МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Дальневосточный федеральный университет»
ШКОЛА ЕСТЕСТВЕННЫХ НАУК
Базовая кафедра химических и ресурсосберегающих технологий
РЕФЕРАТ
по дисциплине
Общая химическая технология
на тему
«Производство фосфатных удобрений»
Выполнил студент гр. Б-8321
_________
Проверила ассистент
_________
______________________
(оценка)
г. Владивосток
2014
Оглавление
Обозначения. 3
Введение. 4
1 Общие сведения. 5
2 Методы переработки фосфатного сырья. 7
3 Производство фосфатных удобрений. 8
3.1 Суперфосфат. 8
3.1.1 Физико-химические основы процесса. 9
3.1.2 Технологические схемы производства. 10
3.2 Двойной суперфосфат. 14
3.2.1 Физико-химические основы процесса. 14
3.2.2 Технологическая схема производства. 15
3.3 Фосфоритная мука. 17
3.4 Преципитат. 17
Заключение. 19
Список литературы.. 20
Обозначения
В настоящей работе применены следующие термины с соответствующими определениями:
Аммонизация — обработка вещества газообразным аммиаком.
Дымовой газ — газ, выделяющийся при сгорании топлива.
Желвак — округлый кусок минерала в толще породы.
Пульпа — смесь твёрдых частиц и жидкости, негустая неоднородная система.
Ретур — часть готового продукта, не удовлетворяющую техническим требованиям на него (например, состоящего из гранул меньшего или большего размера, чем требуемый) и возвращаемую в процесс.
Фосфаты — соли фосфорной кислот.
Введение
Некоторые растения содержат до 1,6 % фосфора, в перерасчёте на P2O5, поэтому необходимость использования удобрений, содержащих фосфор, вполне очевидна.
Недостаток фосфора (фосфорное голодание) проявляется в изменении окраски листьев растений на пурпурную, бронзовую и задержке цветения и созревания. Фосфор играет важную роль в жизни плодовых и ягодных культур. Он входит в состав сложных белков, участвующих в процессе деления клеточного ядра и образовании новых органов растения, в созревании плодов и ягод (служит для ускорения этого процесса), способствует накоплению крахмала, сахара, жира. Фосфор значительно повышает засухо- и морозоустойчивость растений [1].
Сырьём для производства фосфатных удобрений являются природные фосфатные руды: апатиты (магматического происхождения) и фосфориты (осадочного происхождения). Мировые запасы фосфатных руд представлены преимущественно фосфоритами, количество апатита не превышает 6 % достоверных запасов, а его доля составляет около 15%. Известно 187 природных фосфорсодержащих минералов, но только минералы апатитовой группы, образующие достаточно мощные месторождения, входят в состав агрономических руд, то есть руд, используемых для получения удобрений. Основными минералами являются: фторапатит Са10(РО4)6F2, гидроксилапатит Са10(РО4)6(ОН)2, хлорапатит Са10(РО4)6Сl2, карбонатапатит Са10Р5СО23(ОН)3. Обычно часть кальция в фосфатных минералах замещена другими элементами: стронций, барий, магний, лантан, железо, марганец [1].
Свыше 90 % добываемых фосфорных руд перерабатывают в минеральные удобрения. Наиболее распространённые однокомпонентные фосфорные удобрения: простой (смесь Ca(H2PO4)2∙H2O и CaSO4) и двойной (Ca(H2PO4)2∙H2O без CaSO4) суперфосфаты. Их главной составной частью является одноводный монокальцийфосфат Са(Н2РО4)2 ∙ Н2О. Обычно в простом суперфосфате доля связанного в монокальцийфосфат фосфора достигает 60-75 % (от общего количества), в двойном суперфосфате – 75-85 %.
Качество суперфосфата оценивается по содержанию в нем фосфатных соединений, которые могут переходить в почвенные растворы, т.е. по сумме водо- и цитратно-растворимого (в растворах лимонной кислоты C6H8O7) оксида фосфора (V) (Р2О5). При добавке к суперфосфату молотого известняка, мела, доломита, или фосфоритной муки получают нейтрализованный суперфосфат. При нейтрализации свободной кислотности суперфосфата аммиаком получают аммонизированный суперфосфат NH4H2PO4 + Ca(H2PO4)2∙H2O + CaSO4, негигроскопичный и содержащий помимо усвояемой Р2О5 (15%), еще один питатаельный элемент – азот (1.5 –2.0 %).
Значительно более концентрированным фосфорным удобрением является двойной суперфосфат, содержащий 42-50 % Р2О5 усв. В Российской Федерации он выпускается только в гранулированном виде. Используется также обогащенный суперфосфат, имеющий промежуточный состав между простым и двойным.
Наряду с водорастворимыми применяют и водонерастворимые фосфатные удобрения: фосфоритную муку, которая представляет собой размолотые природные руды, фосфатные металлургические шлаки, плавленые магнезиальные фосфаты, термофосфаты и обесфторенные фосфаты.
В меньших масштабах, чем удобрения, выпускают кормовые фосфаты кальция: монокальций фосфат одноводный Са(Н2РО4)2∙Н2О и безводный Са(Н2РО4)2, дикальцийфосфат двухводный СаНРО4∙2Н2О и безводный СаНРО4, трикальцийфосфат одноводный Са3(РО4)2∙Н2О и безводный Са3(РО4)2. Они используются в качестве минеральной добавки в корма сельскохозяйственных животных. Указанные продукты не должны содержать больших количеств вредных примесей: соединений фтора, мышьяка, свинца [1].
Задача химической переработки природных фосфатов на удобрения заключается в получении таких фосфатных соединений, из которых фосфор легко усваивается растениями. При этом важно, чтобы продукты содержали как можно большее количество
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
