O’zbekiston respublikasi oliy va o’rta maxsus ta’lim vazirligi namangan muhandislik-texnologiya instituti «kimyoviy texnologiya» kafedrasi
Download 1.89 Mb. Pdf ko'rish
|
Pretsipitat ishlab chiqarish. Pretsipitat ohak (ohaktosh) ning fosfat kislotasi
bilan tahsirlashish mahsulotidir. Tsitratli eruvchan dikalg’tsiyfosfat CaHPO 4 *2H 2 O dan iborat fosforli o’g’it pretsipitat deyiladi. «Pretsipitat» so’zi nemischa ‘räzi’itierung – cho’ktirish mahnosini anglatadi. Texnik pretsipitat turli darajada boshqa tuzlar: temir va alyuminiy fosfatlari, gips, kalg’tsiy ftoridlari va karbonatlari va boshqalar bilan ifloslangan bo’ladi. Texnik pretsipitatdagi P2O5(tsit.) miqdori 40% gacha yetadi. Ozuqali pretsipitat (dikalg’tsiyfosfat) da 0,4% li HCl da eruvchi P2O5 43-47% gacha yetadi. U amalda gigroskopik emas, yaxshi fizik xossalarga egadir. SHunga qaramay, pretsipitat samarador o’g’it hisoblansada, bu maqsad uchun uni maxsus ishlab chiqarilmaydi, chunki fosfat kislotani qo’shaloq superfosfat olishda ishlatish ancha yaxshi samara beradi, bunda kislota hisobiga fosforitdagi bir qism P2O5 o’g’itga o’tadi, shuning uchun qo’shaloq superfosfatdagi P2O5 ning tannarxi pretsipitatga nisbatan arzon tushadi. O’g’itli pretsipitat suyakni qayta ishlovchi zavodlarda jelatina ishlab chiqarishdagi chiqindi hisoblangan kuchsiz fosfat kislotali eritmalardan olinadi. Pretsipitat ishlab chiqarish jarayonida dastlab, ohak yoki ohaktosh fosfat kislotada eritiladi va bunda monokalg’tsiyfosfat hosil bo’ladi. Ca(OH) 2 + 2H 3 PO 4 = Ca(H 2 PO 4 ) 2 + 2H 2 O So’ngra fosfat kislotaning neytrallanib borishi natijasida monokalg’tsiyfosfat inkongruent parchalanadi va dikalg’tsiyfosfat cho’kmasi ajralib chiqadi: Ca(H 2 PO 4 ) 2 + 2H 2 O = CaHPO 4 *2H 2 O + H 3 RO 4 Shuningdek, monokalg’tsiyfosfat ohak yoki ohaktosh bilan ham tahsirlashadi: Ca(OH) 2 + Ca(H 2 PO 4 ) 2 + 2H 2 O = 2[CaHPO 4 *2H 2 O] Dikalg’tsiyfosfatdagi CaO:P 2 O 5 ning nazariy massa nisbati (0,79 ga teng) dan ortiqcha miqdordagi so’ndirilgan ohak qo’shilganda va shunga muvofiq ravishda eritmaning pH qiymati 6,3 dan ortganda dikalg’tsiyfosfatning parchalanishi sodir bo’ladi: 4CaHPO 4 = Ca(H 2 PO 4 ) 2 + Ca 3 (PO 4 ) 2 Fosfat kislota tarkibidagi qo’shimchalar ham ohak yoki ohaktosh bilan tahsirlashadi: H 2 SO 4 + Ca(OH) 2 = CaSO 4 *2H 2 O H 2 SiF 6 + 3Ca(OH) 2 = 3CaF 2 + SiO 2 + 4H 2 O (Fe,Al) 2 (SO 4 ) 3 + 3Ca(OH) 2 + 2N 3 RO 4 + 4H 2 O = 2(Fe,Al)’O 4 *2H 2 O + 3CaSO 4 *2H 2 O Temir va alyuminiy fosfatlari, kalg’tsiy ftoridi va silikat kislotadan iborat balchiqli cho’kma pretsipitatning filg’trlanishini qiyinlashtiradi. Dikalg’tsiyfosfatning pretsipitatlanish jarayoni asosida CaO – P 2 O 5 – H 2 O sistemasining holat diagrammasi yotadi. CaO – P 2 O 5 – H 2 O sistemasida 36 O S dan quyi xaroratda tsitratli eruvchan dikalg’tsiyfosfat digidrati CaHPO 4 *2H 2 O (brushit), yuqori xaroratda esa – suvsiz CaHPO 4 (monetit) stabil (turg’un) bo’ladi. Ammo suvsiz tuz eritmadan faqatgina 60 O S dan yuqori xaroratdagina ajralib chiqadi, bundan past xaroratda esa metastabil faza sifatida muntazam ravishda CaHPO 4 ga aylanib turadigan CaHPO 4 *2H 2 O cho’kadi. CaHPO 4 *2H 2 O ga nisbatan suvsiz CaHPO 4 tarkibida P 2 O 5 ko’p bo’ladi, ammo CaHPO 4 jonivor va o’simliklarga yomon o’zlashadi. 