Процессы фосфорно - кислотной переработки природных фосфатов постоянно совершенствуют с целью их упрощения и повышения степени использования сырья. Например, завершены трехлетние испытания нового фосфорного удобрения (техническое название суперфос, или дигидрофос), показавшие высокую агрохимическую эффективность его на черноземных и, особенно, на дерново-подзолистых почвах. При получении этого удобрения разложением природных фосфатов снижена норма расхода фосфорной кислоты. Наличие фосфора в суперфосе в различных формах (водорастворимой, цитраторастворимой и виде активированного фосфорита) дает возможность обеспечить питание растений в течение всего периода их развития; удобрение обладает пролонгированным действием. С точки зрения повышения степени использования сырья непосредственно в технологическом процессе получения тройного суперфосфата перспективен метод разложения природных фосфатов концентрированной фосфорной кислотой по циркуляционной схеме с кристаллизацией дигидрофосфата кальция (гидрата или безводной соли) и его последующим отделением от оборотного маточного раствора. При получении тройного суперфосфата протекают те или иные физико - химические превращения, являющиеся типичными для неорганической технологии и в то же время обладающие рядом особенностей. Практически на всех стадиях (разложение фосфатного сырья, сушка или структурирование пульпы, гранулирование, нейтрализация и др.) процессы растворения, кристаллизации, испарения проходят одновременно и осложняются из-за присутствия в реагентах примесей, изменения реакционной активности, состава и диффузионного сопротивления продуктов реакции, а также пересыщения жидкой фазы. Наличие в технологии тройного суперфосфата типичных для химической переработки природного минерального сырья стадий и аппаратов предопределяет интерес к производству данного продукта со стороны широкого круга технологов-неоргаников.
1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР
1.1 Физико-химические основы процесса
Взаимодействие фторапатита с фосфорной кислотой сопровождается образованием дигидрофосфата кальция по реакции:
Ca10F2(P04)6+14H3P04=10Ca(H2P04)2+2HF
Одновременно с фторапатитом разлагаются содержащиеся в природном фосфате минералы-доломит, нефелин, форстерит и др.: CaMg(C03)2+4H3P04^a(H2PO4)2+Mg(H2P04)2+2C02+2H20, (Na,K)AlSi04 х nSi02 + 4H3P04+(m-2)H20=Na(K)H2P04+Al(H2P04)3 +(n+l)Si02 x mН20. Содержащаяся в экстракционной фосфорной кислоте свободная серная кислота реагирует с дигидрофосфатом кальция, образуя сульфат кальция; его гидратность определяется температурно-концентрационными условиями разложения Ca(H2P04)2+H2S04+nH20=CaS04 х nH20 + 2НЗР04. Переходящие в жидкую фазу примесные компоненты вступают во вторичные взаимодействия. В частности, плавиковая кислота реагирует с Si02 х пН20 и образующимся при этом тетрафторидом кремния, а также дигидрофосфатом кальция
4HF +Si02 х nH20 = SiF4+(n+2)H20,
SiF4+2HF=H2SiF6,
Ca(H2P04)2+2HF-CaF2+2H3P04
Часть гексафторкремниевой кислоты реагирует с фосфатами щелочных металлов, образуя малорастворимые соли
H2SiF6+2Na(K)H2P04=[Na(K)]2SiF6+2H3P04.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.