Uzbekiston respublikasi oliy va urta maxsus ta`lim vazirligi

1t R₂O₅ EFK olish uchun xomashyo sarfi.

	apatit	Fosforit Karatog	Fosforit Kizil kum
Fosfat 100%li N2SO4 gips soni	2,73-2,65 2,48-2,45 G-1,6	4,387-4,278 3,37 G-1,45-1,48	2,924-2,84 3,09-2,68 G-1,85

Ekstaraktsiya asosiy jixozlari.

Jixoz nomi		Asosiy kursatkichlari
Ekstraktor Fil`tr Absorbtsion sistema	-bir bankali -ikki bankali va undan ortik -tugri burchakli rezervuarlar -2-8 tsilindrik pogonali kurilma -barabanli -lentali -konver-kayikchali(KVF) EFK	d-13; N-5,3m -2-8soat V-450-1500m^3 l-1,9m N-0,9m h-0,2m S-40-135m^2 n-24ta 500-800kg/m^2yag 1000-1400kg/m^2*g GI

2-rasm. Tarnovli karusel vakuum-fil`tr.

3. — расм. Дигид усулда эксракцион фосат кислота ишлаб чикариш схемаси:
1 — фосфатлп хом апгё учуи бункер; 2 — огнрлпк улччовчи меъёрлагичи; 3 — икки банкац экстрактор; 4 — сульфат кислота танлагич; 5 — ботирма пасоглар; 6 — сульфат кислота меъёрлагич; 7 — циркуляцияли ботирма насос; 8 — буглатгич; 9 — томчи ушлагич; 10 — кондепсатор; II — барботажлп нетраллагич;
12 — карусел вакуум-фнльтрнинг тарновлари; 13 — сепа|раторла|р, 14 — фильтрлаш тукима регенирация килишда хосил булувчи суспсизиянинг йигувчи; 15, 16, 17 — биринчи (асосий) фильтрат учун (15), аиланма фосфат кислота учун (10), ювинди фильтрат учун (17) барометрик йиггичлар;





