Қазақстан Республикасының білім жəне ғылым министрлігі

ХИМИЯ ЖӘНЕ ХИМИЯЛЫҚ ТЕХНОЛОГИЯ БОЙЫНША IX ХАЛЫҚАРАЛЫҚ БІРІМЖАНОВ СЪЕЗІНІҢ ЕҢБЕКТЕРІ

 

 

73 

 

References 

 

1

 

Nash  V.  E.,  Pettry  D.  E.,  Sudin  M.  N.  Mineralogy  and  chemical  properties  of  two 

Ultisols formed in glauconitic sediments // Soil Science, 1988, №145 (4), pp. 270-277. 

2

 

2.Drits  V.A.,  Zviagina  B.B.,  McCarty  D.K.,  Salyn  A.L.  Factors  responsible  for 

crystal-chemical  variations  in  the  solid  solutions  from  illite  to  aluminoceladonite  and  from 

glauconite to celadonite // American Mineralogist, 2010, №95 (2-3), pp. 348-361 

3

 

Kotelnikov D. D., Konyukhov A. I. Clay minerals of sedimentary rocks. – M.: Nedra, 

1986, P. 49. 

4

 

Urakaev  F.Kh.,  Assilov  A.B.,  Balgysheva  B.D.,  Kuanysheva  G.S.,  Shevchenko  V.S.              

Mechanochemical modification of glauconite, diatomite and vermiculite to obtain sorbents ./ The  

fifteenth Annual conference YUCOMAT 2013, Herceg Novi, Montenegro, September 2-6, 2013.  

Programme  and  the  Book  of  Abstracts  /  D.P.  Uskoković  and  V.  Radmilović  (Editors).  -  

Belgrade: Materials Research Society of Serbia, 2013, XLV+167 p. - P. 85. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ХИМИЯ ЖӘНЕ ХИМИЯЛЫҚ ТЕХНОЛОГИЯ БОЙЫНША IX ХАЛЫҚАРАЛЫҚ БІРІМЖАНОВ СЪЕЗІНІҢ ЕҢБЕКТЕРІ

 

 

74 

 

УДК 541.183.+ 541.18.053:53.096 

 

Балгышева Б.Д*., Куанышева Г.С., Есболатова Ж..,  Сүттібаев Қ.А.

 

 

Әл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университеті, Алматы қ., Қазақстан 

*E-mail: 

beikut2013@mail.ru

 

 

Қаратау фосфоритін полигалит пен күкірт қышқылы қатысында 

механохимиялық активтеп түрлендіру 

 

Күкірт  қышқылымен  түрлендірілген  полигалит  қатысында  Қаратау  фосфоритімен 

әртүрлі массалық қатынастарында алынған үлгілер механохимиялық активтеу жүргізіліп, 

алынған өнімдерге химиялық талдау жасалынды.  

Химиялық  талдау  барысында  лимон  қышқылы  (л.қ)  ерітіндісіне  қарағанда  цитрат 

ерітіндісіндегі  (ц.е.)  Р

2

О

5

  –тің  мөлшері  көбірек  болатыны  анықталды.  Механохимиялық 

активтеуден  кейінгі  (фосфорит:  модификацияланған  полигалит  =  1:1,4)  қатынасы 

бойынша Р

2

О

5

  –тің  массалық  үлесі  л.қ.  12,42%,  ц.  е.  13,72%.  Тыңайтқыштық қасиеті  бар 

күрделі өнімдер алудың тиімді жағдайы нақтыланды. 

РФА  әдіс  нәтижелері  бойынша  полигалит,  полигалит  пен  күкірт  қышқылының 

құрамында  мынадай  негізгі  фазалардың  бар  екендігі  нақтыланды:  CaSO

4

;  CaSO

4

·2H

2

O; 

NaCl.  

ИҚС  талдауы  бойынша  полигалитке  қышқылдың  қосылуымен  байланысты  О-Н 

топтағы жұтылу жолақтарының құрылысының өзгеруіне алып келеді.  

Түйін сөздер: полигалит,  фосфорит,  механохимия, тыңайтқыш. 

 

Балгышева Б.Д., Куанышева Г.С., Есболатова Ж.,  Суттибаев К.А.

 

 

Казахский национальный университет им. аль-Фараби, г. Алматы, Казахстан  

 

Механохимическая активация Каратауского фосфорита в присутствии 

полигалита с серной кислотой 

 

Изучена  механохимическая  активация  Каратауского  фосфорита  в  присутствии 

модифицированного  полигалита  с  серной  кислотой  при  разных  соотношениях. 

