Suyuq kom pleks o‘G‘itlar ishlab chiqarish nazariyasi va texnologik hisoblari

Suyuq kompleks o‘g‘itlar olish jarayonining fizik-kimyoviy asoslari SKO' olish jarayoni ammiakning turli konsentratsiyadagi fosfat kislotalar bilan ta’sirlashishiga asoslangandir. Kislota am m oniylanganda hosil bo‘ladigan ammoniy fosfatlari suvda eritiladi, o‘g‘itli eritma - SKO‘
olinadi.
SKO'da ozuqa moddalari konsentratsiyasi va nisbati belgilangan minimal haroratdagi ammoniy fosfatlari eruvchanligi orqali aniqlanadi. Turli xil
sharoitlarda eruvchanlik kattaligiga N:P2O5 nisbati liamda tuzlar sistemasiga muvofiq keladigan orto- va polifosfatlar orasidagi nisbat bilan aniqlanadigan fosfat kislotaning ammoniylanish darajasi katta ta’sir ko‘rsatadi
• keltirilgan ammoniy orto- va metafosfatlari eruchanligining nisbatiga bog‘liqligidan ko‘rinadiki, N:P2O5= 0,29-0,33 nisbatida eritmadagi ozuqa moddalari yig‘indisi maksimumga erishadi Bu
o z navbatida SKO’da ozuqa moddalari nisbatini aniqlaydi; siiyuq o‘g‘itlar
taikibidagi 1 qism azotga 3,0-3,4 qism to‘g‘ri keladi.
pastlab_SKO‘ olish uchun termik ortofosfat kislota ishlatilgan. Fosfat kislotani ammoniylash ammiakli suv bilan hajmdor turdagi jihozlarda
amalga oshirilgan. Tayyor mahsulot mono- va diammoniyfosfat eritmadan bo’lib, tarkibida 8% azot va 24% P2O5 bo'ladi. Ammo bunday tarkibda SKO’ olish jarayoni termik fosfat kislota tannarxining kattaligi va
kamyobgi sababli keng ko‘lamda qo‘llanilmadi.
Keltirilgan sxema bo'yicha 8:24:0 turidagi SKO' olish uchun ekstraksion fosfat kislota ishlatish kislotada va boshqa qo shimchalar boiganligi sababli amalga oshmay qoldi. SKO' olishda kislotadagi qo'shimchalar suvda erimaydigan tuzlar – CaHPO4×2H2O
AlPO4 ×2H2O , FePO4×2H2O va hokazo hosil qiladi, ular cho‘kmaga tushadi, bu esa SKO‘ni saqlash va ishlatishda qiyinchiliklar keltirib chiqaradi.
Cho'kmani SKO‘dan ajratish va yuvishni uning tarkibiga kiradigan birikmalar mayda kristall va amorf xususiyatli bo'lganligi tufayli amaiga oshirib bo’lmaydi.
SFK va ammoniy polifosfatlari olish texnologiyalari yaratilgandan
keyingina SKO‘ ishlab chiqarish yo'lga qo‘yila boshlandi. Ortofosfatlar
bilan solishtirilganda ammoniy polifosfatlari tarkibida 2-4 atom fosfor tutadi va yaxshi eruvchanlikka egadir. Bundan tashqari, ular 2- va 3-valentli metallar bilan suvda eruvchan turli xil kompleks birikmalar hosil qilish
xususiyatiga ega, bu esa ekstraksion fosfat kislotani ammoniylashtirishda
choiimalar hosil bo‘lishini bartaraf etadi.
Polifosfatlarning bu sifati ular asosida olinadigan SKO‘ning yuqori
iste’mol sifatini ta’minlaydi; qattiq qo‘shimchalarning amalda mavjud
emasligi, ozuqa moddalarining yuqori konsentratsiyaliligi, kristallanish
haroratining pastligi (minus 20°C gacha). Shunday xossali o‘g‘itli eritmalar olish uchun suyuq kompleks o‘g‘itlarda P2O5,konversiya darajasini
55-57% dan kam bo'lmasligini ta’minlash kerak.
