi quyidagicha edi: minerallashgan massa namunasi bo'lgan shisha termostatik stakanga asta-sekin 50-60 ° s gacha qizdirilgan sulfat kislota miqdori 60% konsentratsiyasida 60 dan 100% gacha quyildi. Aralash yaxshilab aralashtirildi. Superfosfat ishlab chiqarishda fosfat xom ashyosining parchalanishi-minerallashgan massa umumiy tenglamaga muvofiq amalga oshiriladi:

2sa5 (RO4)F + 7H2SO4 + 3H2O \ u003d 3Ca (H2PO4) 2∙H2O + 7CASO4 + 2HF

Aslida, parchalanish jarayoni ikki bosqichda davom etadi:

Sa5 (RO4)F + 5H2SO4 + 2, 5H2O \ U003D 3H3PO4 + 5CaSO4∙0, 5H2O + HF

Sa5 (RO4)F + 7H3PO4 + 5H2O \ u003d 5ca (H2PO4) 2∙H2O + HF

Fosfat xom ashyosining parchalanishi bilan bir vaqtda boshqa minerallarning parchalanishi sodir bo'ladi. Shunday qilib, kaltsit reaktsiya bilan parchalanadi:

CaCO3 + H2SO4 = CaSO4 + CO2 + H2O

Hosil bo'lgan monokalsiy fosfat birinchi navbatda eritmada bo'ladi, to'yinganida u kristallana boshlaydi. Kaltsiy sulfat kristallanganda reaksiya massasi asta-sekin qattiqlashadi. Reaksiya massasi tarkibiy qismlarining aloqa qilish muddati 75 ° C da 30 minutni tashkil etdi. Keyin hosil bo'lgan superfosfat massasi xona haroratida bir kun davomida 3 marta belkurak bilan ushlab turildi. Nam superfosfat massalari namunalarini granulyatsiya qilish quritish jarayonida intensiv aralashtirish va prokatlash usuli bilan amalga oshirildi. Shuni ta'kidlash kerakki, kislotaning 60-75% pasaytirilgan me'yorlari bilan pulpa emas, balki granulyatsiya deyarli imkonsiz bo'lgan maydalangan chang massasi olinadi. Shuning uchun, massaga harakatchanlik berish uchun u 20-22% suv tarkibiga qo'shimcha ravishda namlangan. Olingan donador massa stakan bilan birga quritish shkafiga joylashtirildi, unda u doimiy vaznga qadar 105-110 ° C da quritildi. P2O5 ning turli shakllari tarkibidagi mahsulotlarni kimyoviy tahlil qilish ma'lum usullarga muvofiq amalga oshirildi [3]. P2O5 ning hazm bo'ladigan shakli limon kislotasida ham, trilon b eritmasida ham eruvchanligi bilan aniqlandi. Granulalarning kuchi [2] bilan aniqlandi. Natijalar jadvalda keltirilgan.

Ma'lumotlar shuni ko'rsatadiki, mahsulotlarda sulfat kislota normasining oshishi bilan P2O5 ning hazm bo'ladigan va suvli shakllari ko'payadi va uning umumiy shakli kamayadi. Sulfat kislota me'yorining oshishi bilan minerallashgan massaning parchalanish darajasi oshadi. Shu bilan birga, sulfat kislota me'yorining oshishi namlik va P2O5 erkinligining oshishiga olib keladi. mahsulotda. Agar sulfat kislotaning 60-75% normalarida kislotali superfosfatda bo'lsa (fossirning parchalanish darajasi 63,74-76,47% va mahsulot namligi 3,18-7,87%), garchi erkin P2O5 bo'lmasa ham, lekin kislota darajasi bilan stokiometriyaning 90-100% fossirning parchalanish darajasi bilan 87,7-88,7%, P2O5 miqdori. mahsulot 2,95-7,49%, mahsulot namligi 12,41-16,02% ni tashkil qiladi. Bunday mahsulot juda gigroskopik bo'lib, granulalarning past kuchi bilan ajralib turadi va kuchli siqiladi. Buning sababi shundaki, fosfor kislotasi ustidagi bug ' bosimi monokalsiy fosfatning to'yingan eritmasiga qaraganda ancha past. Shuni ta'kidlash kerakki, so'rilgan namlik ma'lum miqdordagi monokalsiy fosfatni eritib, uning dikalsiy fosfat va fosfor kislotasiga parchalanishiga olib keladi:

CA (H2RO4) 2∙H2O + H2O \ U003d Sanro4 + H3RO4 + 2H2O

Qo'shimcha miqdordagi erkin fosfor kislotasining chiqarilishi superfosfatning gigroskopikligini yanada oshiradi, bu yomon jismoniy xususiyatlarga ega, bulg'angan va yomon tarqalib ketgan, buning natijasida u tuproqqa mexanizatsiyalashgan qo'llash uchun yaroqsiz bo'lib qoladi, shuningdek mexanizmlar va konteynerlarning korroziyasini keltirib chiqaradi. Kislotali superfosfat sifatini yaxshilash usullaridan biri ammiak yordamida erkin H3RO4 ni zararsizlantirishdir. Neytrallash odatda granulyatsiya jarayoni bilan birlashtiriladi. Donador ammonlangan superfosfat parchalanmaydi va siqilmaydi, namligi past va P2O5 miqdori yuqori; u tuproqqa oddiy ekuvchilar yordamida qo'llanilishi mumkin, bu esa uni bir tekis taqsimlashga va undan yaxshiroq foydalanishga olib keladi. Uning tarkibidagi azot foydali ozuqa elementidir. Erkin P2O5 gazsimon ammiak bilan zararsizlantirilganda monoammoniy fosfat hosil bo'ladi:

H3RO4 + NH3 = NH4H2PO4

Neytrallash issiqligining chiqishi tufayli harorat 80-90°S gacha ko'tariladi va superfosfat biroz quritiladi.

Buning uchun kislotali superfosfat kunlik ombor pishib bo'lgandan keyin ammiak suvi (25% NH3) bilan pH \ u003d 3,8 qiymatiga zararsizlantirildi va 70-75°S haroratda quritildi.

Jadvalning pastki qatorlaridan kelib chiqadiki, kislotali superfosfat massasi va quritishning ammonizatsiyasi mahsulotdagi P2O5 umumiy shaklining oshishiga, ammo P2O5 ning hazm bo'ladigan shaklining pasayishiga va eng muhimi, suvda eriydigan monokalsiy fosfat tarkibining keskin pasayishiga olib keladi. Shunday qilib, agar sulfat kislota normasi 100% bo'lsa, ammonizatsiyadan oldin P2O5 ning suvda eruvchan shaklining nisbiy miqdori 88,47% ni tashkil etsa, ammonizatsiyadan keyin u 73,48% gacha kamayadi. P2o5vodn nisbiy tarkibining pasayishi. bu superfosfat massasini ammonizatsiya qilish jarayonida p ning retrogradatsiyasi sodir bo'lishi bilan izohlanadi. 2O5-suvda eriydigan monokalsiy fosfat reaksiya natijasida sitratda eriydigan dikalsiy fosfatga aylanadi:

CA(H2RO4) 2 + NH3 = CaHPO4 + NH4H2PO4

ammonizatsiya paytida P2O5 ning hazm bo'ladigan shakllarining kamayishi reaktsiyadan P2O5 ning keyingi retrogradatsiyasi bilan izohlanadi:

2sanro4 + CaSO4 + 2NH3 Ca3 (PO4) 2 +(NH4) 2SO4

Sulfat kislota me'yorlari 80-100% bo'lsa, ammonlangan superfosfat namunalarida azot miqdori 0,10-1,74% oralig'ida bo'ladi. Shunday qilib, kislotali superfosfatda SO3 jami. 33,58-36,08%, ammonlangan superfosfatda esa 37,33-42,59% ni tashkil qiladi. P2O5 umumiy, Sao umumiy tarkibining ko'payishi. va So3umuman. mahsulotni quritish orqali namlikning pasayishi bilan izohlanadi. Agar ning nisbiy tarkibi So3vodn. SO3 ga nisbatan. sulfat kislota darajasi bilan kislotali superfosfatda stokiometriyaning 80% 41,93% ni tashkil etdi, keyin ammonizatsiyadan keyin bu ko'rsatkich 56,76% gacha ko'tarildi. Buning sababi shundaki, ammonizatsiya jarayonida kam eriydigan CaSO4 reaksiya natijasida eruvchan ammoniy sulfat ioniga aylanadi:

CA (H2RO4) 2∙H2O + CaSO4 + 2NH3 \ u003d 2sanro4 + (NN4) 2SO4 + H2O

Shunday qilib, suvda eriydigan SO3 ning ko'payishi superfosfat massasining ammonizatsiyasi paytida oxirgi ikki reaktsiyaning borishini ko'rsatadi.

Ammonizatsiyadan so'ng superfosfat granulalarining kuchi 2,08-3,18 MPa ni tashkil qiladi, shu bilan birga kislotali superfosfatdagi bu ko'rsatkich 0,3 MPa dan oshmaydi. Fosfor o'z ichiga olgan eng qimmatli o'g'itlar P2O5 ning umumiy shakliga nisbatan P2O5 ning suvda eruvchan shaklining nisbiy miqdori kamida 50% bo'lgan o'g'itlar hisoblanadi. Shuning uchun, minerallashgan massani qayta ishlash uchun biz monokalsiy fosfat hosil bo'lishi uchun stoxiometrik me'yorning 80% sulfat kislotaning maqbul normasini ko'rib chiqamiz, chunki aynan shu normada suvda eriydigan P2O5 normasining mahsulotdagi nisbiy miqdori 50% dan oshadi. 80% stavka va 60% sulfat kislota konsentratsiyasida bizda P2O5 jami 10,84% bo'lgan ammonlangan donador superfosfatda mavjud; P2o5usv. limon kislotasi bo'yicha: P2O5 jami. \ U003d 74,35%; P2o5vodn. : P2O5 jami. \ u003d 66,51%; pH \ u003d 2,56 granulalar kuchi 2,08 MPa.

Shunday qilib, oddiy ammonlangan superfosfat texnologiyasi Qizilqum fosforit zavodining katta tonnajli chiqindilarini - minerallashgan massani bitta fosforli o'g'itlar ishlab chiqarishga jalb qilish va shu bilan O'zbekistonning fosfat xomashyo bazasini kengaytirish imkonini beradi. Minerallashgan massaga asoslangan superfosfatning keng qo'llanilishi, shubhasiz, ekinlar hosildorligini oshirishda ijobiy omil bo'ladi.

Adabiyotlar:

1. Alosmanov M. S., Qurbonov A. Sh., Mirzaev F. M., Karmishov V. F., Ibragimova S. M. sulfat kislotaning pasaytirilgan normalarida apatitning parchalanish jarayonining fizik-kimyoviy talqini // o'zbek kimyo jurnali. – 1984 yil, №4, p.3-6.
2. GOST 21560.2-82. Mineral o'g'itlar. Sinov usullari. - M.: Davlat standarti, 1982, 30 p.
3. Fosfat xom ashyosini, fosfor va murakkab o'g'itlarni, ozuqa fosfatlarini tahlil qilish usullari / M. M. Vinnik, L. N. Erbanova, P. M. Zaytsev va boshqalar-M.: kimyo. 1975 yil 218 p.
4. Tojiev S. M., Beglov B. M. Toshkent fosfo-ritlaridan oddiy ammonlangan superfosfat texnologiyasini kamera usulida ishlab chiqish / / kimyo sanoati. – 2002 yil, № 7, p.7-10.