Химический  анализ показал,  что  при  соотношении  1:1,4  (фосфорит:  модифицированный 

полигалит,  соответственно),  лимонная  растворимость  составила  12,42%  Р

2

О

5

,  цитратная 

растворимость -13,72%  Р

2

О

5

. 

Были  определены  оптимальные  условия  получения  продукта  с  удобрительными 

свойствами. 

Методом  ренгено-фазового  анализа  (РФА)  было  установлено  образование  новых 

фаз: CaSO

4

 CaSO

4 

·2H

2

O NaCl 

Методом  инфракрасного  спектра  обнаружено  смещение  характерной  полосы  связи 

О-Н в низкочастотную область 

Ключевые слова: полигалит;  фосфорит;  механохимия; удобрения. 

 

Balgysheva B.D, Kuanysheva G,S, Esbolatova Gh, Suttibaev K.A 

 

Al-Farabi Kazakh National University, Almaty, Kazakhstan

 

 

Mechanochemical activation of Karatau phosphorite in the presence of polyhalite with 

sulfuric acid 

 

ХИМИЯ ЖӘНЕ ХИМИЯЛЫҚ ТЕХНОЛОГИЯ БОЙЫНША IX ХАЛЫҚАРАЛЫҚ БІРІМЖАНОВ СЪЕЗІНІҢ ЕҢБЕКТЕРІ

 

 

75 

 

Mechanochemical activation of Karatau phosphorite in the presence of modified polyhalite 

with sulfuric acid at different ratios was studied. Chemical analysis showed that at the ratio of 1: 

1.4 (phosphorite: modified polyhalite, respectively), lemon solubility was 12.42% of P

2

O

5

, 

citrate solubility -13.72% P

2

O

5

. 

Optimum conditions for obtaining of products with fertilizing properties were identified. 

The method of X-ray diffraction analysis (XRA) confirmed the formation of new phases: 

CaSO

4

,

 

CaSO

4

 • 2H

2

O, NaCl. 

The method of infrared spectrum revealed shift of characteristic band of O-H bond in low-

frequency region. 

Keywords:

 polyhalite; phosphorite; mechanochemistry; fertilizers. 

 

Кіріспе 

 

Фосфор шикізаттарын өңдейтін кен орындары бар, олар қиын байытылатындығымен 

(Қаратау  фосфориті)  сипатталады,  сонымен  қатар  технологиялық  проблема  туғызатыны 

баршамызға  мәлім.  Сол  себепті  фосфор  шикізаттарын  механохимиялық  жолмен 

асылдандыру қажет. Соңғы уақытта механохимиялық активтілеу әдістерінің практикалық 

және  теориялық    маңызы  зор  болып  табылады.  Қазіргі  жағдайда  Қазақстан 

Республикасында фосфор өнеркәсібінде бұл мәселе маңызды орын алады. 

Осыған  байланысты  бұл  жұмыс  сапасы  төмен  фосфор  қазбаларын  полигалит    пен 

күкірт  қышқылы  қатысында  механохимиялық  активтеу  арқылы  тыңайтқыштық  қасиеті 

бар өнімдер алуға арналады. 

 

Тәжірибе 

 

Зерттеу  жұмысында  механохимиялық  активтеу  әдісімен  қайта  өңдеу  үшін 

қолданылған    Қаратау    фосфориті,  Жилянка  (Ақтөбе  облысы)  табиғи  тұзы  полигалит 

пайдаланылды.  

Зерттеу барысында фосфорит : полигалит + H

2

SO

4

 1:0,2; 1:0,4; 1:0,8; 1:1,4 массалық 

қатынастары алынды.  

Механохимиялық  активтелген  фосфориттің  фазалық  құрамын  анықтау  үшін  және 

алынған  өнімді  идентификациялау  (сәйкестендіру)  үшін  рентгенофазалық,  ИҚ–

спектроскопиялық,  электронды-зондты  микроанализатор  сияқты  физика  -  химиялық 

зерттеу әдістері қолданылды. 

"Superprobe 733" (Жапония) электронды - зондты  микроанализатор қондырғысында 

механохимиялық өңдеуден өткен аморфты заттың фототүсірілімдері түсірілді.  

Р

2

О

5 

    –  тің  сіңірімділік  мөлшері  фосфор  тыңайтқыштарының  технологиясы  және 

химиясында қабылданған стандартты әдістеме бойынша анықталды. 

