Фосфатли хом ашёларни бойитиш

6.3 — расм. Фосфорит уни ва буғлатилмаган экстракция фосфат кислотасидан қўшалоқ суперфосфат олишни оқимли схемаси:
1 — фосфорит учун бункер; 2 — меъёрлаштиргич; 3 - аралаштиргич; 4 — барабанли фосфор кислотани меъёрлаштиргич; 5 — реакторлар; 6 — насослар; 7 — донадорлаштиргич қуритгич БДК; 8 — ўтхона; 9,14 — циклон (чанг тутгич); 10 — элеваторлар; 11 — элак; 12 — тегирмон; 13 — аммонийлаштиргич.

БДК аппарати ички ва ташқи ретур (доначалар ўлчами белгиланган талабларга жавоб бермайдиган заррачалар) билан ишлайди (6.4 — расм). У горизонтал юзага нисбатан 1-3° қияликда ўрнатилган 35 м гача узунликдаги, 1 м дан 4,5 м гача диаметрдаги айланувчи барабандан иборат бўлиб, темир-бетон таглик устидаги таянч роликлари 2 га таянтирилган. Қисгич роликлари 3 эса барабаннинг сурилишини олдини олади. Барабаннинг айлантириши электродвигател 4 да хосил килинган айланма ҳаракатнинг редуктор 5, тишли гилдираклар 6 орқали тишли чамбарак 14 га узатилиши орқали амалга оширилади. Барабаннинг кириш қисмида парракли қабул қилувчи мослама 13, бутун узунлиги бўйича эса кўтариб ташловчи мосламалар 8 ва чиқиш қисмида ички ретурни таги тешик конус 15 дан суспензияни сачратиш зонасига узатиш учун қайтаргич шнек 7 ўрнатилган. Ташқи ретур эса қувур 11 дан узатилади. Юклаш камераси 9 нинг олдинги тирқишига аппаратга бериладиган суспензияни қисилган хаво (0,7-0,8 МПа) билан сачратиш учун пневматик форсунка 10 ўрнатилган бўлади. Бунда суспензия намлиги -35% бўлиши лозим.

10 9 8 7 6 5 4
5.4 — расм. Барабанли донадорлаш-қурутгичи (БДК):
1 — айланувчи барабан корпуси; 2 — таянч ролик; 3 - қисгич ролик; 4 — электродвигател; 5 — редуктор; 6 — тишли гилдираклар; 7 – қайтаргич шнек; 8 — кўтариб ташловчи мослама; 9 — юклаш камераси; 10 — форсунка; 11 — ташқи ретурни узатиш учун қувур; 12 — иссиқлик гази учун қувур; 13 - парракли қабул қилувчи мослама; 14 — тишли чамбарак; 15 — таги ёпиқ конус; 16 — чиқариш камераси.
Иссиқлик юклаш камерасига қувур 12 орқали киради. Кўтариб ташловчи мослама қуритилаётган доначаларнинг эркин тушишидан доналар оқими хосил қилади. Бу пардадаги доначаларга чанглатилган суспензиянинг майда томчилари ёпишади ва унинг қуриши натижасида доначалар йириклашади. БДК дан чиқувчи газнинг харорати 120-125°С бўлади. У чангдан дастлаб циклон (чанг тутгич)да, сўнгра эса абсорбцион қурилмада ювиш орқали тозаланади.
БДК аппаратлари бир-биридан тузилиш қисмлари билан фарқланади ва мунтазам такомиллаштириб борилмоқда. Уларнинг айримларида донадорлаш ва қуритишдан ташқари совутиш ва доначаларга ажратиш хам амалга оширилади.
БДК дан 2-3% намлик билан чиқадиган қуруқ доначалар харорати 100-105°С бўлади. Схемада (6.3 — расм) кўрсатилишича, улар элеватор 10 билан элак 11 га узатилади, у ерда махсулотга тегишли фракциялар (1-4 мм) ажратилади. Йирик фракциялар тегирмон 12 да майдалангандан сўнг яна элакка қайтарилади, майдаси эса тутиб қолинган чанг билан биргаликда БДК аппаратига ташқи ретур сифатида қайтарилади. Ретур сони (ретур массасининг махсулот массасига нисбати) 1-2 оралиғида бўлиши керак.
БДК аппаратида суспензиядан сувнинг буғланишига қараб ундаги суюқ фазада эркин Н₃Р0₄ концентрацияси ортади, эриган монокальцийфосфат концентрацияси камаяди, шунинг учун Н⁺ ионларининг активлиги ошади. Бу эса дикальцийфосфат қуйқали катламининг қисман эришини таъминлайди ва фосфорит заррачаларининг парчаланиши давом этади. Қуритилган қўшалоқ суперфосфатда унинг парчаланиш коэффициенти 80-85% га етади. Қуритилган донадор қўшалоқ суперфосфатнинг кислоталилигини камайтириш учун доначалар айланувчи барабанда бўр билан чанглатиб ёки аммонийлаштирилиб нейтралланади. Барабанли аммонийлагич 13 да аммиак коллектор орқали доначалар қатлами остига берилади. Аммонийлаштиришда ажраладиган иссиқликни йўқотиш учун барабанга қарама-қарши томондан хаво оқими киритилади. Аммонийлаштиргичлан чиқадиган махсулотнинг харорати 40-45°С бўлади. Хаво оқими билан чиқадиган чанг циклон (чанг тутгич) 14 да, сўнгра эса абсорбция қурилмаларида — фтор бирикмалари ва аммиак ювишда ушлаб қолинади. 9- ва 14-циклонларда ушлаб қолинган чанг ретурга қўшилади. Аммонийлаштиришдан сўнг махсулотдаги эркин фосфат кислота 4-5% Р₂О₅ (ўзлашадиган Р₂О₅ 43-47% ) гача камаяди.
Қўшалоқ суперфосфат ишлаб чиқаришнинг оқимли усулларида суспензияни қуритиш жараёнида фосфорит ва экстракцион фосфор кислотадаги фторнинг 50-55% и газли фазага (НF ва SiF₄ аралашмаси тарзида) ажралади. Чиқадиган газ миқдорининг кўплиги ва уларда чанг миқдорининг юқори даражада бўлишлиги фторидлар абсорбциясини етарли даражада қийинлаштиради ва олинадиган кремнефторид кислотанинг сифатини ёмонлаштиради. Чиқинди газларини тозалаш системаларига циклонлар (чангларни тутиб қолиш учун) ва абсорберлар киради. Абсорбциялашнинг уч босқичли схемасида одатда механик абсорберлар ва Вентури абсорберлари ишлатилади. Чангли газларни тозалашда, шунингдек SiF₄ нинг гидролизланиши натижасида кремнегел чўкмаси ажраладиган холларда қайта тикланадиган шар тўлдиргичли абсорберлар (6.5 — раcм) ёки кўпик қатлам стабилизатори бўлган кўпикли абсорберлар (6.6 — расм) ишлатилади. Аппаратда стабилизатор сифатида вертикал пластинкадан иборат юз тешикли панжара қўлланилади, шунинг хисобига қурилмада газ тезлигини ошириш мумкин бўлади. Чиқинди газларини тўлароқ тозалаш мақсадида адсорбциянинг охирги босқичида охак сути берилади, бу эса чиқинди газидаги фтор концентрациясини 2-3 марта камайтиради.
Қўшалоқ суперфосфатнинг юқори харорат (130-140°С) даги қисқа муддат (30-40 минўт) ли қуритилишини амалга ошириш орқали унинг анча
чуқур дегидратланишига эришиш мумкин, бунинг натижасида монокальцийфосфат кам эрийдиган полифосфатларга айланади. Юқори даражадаги озуқа элементлари (60-65% Р₂О₅ ум. 52-56% Р₂О₅ уз. 18 - 32% Р₂О_{5 с.эр}) бўлган бундай ўғитлар — тупроқдаги фосфор захирасини узоқ вақт сақлаб турувчи секин таъсир этувчи ўғитлар қаторига киради.
Қўшалоқ суперфосфат ишлаб чиқаришнинг оқимли усулларини саноатда тўла эгаллангандан сўнг, камерали усулларни — омборли етилтиришдан сўнг, донадорлаш ва қуритишда оқимли схема усулларидан фойдаланилган холда амалга оширишга катта эътибор берила бошланди. Бундай жараён к
амера-оқимли усул дейилади. Бунда осон парчаланадиган майда заррачали фосфорит уни (0,074 мм дан йирик заррачалар микдори 20% дан ошмаслиги керак) ва 47-49% Р₂О₅, ли фосфат кислота ишлатилади.

6.5 — расм. Қайта тикланадиган шар тўлдирилган абсорбер схемаси:
1 — шарлар катлами; 2 — форсунка; 3 — томчи ушлагич; 4 — панжара;
;
6.6 - расм. Стабилизаторли кўпикли абсорбер схемаси: 1—томчи ушлагич, 2 — форсунка; 3 — томчи ушлагич; 4 — панжара; 5 — кўпик қатламли стабилизатор.
Камерали суперфосфат ретур билан аралаштирилади, донадорланади ва қуритилади. Қуритиш жараёнида фосфоритнинг парчаланиш даражаси 60-70% дан 80-90% гача кўтарилади. Доначаларнинг махсулот фракциялари аммиак билан нейтралланади, совутилади ва таркибида: 45-47% умумий, 42,5-44,5% ўзлашадиган, 37-38% сувда эрувчан, 3-5% эркин Р₂О₅ ва 1,5-2% азот бўлган махсулот олинади. 1 т Р₂О₅, ли махсулот ишлаб чиқариш учун: 824-835 кг фосфат кислота (100% Р₂О₅, хисобида), 271-280 кг фосфорит уни (100% Р₂О₅ хисобида) ва 35 кг NН₃ сарфланади.
Табиий фосфатларни суюқ фазасининг концентрацияси 45-50% Р₂О₅ бўлган 3-5 карра ортиқча миқдордаги фосфат кислота билан парчалашга асосланган камерасиз қўшалоқ суперфосфат ишлаб чиқаришни циклик усули хам маълумдир; бунда хосил бўладиган монокальцийфосфат чўкмаси ажратилади, нейтралланади, донадорланади ва қуритилади, бу туз билан тўйинган эритма эса парчаланиш босқичига қайтарилади, шу билан бир вақтда у ерга таркибида 53-58% Р₂О₅ тутган янги фосфат кислота хам қўшилади. Бу усуллар хом ашёнинг парчаланиш даражасини жуда юқори даража (98-99%) га етиш имкониятини беради, аммо 1 т ўзлашадиган Р₂О₅ ли махсулот олишга сарфланадиган фосфат кислотанинг, олдинги баён этилган усуллардагига нисбатан анчагина, катталиги билан ажралиб туради; бундан ташқари суспензияда фильтрланиш хусусиятига эга бўлган ўлчамдаги кристалларни хосил килиш қийин кечади. Шунинг учун баён этилган бу усул ишлаб чиқаришга татбиқ этилмаган.
Бойитилган фосфоритларни (28% Р₂О₅) полифосфат кислотада (73-77% Р₂О₅) парчалаш орқали таркибида орто- ва полифосфатлар аралашмаси бўлган тез қотувчи масса олиш мумкин. Уни етилтиришда, айниқса юқори хароратда, конденсирланган фосфатларнинг монокальцийфосфатга айланиши хисобига қисман гидролизланиш содир бўлади. Махсулот аммонийлаштирилгандан сўнг, таркибида: 47-49% Р₂О_5узл. (унинг 90% и Р₂О₅ с.э.) ва 3-7% N тутган полисуперфосфат деб аталувчи ўғит олиниши мумкин.