20% P2O5 kontsentratsiyali (S’ nuqta) fosfat kislotaning tarkibida 12% SaO tutgan (S nuqta) ohak suti bilan pretsipitatlash va 25% P2O5 kontsentratsiyali (R’ nuqta) kislotani – tarkibida ~22% SaO tutgan (R nuqta) va S:Q nisbati 1,5:1 ga teng bo’lgan ohaktosh suspenziyasi bilan pretsipitatlash sharoiti 40 O S dagi SaO – P2O5 – N 2 O sistemasi diagrammasida ko’rsatilgan (16 – rasm). Pretsipitatlashda sistema tarkibi SSP va RRP biriktiruvchi chiziqlar bo’ylab o’zgaradi. 16 – rasm. Fosfat kislotadan dikalg’tsiy-fosfatni cho’ktirish jarayonining diagrammasi: 40 O S dagi CaO – P 2 O 5 – H 2 O sistemasi izotemasida OE – stabil va ML – metastabil tarmog’i; 60 O S dagi CaO – P 2 O 5 – H 2 SiF 6 – N 2 O sistemasida KT – SaNRO 4 ning eruvchanlik tarmog’i; Muvozanatdagi sharoitda kislotani to’yingan eritma hosil bo’lguncha neytrallashdagi – erkin H 3 PO 4 va Ca(H 2 PO 4 ) 2 dan iborat suyuq faza a va a’ nuqtalarda, CaHPO 4 ga nisbati bo’yicha to’yingan bo’lishi kerak. Amalda esa to’yinish keyinroq, qattiq fazadagi CaHPO 4 *2H 2 O eruvchanligining metastabil tarmog’i ML ga to’g’ri keluvchi b va b’ nuqtalarda yuzaga keladi. Uning kristallanishi uchun metastabil faza bilan to’yingan eritma hosil bo’lishi kerak. Fosfat kislota birinchi vodorod ionlarining to’la neytrallanish, yahni pretsipitatning cho’ktirilishiga sarflanadigan kalg’tsiy oksidning yarim miqdorining erish paytida dikalg’tsiyfosfatning intensiv hosil bo’lishi boshlanadi (S va SP nuqtalar). 60 O S dagi CaO – P 2 O 5 – H 2 SiF 6 – H 2 O sistemasini o’rganish shuni ko’rsatadiki, hosil bo’ladigan SaF 2 tahsiri natijasida dikalg’tsiyfosfatning eruvchanligi keskin kamayadi. Tarkibida P 2 O 5 ga nisbati bo’yicha 15% gacha MgO tutgan fosfat kislota eritmasidan dikalg’tsifosfatni cho’ktirish MgO – P 2 O 5 – CaO – H 2 O sistemasi diagrammasi yordamida ko’rib chiqilishi kerak. CaO – P 2 O 5 – H 2 O sistemasidagi muvozanat sharoiti bo’yicha fosfat kislota ohak bilan ham, ohaktosh bilan ham to’la cho’kishi kerak. Amalda esa pretsipitatlashning oxirida ohaktoshning va ayniqsa ohakning bir qismi dikalg’tsiyfosfat kristallaridan iborat bo’lgan eritmadagi ionlarni o’tishini qiyinlashtiruvchi qobiq bilan o’ralib qoladi va reaktsiya keskin sekinlashadi. Fosfat kislotani ohaktosh bilan talab etilgan darajagacha neytrallash mumkin emasligi nafaqat qobiqlanish tufayli, balki fosfat kislota birinchi vodorod ionlari bog’lanib bo’lgandan keyin reaktsiya tezligining pasayishi hisobiga ham bo’ladi. SHuning uchun sanoat sharoitida pretsipitatlash dastlab ohaktosh, so’ngra ohak ishlatilgani holda bir necha reaktorlarda o’tkaziladi. Shundan so’ng dikalg’tsiyfosfat filg’trda ajratiladi va quritishga yuboriladi. Suspenziyani quritish – uni dekantatsiyalash (filg’trlanmasdan) orqali quyiltirilishidan so’ng ham amalga oshirilishi mumkin. Bu jarayonni ikkita bosqichda amalga oshirilishi mumkin: dastlab qo’shimchalar bilan birgalikda dikalg’tsiyfosfatning bir qismi cho’ktiriladi, uni ajratiladi va o’g’itli mahsulot olinadi; qolgan eritmadan toza ozuqali mahsulot olish orqali cho’ktirish davom ettiriladi. CaHPO 4 *2H 2 O ni quritishda uning degidratlanishi sodir bo’lishi mumkin, bundagi xarorat va tezlik pretsipitatlashdagi bosimga, kristallar o’lchamiga va ularning hosil bo’lish sharoitiga bog’liqdir. Agar dikalg’tsiyfosfat atmosfera bosimida 1 soat davomida 100 O S xaroratda qizdirilsa, u sezilarli darajada suvsizlanadi. Bunda o’zlashadigan P 2 O 5 juda oz darajada kamayishi kuzatiladi. 175 O S dan yuqori xaroratda qizdirilganda dikalg’tsiyfosfatdan suv ajralib chiqadi va kalg’tsiy difosfatga aylanadi: 2CaHPO 4 = Ca 2 P 2 O 7 + H 2 O undagi P 2 O 5 esa qiyin eruvchan shaklda bo’ladi. Termik fosfat kislotadan, yoxud bug’latish tsiklida yoki organik ekstragentlar yordamida zararli qo’shimchalardan oldindan tozalangan ekstraktsion fosfat kislotadan ozuqabop dikalg’tsiyfosfat ishlab chiqarish afzaldir. Bu holda suspenziyani filg’trlash uchun zarurat tug’ilmaydi va kontsentrlangan (50-55% P 2 O 5 li) fosfat kislota ishlatish mumkin. MDH da ozuqabop dikalg’tsiyfosfat xuddi shunday olinadi. Texnologik jarayon va pretsipitatlash sxemasi, asosan, fosfat kislotali eritmalar kontsentratsiyasi orqali belgilanadi. O’g’itli pretsipitat ishlab chiqarishning returli sxemasi 17 – rasmda tasvirlangan. Bu sxema bo’yicha 80-85 O S xaroratgacha qizdirilgan fosfat kislota gorizontal aralashtirgichda bo’r va retur bilan SaO:P2O5 = 0,7-0,8 nisbatda aralashtiriladi. Retur soni, yahni retur massasining mahsulot massasiga nisbati (0,51):1 ni tashkil etadi. Uch minutli aralashtirishdan so’ng 80% dikalg’tsiyfosfat tutgan massa hosil bo’ladi. Aralashma aylanuvchi barabanli reaktorda 45-50 O S xaroratda 90 minut yetiltiriladi. SHundan so’ng mahsulotda yana 4-6% monokalg’tsiyfosfat va 18% 17 – rasm. O’g’itli pretsipitat ishlab chiqarishning returli sxemasi: 1 – fosfat kislota yig’gichi; 2 – nasos; 3 – bak; 4 – sarflagich; 5,6 – bo’r va retur uchun bunkerlar; 7 – aralashtirgich; 8 – barabanli reaktor; 9 – barabanli quritgich; 10 – tsiklon; 11 – elevator; 12 – havoli separator; 13 – separatsiyalangan mahsulot yig’gichi; 14 – retur transportyori; 15 – yengli filg’tr; 16 – ventilyator. gacha suv qoladi. Uni barabanli quritgichda mehyoriga (3% dan kam N 2 O) yetguncha parallel harakatdagi o’txona gazlari (kirishda 550-600 O S, chiqishda esa 100-110 O S xarorat) bilan quritiladi va bunda chiqadigan mahsulotning xarorati 90 O S dan oshmasligi kerak. So’ngra uni separatordan o’tkaziladi; mayda fraktsiyaning bir kismi (retur) aralashtirgichga qaytariladi, yirik fraktsiya (>0,5 mm) esa dezintgratorda maydalanadi. O’lchami <0,5 mm dan kichik zarrachalar yengli filg’trga tushadi, u yerda separatordan keladigan havo bilan changlatilib, tayyor mahsulot ajratib olinadi. Bayon etilgan sxema bo’yicha ozuqabop pretsipitat ham ishlab chikarilishi mumkin, lekin bunda termik fosfat kislotasi yoki zararli qo’shimchalardan talab etiladigan darajada oldindan tozalangan ekstraktsion fosfat kislotasi ishlatiladi. Download 1.89 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: |
Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling
ma'muriyatiga murojaat qiling