Зерттелген  фосфориттерді  қышқылдық  тұздармен  механохимиялық  активтеу  үш 

барабанды  планетарлы  -  орталықты  диірменде    жүргізілді.  Жұмыс  камерасының  көлемі 

450см

3

,    айналыс  жылдамдығы  минутына  1200  айналысқа  тең,  және  зат  минутына  700 

айналыс  жылдамдықпен  ұнтақталған  кезде  айналыста  2,2кВт  энергия  жұмсалады.  

Планетарлы  -  орталықты  диірменде    ұнтақтау  кезіндегі  жұмыс  камерасының 

температурасы 1000

0

С . 

 

Нәтижелер мен талдау 

 

Химиялық талдау. Фосфорит : полигалит + H

2

SO

4

 1:0,2; 1:0,4;  1:0,8; 1:1,4  массалық 

қатынастарында  алынған  үлгілерді  механохимиялық  активтеліп,  алынған  өнімдерге 

химиялық талдау жүргізілді.  

Химиялық  талдау  барысында  лимон  қышқылы  ерітіндісіне  қарағанда  цитрат 

ерітіндісіндегі  Р

2

О

5

  –тің  мөлшері  көбірек  екендігі  анықталды.  Механохимиялық 

ХИМИЯ ЖӘНЕ ХИМИЯЛЫҚ ТЕХНОЛОГИЯ БОЙЫНША IX ХАЛЫҚАРАЛЫҚ БІРІМЖАНОВ СЪЕЗІНІҢ ЕҢБЕКТЕРІ

 

 

76 

 

активтеуден кейінгі (фосфорит:модификацияланған полигалит = 1:1,4) қатынасы бойынша 

Р

2

О

5

  –тің  массалық  үлесі  л.қ.  12,42%,  ц.е.  13,72%.  Мұнын  себебі,  активтелген  фосфат 

минералдарының цитрат ерітіндісіндегі ерігіштігі минералдың беттік құрылымдарындағы 

ақауларға,  ал  лимон  қышқылындағы  ерігіштігі  беттік  ауданның  шамасына  байланысты 

болатыны әдебиеттерден белгілі.[1-3] 

                    

 

1 - Р

2

О

5лим.ер.

;  2 -  Р

2

О

5цитр.ер.

 

 

Cурет 1 – Лимон қышқылы және цитрат ерітіндісіндегі Р

2

О

5

 –тің фосфорит : 

полигалит + H

2

SO

4

  жүйесінің массалық қатынастарына  тәуелділігі 

 

Рентгенофазалық  анализ.  РФА  әдіс  нәтижелері  бойынша  полигалит,  полигалит  пен 

күкірт  қышқылының  құрамында  мынадай  негізгі  фазалардың  бар  екендігі  анықталды: 

CaSO

4

;  CaSO

4

·2H

2

O; NaCl. Барлық үш фазада да CaSO

4 

d=0,349 болғанда максимумдары 

сақталады.  d=0,2324  болғанда  CaSO

4

  активтеуге  дейін  қарқындылық  12%  тең  болса, 

механохимиялық  активтеуден  кейінгі  қарқындылық  18%  өседі.  CaSO

4

·2H

2

O  фазасын 

алатын болсақ, d=0,675 арақашығында  максимум сақталмайды, қарқындылық 56,75 тең, 

ал  d=0,379  16%  7-ге  дейін  өзгереді.  d=0,306  арақашығында  22%-  дан  9%  -  ға  дейін 

төмендейді.  NaCl  фазасы  d=0,281  өз  максимумдары  үш    жағдайда  да    сақталып  қалады. 

Таза  полигалитте,  полигалитті  қышқылмен  өңдегеннен  кейінгі  қоспаға  қарағанда  көп 

болатыны нақтыланды.  

Қаратау фосфориті + полигалит + H

2

SO

4 

активтелген CaSO

4 

фазасында d=0,349 

өзінің максимумын сақтап қалады. NaCl ең жоғарғы қарқындылығы d=0,282 болғанда 

анықталды. 

Полигалит пен күкірт қышқылының химиялық әрекеттесу теңдеуі:  

 

K

2

SO

4

·MgSO

4

·2CaSO

4

·2H

2

O+4H

2

SO

4

=2KHSO

4

+2Ca(HSO

4

)

2

+Mg(HSO

4

)

2

 +2H

2

O 

 

Полигалит.  ИҚ  спектріндегі  бастапқы  полигалиттің  О-Н  байланысының  валентті 

тербелістердің жұтылу облыстарында екі максимум жолақтары көрінеді (3764 және 3442 

см

-1

). Оның біріншісінің қарқындылығы әлсіз, бұның себебі полигалиттегі су мөлшерінің 

аздығымен  сипатталады.  Екінші  жұтылу  О-Н  топтарына  сәйкес  келеді  (1-кесте).  Бұның 

қарқындылығы  спектрдің  басқа  компоненттерімен  салыстырғанда  жоғары  болып 

есептеледі.  

