Узбекский научно-исследовательский и проектный

Материальный расчет разложения фосфорита
Расход фосфорита (исходя из указанного выше состава)

где 0,196 – доля P₂O₅ в фосфорите; 0,96 – коэффициент извлечения P₂O₅ в H₃PO₄.
Суммарное количество фосфорита, поступающего на переработку, и содержание в нем отдельных компонентов:

Компоненты	Содержание, %	Количество, кг/ч
P2O5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	16,8	140625
CaO. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	45,4	380022
CaF2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	6,50	54408
Al2O3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	0,97	8119
Fe2O3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	0,98	8203
MgO. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	1,50	12556
SiO2.(раств.) . . . . . . . . . . . . . . . . .	2,20	18415
CO2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	19,45	162807
Нерастворимый остаток. . . . . . . .	5,00	41853
Вода. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	1,20	10045
Всего. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	100,0	837053

Производство фосфорной кислоты методом сернокислотного разложения природных фосфатов схематически может быть представлено следующим образом. Фосфорнокислый кальций растворяется в фосфорной кислоте, одновременно осаждается из раствора ион кальция серной кислотой:
(1)
(2)
Суммарное уравнение имеет вид
(3)
Так как представленному суммарному уравнению не представляется возможным рассчитать материальный баланс в полном объеме, то составляется ряд балансовых уравнений, по которым и производится расчет:

	(4)
	(5)
	(6)
	(7)
	(8)
	(9)
	(10)
	(11)

В уравнениях (8) и (9) участвует фтористый водород, образовавшийся по реакции (10.)
По уравнению (4)
образуется

расходуется воды

где 142, 98, 18 – молекулярные массы , , ; 0,98 – коэффициент разложения фосфорита.
По уравнению (5)
расходуется

образуется

(или 1143867 пересчете на )
расходуется воды

где 98, 56, 136 – молекулярные массы , , .
По уравнению (11)
расходуется
образуется
образуется воды
где 40, 120 – молекулярные массы , .
По уравнению (10)
расходуется
образуется

(или 117578 кг/ч в пересчете на )
образуется

где 78, 20 – молекулярные массы , .
Всего по уравнениям (5), (11) и (10) требуется серной кислоты

При этом образуется

или
При этом связывается
воды
По уравнению (6):
расходуется
образуется
образуется воды
По уравнению (7):
расходуется
образуется
образуется воды
По уравнениям (8) и (9), согласно практическим данным, 25% фтора переходит в газообразную фазу, из них 20% - в виде и 5% - в виде ; 75% фтора остается в жидкой фазе в виде .
Количество , перешедшего в газовую фазу:
в виде
в виде
всего переходит в газовую фазу
Остается в жидкой фазе
По уравнению (8)
реагирует
расходуется (раств.)

Образуется

Образуется воды

По уравнению (9)
реагирует
расходуется (раств.)
Образуется
Образуется воды
Всего образуется воды по уравнениям (5-9, 11)

Связывается фосфорной кислоты по уравнениям (6) и (7)

Остается свободной фосфорной кислоты в растворе

По уравнениям (5), (10) и (11) требуется израсходовать серной кислоты
моногидрат, или
93,5%ной
из них воды
С целью получения подвижных пульп с заданным соотношением Ж:Т разложение фосфорита осуществляется 56%-ной серной кислотой, для чего 92%-ная кислота предварительно разбавляется водой. Количество 56%-ной серной кислоты составит

из них воды
Количество воды, которое необходимо подать для разбавления 90%-ной серной кислоты до 56%-ной,
.
Баланс воды.
Поступает воды (в кг/ч) с серной кислотой 588403, образуется по уравнениям (5-9, 11) 140782.56, с фосфоритом 10045, всего 739231.
Расходуется воды на образование по уравнению (4) 52408, остается воды в пульпе . Из этого количества связывается с 264024 кг/ч, т.е. остается свободной воды 421125 кг/ч.
Количество фосфорита, не перешедшего в раствор (в кг/ч):

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	2812.5
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	7600.44
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	164.06
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	162.38
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	251.12
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	1088.16
(раст). . . . . . . . . . . . . . .	4059.4