Uzbekiston respublikasi oliy va urta maxsus ta`lim vazirligi

3.8.1. Фторсизланган фосфатлар
Фторсизланган фосфатлар, фторнинг НF + SiF₄ тарзидаги (таркибида НF куп булган) аралашмасини газли фазага йукотилиши билан биргаликда олиб бориладиган табиий фосфатларни термик кайта ишлаш йули оркали олинади. Термик парчаланишда фосфатлар сув буги иштирокида нисбатан тез ва тула фторсизланади. 14ОО-155О°С да апатитни гидротермик кайта ишлаш, дастлаб, кристалл панжарадаги фторнинг гидроксид гурухи билан алмашишига:
Са5(РО4)зF + Н₂О ⁼ Са₅(РО₄)₃(ОН) + НF сунгра эса, гидроксигапатитнинг парчаланишига:
2Са₅(РО₄)₃(ОН) = 2Са₃(РО₄)₂ + 4СаО*Р₂O₅ + Н₂О олиб келади.
Парчаланиш махсулотлари лимон кислотада эрувчи а-трикальцийфосфат ва тетракальцийфосфатдан иборатдир. Трикальцийфосфат икки хил — а ва в модификацияда мавжуд булади, уларнинг бир-бирига айланиш нуктаси 118О°С га тенгдир. Бу хароратдан пастда узлашмайдиган в-модификация, юкорида эса узлашувчан (лимонли ва цитратли эрувчан) аморф а-модификация тургун (стабил) булади. Аморф трикальцийфосфатнинг а-шаклини уни тез совутиш (тоблаш) оркали саклаб колиш мумкин.
Кремнезем иштирокида а-шаклнинг в-шаклга утиш харорати пасаяди ва бу утишнинг тезлиги хам шунча секинлашади, натижада махсулот — хаттоки завода суюкланмани секин совутилганда хам узининг кимматли хоссасини йукотмайди.
Фторсизланиш жараёни эса бирмунча тезлашади, чунки кремнезем апатитнинг кристалл тузилишини бузиш хусусиятига эгадир; бунда шихтадаги кремнеземнинг микдорига боглик холда, турли таркибдаги кальций фосфат ва силикатларнинг каттик эритмалари — силикофосфатлари хосил булади. Масалан, гидроксидапатитнинг парчаланишида кремнезем:
2Са₅(РО₄)₃(ОН) + О,5SiO₂ = ЗСа₃(РO₄)₂ + О,5Са₂ SiO₄ + Н₂О реакция буйича иштирок этади.
Апатитнинг кремнезем иштирокида гидротермик парчаланишини умумий куринишда куйидагича ифодалаш мумкин:
2nСа₅(РO₄)₃Р + mSiO₂ + nН₂O = 1ОnСаО·ЗnР₂O₅·mSiO₂+ 2nНF
Фосфатларнинг гидротермик фторсизлантирилиши айланувчи барабанларда, циклонли, конверторли ва бошка печларда амалга оширилиши мумкин. Водород билан бойитилган ёкилги, масалан табиий газ ёки мазут ишлатилганда сув бугини махсус узатилиши талаб этилмайди, чунки ёниш махсулотларида етарли микдордаги (14% дан куп) сув буги булади.
Апатит концентрати ва 2О-25% (апатит массасига нисбатан) кремнеземдан иборат шихта нисбатан паст хароратда суюкланади. Шундай таркибда кремнезем булган шихта суюклантириш усули билан фторсизланган фосфатлар олишда ишлатилади. Куйдиришда эса, сезиларли даражада суюк фаза хосил булишидан кутулиш учун ундаги кремнезем микдорини ошириш ёки камайтириш керак. АКШ да шихтага умумий массанинг 5О% гача кремнезем кушилади, яъни бир хил микдордаги фосфорит ва кум аралаштирилади. Бунда олинган махсулот 2О% гача лимон кислотада эрийдиган Р₂O₅) тутади.
МДХ, да куйдириш билан фосфатларнинг гидротермик фторсизлантирилиши кремнезем (кум) нинг оз микдорда кушилиши ёки кремнеземснз амалга оширилади, аммо улар фторсизланган фосфат кислота билан СаО: Р₂O₅, = 3 моляр нисбатда (фосфат массасининг 4-6%и микдорида) намланади ва печдаги чангланишни камайтириш учун донадорланади. Фосфат кислота иштирокида жараённинг харорати 138О-142О С гача пасаяди. Юкорида келтирилган фторсизланиш реакциясидан ташкари:
ЗСа₅(РО₄)_3F + Н₃РО₄ = 5Са₃(РО₄)₂ + ЗНF реакция хам содир булади. Бу реакциянинг умумий куринишидир. Реагентлар аралаштирилишидан, дастлаб, монокальцийфосфат хосил булади, сунгра хароратнинг кутарилиши натижасида кальций мета- ва полифосфатларга айланади ва уларнинг узаро таъсирлашувидан эса трикальцийфосфат хосил булади. Фосфат кислотанинг кушилиши фторсизланишни тезлаштиради ва махсулотдаги Р₂O₅ микдорини оширади. Осон суюкланувчи фосфоритлар (масалан, Коратог ва Кизилкум фосфоритлари)нинг фосфат кислота билан намланиши уларнинг суюкланиш хароратини оширади. Бу шундай фосфоритларни айланувчи печларда 125О-13ОО°С хароратда куйдириш оркали фторсизлантириш имконини беради. Осон суюкланувчи фосфоритларни фторсизлантиришнинг бошка усулида улар циклонли ёки конверторли печларда 15ОО-16ОО°С да суюклантирилади.
Айланувчи печларда фторсизланган фосфатлар олиш жараёни (3.37 — расм) куйидаги: апатит ва кайтарилган чангни фосфат кислота ва сув билан аралаштириш;
шихтани донадорлаш; доначаларни куйдириш; махсулотни майдалаш; тайёр махсулотни совутиш, коплаш ва истеъмолчига жунатиш; печдан чикадиган утхона газларини иссиклик ютдириш козонида совутиш (буг ишлаб чикариш); газларни чангдан тозалаш; утхона газларидаги фторли бирикмаларни ажратиб олиш ва уларни фторли махсулотларга айлантириш боскичлардан иборатдир. Айланувчи печнинг диаметри 3,6 м ва узунлиги 1ОО м (тайёр махсулот буйича унумдорлиги: лойихали — 6 т/с; эришилгани — 7,3 т/с га тенг).7

1— расм. Аилаиувчи печларда фторсизланган фосфатлар ишлаб чикариш схемаси:

1 — апатит учун бункер; 2 — окнрлпк улчов меъерлаштпргпчн; 3 — чанг учуи бункер; 4 — таъммнлагич; 5 — фосфат кислота меъёрлантиргич; 6 — пккп палли аралаштпргпч; 7 — ликопчаеимоп донадорлагич; 8 — циклон (чанг туггнч); 9 — иссиклик ютдиргич козонн; 1О — чаиглц камера; II — айлацупчи печ; 12 — рскупсратор; 13 — транспортер, 14 — кленкир учун бункер
]5 — тебранунчп таъмнлагич; 16 — тегирмон; 17 —совутиш барабани ; 18 — таёр махсулот сакланадиган бункер.
Aylanuvchi pechlarda ftorsizlangan fosfatlar ishlab chitsarish sxemasi 1 t tayyor maxsulot ishlab chikarishning moddiy balansi (kg da)