SKO' olishda ammoniy polifosfatlarining hosil bo‘lishi bevosita texnologik jarayonlarda, ya’ni uning 1-bosqichida - SFKni ammoniylashtirishda sodir bo‘ladi. Bu jarayon soddalashtirilgan holda quyidagi reaksiyalar bilan ifodalanadi:
H3PO4 + NH3=NH4H2PO4 (1)
H4P2O7+ NH3=NH4H3P2O7; (2 )
NH4H2PO4= NH4H3P2O7 +H2O+NH3 (3)
Ammoniy pirofosfatlari SFK tarkibiga kiradigan pirofosfat kislotaning
neytrallanishi hisobiga ham (2 -reaksiya), ammoniy ortofosfatlarining neytrallanishi hisobiga ham (3-reaksiya) hosil bo‘ladi. Vaholanki, SFKdagi pirofosfat kislota miqdori unchalik katta bo'imaydi, fosfor polishaklining asosiy qismi degidratatsiya hisobiga hosil bo‘ladi.
Ortofosfatlar degidratatsiyasi 160-190°Cda boshlanadi, ammo bu haroratda jarayon juda sekin tezlikda boradi hamda talab etiladigan konversiya darajasiga yetishi uchun jarayon bir necha soat davom etadi. Harorat ortishi bilan degidratatsiya tezligi keskin ortadi va 300°C haroratda kerakli miqdordagi polifosfatlar 1 soatgacha vaqtda olinishi mumkin. Bu esa
kislotani ammoniylashtirishni sodda va ixcham jihoz - quvurli reaktorda
amalga oshirish imkoniyatini yaratadi.
SKO‘ olishda degidratatsiya jarayoni avtotermik sodir bo'ladi, ya’ni
jarayon uchun talab etiladigan harorat superfosfat kislotani ammoniylash tirish issiqligi hisobiga ta’minlanadi. SFKni ammoniylashtirish issiqlik effekti 1 kg bogiangan azot hisobiga -6200 kJni tashkil etadi.
Boshlang‘ich kislota konsentratsiyasi qanchalik yuqori bo‘lsa, ammomiylashtirish harorati ham yuqori bo‘ladi va olinadigan SKO‘da tirish issiqligi hisobiga ta’minlanadi. SFKni ammoniylashtirish issiqlik effekti 1 kg bogiangan azot hisobiga -6200 kJni tashkil etadi.
Boshlang‘ich kislota konsentratsiyasi qanchalik yuqori bo‘lsa, ammomylashtirish harorati ham yuqori bo‘ladi va olinadigan SKO‘da P2O5
konversiyasi katta bo‘ladi (5.5- rasm). Quvurli reaktorda ammoniylashda
55-60% konversiya darajali SKO‘ olishni ta’minlash uchun superfosfat
kislotanmg minimal konsentratsiyasi 63-65% P2O5. bo‘lishi kerak.
konversiyasi katta bo‘ladi.


Quvurli reaktorda ammoniylashda
55-60% konversiya darajali SKO' olishni ta’minlash uchun superfosfat
kislotanmg minimal konsentratsiyasi 63-65% bo‘lishi kerak.
P2O5 konversiya darajasi quvurli reaktorga kiradigan ammiak kislota
(N.- P2O5.) nisbatiga ham bog‘liqdir. Bu nisbat ortishi natijasida kislota bilan ta’sirlashadigan NH3, miqdori ortadi (5.6- rasm). Shunga muvofiq holda
ajraladigan issiqlik miqdori va ammoniylash harorati ortadi. SFK uchun bog’lanadigan ammiak ulushining shunday ortishi, faqat kirishdagi N:P2O5
nisbat qiymati – 0,20 ga teng bo'lguncha sodir bo‘ladi, Reaktorga beriladigan NH3 miqdorining bundan keyingi ortishi hech qanday samara bermaydi.