0

 

1:0,2

 

 

  1:1,4

 

1:1,4

 

0

 

2

 

4

 

6

 

8

 

10

 

12

 

14

 

Р

2

О

5

, %

 

Қаратау фосфориті : полигалит + Н

2

SO

4

 

1:0,4

 

1:0,8

 

 

1

 

 2

 

ХИМИЯ ЖӘНЕ ХИМИЯЛЫҚ ТЕХНОЛОГИЯ БОЙЫНША IX ХАЛЫҚАРАЛЫҚ БІРІМЖАНОВ СЪЕЗІНІҢ ЕҢБЕКТЕРІ

 

 

77 

 

Полигалит  -  H

2

SO

4 

жүйесі.

 

Бұл  жүйеде  О-Н  байланысының  валентті  тербеліс 

облыстарындағы  жолақтардың  интенсивтілігі  азаяды.  Ал  активтеуден  кейінгі  полигалит 

пен  күкірт  қышқылының  үлгі  спектрінде  мүлдем  жоқ  боп  кетеді.  Полигалитке 

қышқылдың қосылуымен байланысты О-Н топтағы жұтылу жолақтарының құрылысының 

өзгеруіне  алып  келеді.  Бұл  облыстағы  негізгі  жұтылу  жолағының  орналасуы  төменгі 

жиіліктерге  қарай  ығысады.  Мұнын  барлығы  су  молекуласының  байланыстарының 

өзгергендігін көрсетеді, яғни жаңа байланыстардың түзілетіндігі анықталды.  

Полигалитті  қышқылмен  өңдеу  су  молекулаларына  бос  дәрежелердің  ұлғаюына 

алып  келеді,  бұл  су  молекулаларының  либрациялық  тербелістерінің  пайда  болуымен 

сипатталады.  Бұл  да  жүйедегі  су  молекулалар  байланыстарының  өзгеретіндігін 

дәлелдейді.  

 

Кесте  1  –  Полигалит  және  күкірт  қышқылымен  өңделген  полигалит  үлгілерінің  ИҚ 

спектріндегі негізгі тербеліс жиіліктері 

 

 

Тербеліс 

сипаттамалары 

 

Полигалит №1 

 

 

Полигалит – H

2

SO

4

, 

активтеуге дейінгі  

№2 

 

 

Полигалит – H

2

SO

4

, 

ктивтеуден кейінгі 

№3 

ν (OH) 

 

3764, 

әл.,3442, 

ө.әл. 

Өте әлсіз жұтылған 

3434, ор. 

3439, ор. 

 

δ

as 

(HOH) 

 

1634, ор. 

1630, ор. 

1632, ор. 

δ

s 

 (HOH) 

 

1430ор.,1386, ор. 

 

1403, ор. 

1384, ор. 

 

ν

as

 (SO

4

2-

) 

 

1144, к., 1095, к.  1152, ө.к., 1098, ө.к. 

1154, ө.к.,1101, ө.к. 

ν

s

 (SO

4

2-

) 

873, әл. 

- 

986, ор. 

p (HOH) 

 

741, әл.,604, ор. 

671, ор., 612, к. 

748, әл.,672, ор. 

615, к. 

Су молекулаларының 

либрациялық 

тербелістері 

- 

459, ор. 

 

594, к.,510, әл. 

477, әл.,452, әл. 

440, әл. 

Зерттеуге  алынған  үлгілерді  4000-400  см

-1

  аралығындағы  облыстар  алынды. 

Жазбаны «Nicolet 5700» спектрометрінде жүргізді.  

 

Полигалит молекулаларындағы сульфат тұздарының, сульфат-аниондарының болуы 

(1150-870 см

-1

 жұтылу облыстары), қышқыл молекуласындағы өзгертулері туралы белгілі 

бір  қорытынды  шығаруға  мүмкіндік  бермейді.  Мұнын  себебі  валентті  және 

деформациялық тербелістердің бір спектр облысында түзілуімен сипатталады. 

Бір  –  бірімен  салыстыру  мақсатында,  полигалиттің,  полигалит  -  H

2

SO

4 

механохимиялық  активтелмеген,  полигалит  -  H

2

SO

4 

механохимиялық  активтелген 

электронды  –  микроскоптық  суреттері  берілді.  Фото  түсірілімдерді  алу  үшін  екіншілік 

электронды  Superpobe-733  электронды  зондық  микроанализатор  көмегімен  түсірілді  (2-

сурет). 