Маъруза 4. Tabiiy fosfatlarni sul`fat kislotali parchalash
Tabiiy fosfatlarni sul`fat kislotali parchalash natijasida sul`fat kislota stexiometrik me`yoriga karab maxsulot sifatida oddiy superfosfat, kush suferfosfat va ekstraktsion fosfat kislota (EFK) olinadi.
Tabiiy fosfatlarni sul`fat kislotali parchalashning umumiy fizik-kimyoviy asoslari
Tabiiy kal`tsiy fosfatlarning kislotalar bilan parchalanishidan fosfor kislotasi va kal`tsiyning tegishli tuzlari xosil buladi. Kal`tsiyli tuzlari suvda yaxshi eriydigan kislotalar (masalan, nitrat yoki xlorid kislota) ishlatilganda olingan eritmalarni o`gitga aylantirish, usimliklar tomonidan uzlashmaydigan yoki kiyin uzlashadigan fosfatli birikmalarga aylanishiga olib keladigan kimyoviy uzgarishlarni oldini olish uchun kal`tsiyning bir kismini ajratib olish yoki boglash orkali amalga oshiriladi. Bundan farkli ularok, fosfatlarni sul`fat kislotali parchalashda ajraladigan suvda kam eruvchi kal`tsiy sul`fat kattik fazaga o`tadi; u o`git tarkibida ballast (keraksiz ko`shimcha) sifatida katnashishi yoki eritmadan ajratib olinishi mumkin. Birinchi xolatda oddiy superfosfat, ikkinchisida esa ekstraktsion fosfat kislota olinadi.
Tabiiy fosfatlarni sul`fat kislota bilan ishlov berilganda, ftorapatit:
fosfat kislota olishda:
Sa<sub>5</sub>(RO<sub>4</sub>)zF + 5N<sub>2</sub>S0<sub>4</sub> + 5nN<sub>2</sub>0 <sup>==</sup> ZNzR0<sub>4</sub> + 5SaSO<sub>4</sub>*nN<sub>2</sub>0 + NF superfosfat olishda:
2Sa<sub>5</sub>(R0<sub>4</sub>)<sub>3</sub>F + 7N<sub>2</sub>S0<sub>4</sub> + ZN<sub>2</sub>0 = ZSa(N<sub>2</sub>R0<sub>4</sub>)<sub>2</sub>*N<sub>2</sub>0 + 7SaS0<sub>4</sub> + 2NF reakkiya tenglamalari buyicha parchalanadi.
Shu bilan bir vaktda fosfatli xom ashyo tarkibidagi boshka minerallar: kal`tsit, dolomit, temir- va alyumosilikatlar xam parchalanadi. Masalan:
SaMg(SO₃)₂ + 2N₂S0₄ + (n-2)N₂0 = SaSO₄*nN₂0 + MgSO₄ + 2S0₂
K₂0*Na₂0*A1₂0₃*2SiO₂ + 5N₂SO₄ = Na₂S0₄ + K₂SO₄ +Al₂(S0₄)₃ + 2SO₂ + 5H₂O
Kremniy dioksid N F bilan ta`sirlashib, SiF <sub>4</sub> xosil kiladi:
Si0<sub>2</sub> + 4NF <sup>=</sup> SF<sub>4</sub> + 2N<sub>2</sub>0
SiF<sub>4</sub> ning bir kismi gazli fazaga o`tadi, kolgan kismi esa eritmada koladigan geksaftorsilikat kislotaga aylanadi:
SiF₄ + 2NF = N₂ SiF₆
Tarkibida kislotada eruvchan kup mikdordagi magniy, alyuminiy, temir birikmalari bulgan tabiiy fosfatlar sul`fat kislotali ishlov berish uchun yaroksizdir. Ayniksa temir tutgan ko`shimchali minerallar yaroksiz xisoblanadi.
hosil buladigan temir fosfatlari barkaror tuyingan eritmalarga aylanib, ulardan asosan FeR0₄*2N₂O shaklida kristallanish sekin kechadi. Buning okibatida fosfat kislota olishda kal`tsiy sul`fat chukmasi bilan birgalikda erimaydigan temir fosfati shaklida R₂O₅d ning bir kismi yukotilishi xisobiga uning unumi kamayadi;
superfosfat olishda esa maxsulotdagi suvda eriydigan R₂O₅.-, ning mikdori kamayadi, chunki uning ma`lum ulushi usimliklarga kiyin uzlashadigan, tsitratli eritmada kisman eriydigan FeR0<sub>4</sub>*2N<sub>2</sub>O shakliga o`tadi. Eritmadan kiyin eriydigan shaklga o`tish R<sub>2</sub>O<sub>5</sub>, ning retrogradakiyasi deyiladi. Shu boisdan sul`fat kislotali parchalashda tarkibida kup mikdorda temir tutgan fosforitlar ishlatilmaydi.
Rudalarni oldindan oksidlovchilik atmosferasida 850-1150°S xaroratda kizdirish Fe(II) birikmalari — gyotet FeO(ON), gidrogyotet FeO(ON)*nN20 larning kislotalarda kiyin eriydigan gematit Fe₂O₃, magnetit FeFe₂0₄ va boshka birikmalarga aylanishiga olib keladi. Lekin, xattoki uzok vakt kizdirish xam bu ko`shimchalarning tayyor maxsulot sifatiga va ishlab chikarishning texnologii kursatkichlariga salbiy ta`sirini tuda bartaraf eta olmaydi. Shuning uchun sul`fat kislotali parchalash jarayonida, odatda, tarkibidagi Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>:P<sub>2</sub>O<sub>5</sub> ogirlik nisbati 0,08 dan katta bulmagan ruda va kontsentratlar kullaniladi; bunda R<sub>2</sub>O<sub>5</sub>, retrogradatsiyasi sezilarsiz darajada buladi.
-Fosfatli rudalardagi karbonatlar — kal`tsit, dolomit ko`shimchalari ularning parchalanishi uchun ko`shimcha mikdordagi sul`fat kislota sarflanishiga, SO<sub>2</sub> ajralishi xisobiga reaktsion jixozlarda kup mikdordagi kulik xosil bulishiga, buning natijasida esa ular ish unumining pasayishiga olib keladi. Kal`tsit va dolomitning parchalanishi natijasida superfosfatdagi usiz xam unchalik katta bulmagan P₂O₅) kontsentratsiyasini kamaytiruvchi yoki fosfat kislota olishdagi tashlandik gips mikdorining oshiruvchi ko`shimcha mikdordagi kal`tsiy sul`fat xosil buladi.
Rudani kuydirish natijasida karbonatlar parchalanadi va SO<sub>2</sub> yukotiladi. Shuning uchun kuydirilgan ruda ishlatilganda kupiklanishning oldi olinadi. Kupiklanishni birdaniga kamaytirishning boshkacha usuli, bu reaktorga uzatiluvchi rudalarni tashish moslamalari (shnek yoki lentali transportyor) da uncha kup mikdorda bulmagan sul`fat yoki fosfat kislotalar bilan namlash xisoblanadi. Bunda karbonatlarning asosiy kismi parchalanib buladi.
Rudalarni kislotali parchalanishida uning tarkibidagi magniy birikmalari xom ashyoni yukori parchalanish darajasiga erishishda tuskinlik kiluvchi va olinadigan maxsulot sifatini yomonlashtiruvchi suvda eruvchan magniy sul`fat va fosfatlariga aylanadi. Shuning uchun tarkibida kup mikdorda magniy tutgan xom ashyodan uni kimyoviy boyitish orkali yukotish lozimdir.
Tabiiy fosfatlarni sul`fat kislotali parchalash jarayonining texnologik parametrlarini tanlash uchun SaS0₄ — N₃R0₄ — N₂O sistemasining xossasi asos xisoblanadi. Bunda kal`tsiy sul`fat uch xil: bitta suvsiz (angidrit Sa₅0₄) va ikkita kristallogidrat [yarimgidrat (polugidrat) yoki bassanit SaS0₄*0,5N₂O va digidrat yoki gips SaS0₄*2N₂O] shaklida mavjud bulishi mumkin. Kursatilgan shakllar kristallanishining xaroratli va kontsentratsiyali soxalari — (fosfat kislotadagi ularning eruvchanlik nisbatlari yoki eritma ustidagi suvning bug bosimi va gipsning yarimgidratga yoki angidridga va yarimgidratning angidritga aylanishidagi kaytar reakkiyalar dissotsiatsiya bosimining nisbati orkali aniklanadi.
Misol sifatida kal`tsiy sul`fatning 80°S dagi eruvchanlik izotermasi 3.14 — rasmda keltirilgan. Tasvirdan kurinadiki, eritmadagi fosfat kislotaning mikdori ortib borishi bilan uchta modifikatsiyaning barchasini eruvchanligi dastlab ortib boradi, 16-22% R₂O₅ da maksimumga erishadi va sungra pasayadi. 80°S da angidrit minimal eruvchanlikka ega buladi, uning uzi, shuning uchun kattik faza bilan muvozanatga sabab buladi. 33,3% dan kam R₂O₅ to`ingan eritmalarda metastabil gips (metastabil kristallogidratlar izotermalari kesishgan a nuktada) bevosita angidritga aylanadi;
nisbatan yukori kontsentratsiyali eritmalarda dastlab gipsning kam eriydigan yarimgidratga konversiyasi sodir buladi, shundan keyin yarimgidrat angidritgacha degidratlanadi. Bu uzgarishlar stabilligi kam fazaning asta-sekin erishi va shu bilan bir paytda eritmadan stabilligi yukori fazaning kristillinishi puli bilan sodir buladi.
3 .15 — rasmda SaS0<sub>4</sub> — N<sub>3</sub>R0<sub>4</sub> <sup>—</sup> N<sub>2</sub>O sistemasida kal`tsiy sul`fatning 4<sup>)azali</sup> uzgarish yunalishi va tarkibini ifodalovchi politermik diagramma keltirilgan. Sistemadagi stabil kattik faza gips (pastdagi a` egri chizik) va angidrit (yukoridagi ed egri chizik) xisoblanadi. sd egri chizikdan yukkorida joylashgan soxada sistemaning birinchi kristallanuvchi fazasi xisoblangan yarimgidratning katta kismi angidritga o`tadi; Bu uzgarish 80°S da tarkibida 33,3% dan kup R₂O₅ tutgan eritmalarda sekinlik bilan (sutka va oylarda) sodir buladi. Xuddi shunday sharoitda gipsning yarimgidratgacha degidratatsiyasi ancha tez (soat va minutlarda) tugaydi.