Shuning uchun SFKdan foydalanilganda reaktorga SKO‘ olish uchun talab etiladigan ammiak miqdorining -70% beriladi, qolgan qismi esa eritmani keyingi qo‘shimcha ammoniylashda ishlatiladi.
SFKga nisbatan past konsentratsiyali fosfat kislota ishlatilganda hosil
bo’ladigan fosfatlardagi azot to'la me’yordagi ammiakni (kirishda N: P2O5 nisbati - 0,294) reaktorga bergunga qadar eng katta miqdorgacha ortadi. Bu holda maksimal issiqlik effektini hosil qilish uchun quvurli reaktorga SKO‘ olish uchun kerak bo'ladigan ammiakning barcha miqdori beriladi.


Kislotani ammoniylashtirish jarayonidagi haroratda hosil bo‘ladigan
tuzli komponentlar suyuqlanma holatida bo‘ladi hamda tuzlar suyuqlanmasi, suv bug'i va ta’sirlashmagan ammiakdan iborat gaz-suyuqlik aralashmasi tarzida quvurli reaktordan chiqadi. Bu aralashma keyinchalik suvda
eritiladi, SKO‘ eritmasi hosil qilinadi.
Tuzlar suyuqlanmasi eritilganda polifosfatlar gidroliz jarayoni sodir
bo‘lishi mumkin. Gidroliz - polifosfatlarga suv birikishi bilan bog‘liq bo‘lgan degidratatsiyaga nisbatan qaytar jarayondir va polifosfatlaming ortofosfatlarga aylanishidir:
(NH4)2H2P2O7+H2O=2NH4H2PO4
Gidroliz juda ham o'rinsiz jarayon bo‘lib, polishakli ulushini kamaytiradi, bu esa SK 0‘ sifatini yomonlashishiga olib keladi (cho‘kmalar
paydo bo‘lishi va hokazo).
Yuqori haroratda va eritma pH qiymati kichik bo‘lganda gidroliz tezligi keskin ortadi. Shuning uchun polifosfatlar gidrolizidan xalos bo‘lish
uchun eritma suyuqlanmani eritish jarayonida pH=6-7 gacha qo‘shimcha
ammoniylanadi va uni oJdindan sovutilgan ko‘p miqdordagi SK 0‘ bilan aralashtirish orqali 60-70°C haroratgacha tez sovutiladi. Qo‘shimcha
ammoniylash quvurli reaktorda ta’sirlashmagan ammiak hisobiga ham,
qo‘shimcha beriladigan ammiak hisobiga ham amalga oshiriladi.
NH4H2PO4 +NH3=(NH4)2HPO4
NH4H3P2O7+NH3=(NH4)2H2P2O7
NH4H3P2O7 +NH3=(NH4)3HP2O7
SKO‘ turg‘unligiga boshlang‘ich kislota tarkibidagi qo'shimchalar
ta’sir ko‘rsatadi. Masalan, SO3 miqdorining 5% gacha ortishi konversiya darajasining ortishiga olib keladi. Kislotada ftor birikmalari bo‘lganda SKO‘ eritmasi turg‘unligi ortadi.
SFKni ammoniylash jarayonida reaktor ichki yuzasiga cho‘kindilarning
muntazam o‘tirib qolishi - inkrustatsiya kuzatiladi. Bu jarayon halqa tuzilishli (Fe,Al)(PO3)3 chiziqli tuzilishli (Fe,Al)NH4HP3O10 turidagi suvda
erimaydigan birikmalar hosil bo‘lishi bilan bog‘liqdir.
Boshlang‘ich kislota tarkibida Fe2O3, Al2O3, MgO qo‘shimchalari
miqdorining ortishi reaktordagi inkirustatsiyani jadallashtiradi, reaktor samaradorligini kamaytiradi.