ХИМИЯ ЖӘНЕ ХИМИЯЛЫҚ ТЕХНОЛОГИЯ БОЙЫНША IX ХАЛЫҚАРАЛЫҚ БІРІМЖАНОВ СЪЕЗІНІҢ ЕҢБЕКТЕРІ

 

 

78 

 

 

 

 

 

 

1) полигалит 

2) 

полигалит 

+ 

Н

2

SО

4

 

(активтелмеген) 

3)полигалит 

+ 

Н

2

SО

4

  

(механохимиялық 

активтелген) 

4) Қаратау 

фосфориті + 

полигалит + 

Н

2

SО

4

 

Сурет 2 – Қаратау фосфоритін, полигалит және күкірт қышқылы қатысында  

механохимиялық түрлендірудің электронды - микроскоптық фото түсірілімдері 

 

 

1 – ші көрініске қарағанда 2 – ші көріністегі түйіршіктер бір – бірімен жабысса, 3 – 

ші көріністе біртекті масса түзіледі.   

Бұл суреттерді салыстырғанда  механохимиялық өңдеуден кейінгі фосфорит 

үлгісіндегі фосфориттің беттік қабатында өзгерістердің болатындығы байқалады, 

түйіршіктер шыны тәріздес массада  (4) болады. 

 

Қорытынды 

 

Қаратау 

фосфоритін 

күкірт 

қышқылымен 

түрлендірілген 

полигалитпен 

механохимиялық  өңдеу  арқылы  тыңайтқыштық  қасиеті  бар  өнім  алуға  болатындығы 

анықталды. ∑ Р

2

О

5

+К

2

О+МgО сің =41%; К

салыс

 = 94%, К

салыс 

= 86%. 

 

Әдебиеттер тізімі 

 

1 Болдырев В.В. Механохимия и механическая активация твердых веществ. //Успехи 

химии. – 2006. - Т.75,  № 3. – С.707 

2  Балғышева  Б.Д.  Қышқылдық  тұздармен  механохимиялық  активтеп  түрлендіру 

кезіндегі  фосфориттердің  реакциялық  қабілеттіліктерінің  өзгеруі,  Вестник  НАН  РК.    - 

Алматы,  2008. - №1.  - С. 120 - 123. 

3 Балгышева Б.Д, Куанышева Г.С. Особенности парамагнитных свойств природных 

фосфоритов при механохимической активации // Материалы III Международной научно-

практической конференции,  – Невинномыск: НИЭУП. - 2010. -V том.  – С.45 - 47. 

 

References 

 

1  Boldyrev  V.V.  Mechanochemistry  and  mechanical  activation  of  solids.  //  Russian 

Chemical. - 2006. - T.75, № 3. - P.707  

2  Balgysheva  B.D.    cid  salts  mechanochemical  reaction  is  activated  at  the  time  of  the 

conversion  of  phosphates  efficiency  of  change,  //  Journal  of  National  Academy  of  Sciences  of 

Kazakhstan  - Almaty, 2008. - 1. – P. 120 - 123. 

3  Balgysheva  B.D,  Kuanysheva  G.S  Features  of  the  paramagnetic  properties  of  natural 

phosphate  rock  with  mechanical  activation  //  Proceedings  of  the  III  International  scientific-

practical conference - Nevinnomysk: NIEUP. - 2010. -V volume. - P.45 - 47.

 

 

 

 

 

 

ХИМИЯ ЖӘНЕ ХИМИЯЛЫҚ ТЕХНОЛОГИЯ БОЙЫНША IX ХАЛЫҚАРАЛЫҚ БІРІМЖАНОВ СЪЕЗІНІҢ ЕҢБЕКТЕРІ

 

 

79 

 

УДК 546.273-325 

 

Бейсембаева Л.К.*, Пономаренко О.И., Бекбаева А.К.,  Орынбаева С.Б. 

 

Казахский национальный университет им. аль-Фараби, г. Алматы, Казахстан 

Е-mail: beisembaeva_l@mail.ru 

 

Получение химических мелиорантов из техногенных отходов 

 

Впервые  проведено  экспериментальное  обоснование  возможности  переработки  

фосфор  и  борсодержащих  отходов  для  получения    нового  класса  -  химических 

мелиорантов. Подобраны условия оптимальных регенерационной сорбции фосфат, борат - 

ионов  на  фосфогипсе  при  варьировании  соотношения  фосфор  -  борсодержащая  сточная 

вода и  рН водного раствора. 

Ключевые слова: мелиорант, сорбент, борная кислота, фосфогипс, борогипс 

 

жүктеу/скачать 31,15 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: