Uzbekiston respublikasi oliy va urta maxsus ta`lim vazirligi

Маъруза 3 Экстракцион фосфат кислота.
3.1. Экстракцион фосфат кислота олишнинг физик-кимёвий асослари.
Термик усул Билан фосфат кислотаси олишдан фаркли уларок табийи фосфатларнинг сулфат кислотали паршаланиши буйича борадиган реакция:
Са₅(Р0₄)₃F + 5Н₂SO₄ + 5пН₂0 = 5СаS0₄*пН₂0 + ЗН₃Р0₄ + НF ва кейинги боскичда суюк фазадан сульфатли чукмани ажратиб олишга асосланган усул — экстракцияли ёки хул усул дейилади. Бунда олинган махсулот дкстракцион фосфат кислота (ЭФК) деб юритилади. Бу кенг таркалган фосфат кислота олиш усули минерал угитлар, озукали ва термик фосфатлар ишлаб чикаришда ишлатилади.
Сульфат кислотали экстракциялаш жараёнини амалга оширишнинг асосий шарти фосфат кислтадан кальций сульфатнинг етарли даражада йирик булган, осон ажраладиган ва яхши ювиладиган кристалларини ажратиб олишдан иборатдир. Бунга жараённинг айрим боскичлари учун жихозларни окилона танлаш ва экстракциялашда белгиланган технологик тартибни, яъни талаб этиладиган (гипс, яримгидрат ёки ангидрид) шаклдаги кальций сульфатнинг чуктирилишини ва белгиланган концентрациядаги махсулот сифатидаги фосфат кислота олишни таъминловчи концентрацияли, хароратли ва бошка параметрларни ушлаб туриш оркали эришилади.
Экстракциялаш жараёнида кальций сульфатнинг фосфат кислотадаги харакатчан суспензиясини олиш, уни аралаштириш ва ташиш мумкин булиши лозимдир. Табиий фосфатни концентрланган сульфат кислота билан тугридан-тугри аралаштирилганда фазаларга ажралишга амалда имкон бермайдиган куюк суспензия хрсил булади. Унинг харакатчанлигини таъминлаш учун, <<яйланма>> кислота деб аталувчи — махсулот сифатидаги фосфат кислотанинг бир кисми билан фосфат кислотадан ажратиб олинган фосфатли чукма (фосфогипс) ни сувда ювишда хосил буладиган эритманинг аралашмасини рециркуляцияси хисобига суюк ва каттик. фазаларнинг масса нисбати (С:!\) 2:1 дан 3,5:1 оралигида ушлаб турилади.
Рециркуляция билан боглиц холда фосфатли хом ашёдан утадиган цушимчаларнинг эритмаларда тупланиши экстракция жараёни учун узига хосдир. Цушимчалар концентрацияси хом ашё таркибидан хам, суюк, газ ва каттик фазалар орасида таксимланадиган тегишли компонентлар таркибидан хам аникланади. Ишлаб чикариш эритмаларида ишцорий металл катионлари, магний, алюминий, темир катионлар ва 504² , Р , 81РК²' анионлар кушимчаларининг мавжуд булиши сульфатли чукма ва махсулот кислотасининг хоссасини етарли даражада узгартиради.
Экстракциялаш жараёнининг хароратли ва концентрацияли параметрларини танлаш учун кальций сульфат турли модификацияларининг мавжуд булиш чегаралари ва уларнинг фосфат кислотали эритмаларда бир-бирига айланиш тезлиги хакидаги маълумотлар асос булади; бу маълумотлар тоза эритмалар учун юцорида курсатиб утилган эди. Аммо экстракцион фосфат кислотанинг реал эритмаларида гипс, кальций сульфат яримгидрати ва ангидрити кристалланиш сохаларининг аник чегаралари ва айницса содир буладиган фазали бир-бирига айланиш тезликлари етарли даражада узгаради. Масалан, таркибида 10-25% Р^Огу булган фосфат кислотанинг тоза эритмаларида, 80°С да яримгидратнинг катта кисми системанинг биринчи кристалланувчи фазаси хисобланади ва 1,5-2 соат мобайнида гипсга айланади. Темир фосфатлари, кремнезем каби кушимчалар бу жараённи сезиларли даражада кучайтиради. Х;осил булган гипс таркибида 10% дан кам РуО;, тутган эритмаларда бир неча ой ва 25% дан кам РдО,-) тутган эритмаларда бир неча кун мобайнида метастабил (стабил фаза ~ ангидрит) шаклда мавжуд була олади. Экстракциялаш шароитига мое холда, суюк фаза суспезияси таркибида 25-30% р^.")! харорат 70-80°С ва массанинг реакторда туриш вакти 5-8 соат булганда ажратиладиган чукма стабил ангидрит эмас, балки метастабил дигидрат шаклда намоён булади.
Шундай цилиб, экстракциялашда ажратиладиган кальций сульфатнинг гидратация даражаси стабил шаклларга мое келмаслиги мумкин ва у жараённи утказилиш аник шароитига богликдир. 3.23 — расмда тасвирланган диаграммада кальций сульфатни амалий гидратация даражасининг экстракция усули (режими) — фосфат кислотанинг концентрацияси ва хароратига богликлиги курсатилган. Эгри чизик 2 дан пастки сохада кальций сульфат гипс шаклида, эгри чизиц 1 дан юкорида ангидрит шаклида, улар орасидаги сохада эса яримгидрат шаклида ажралади.