Табиғи шикізаттардан фосфор тыңайтқыштарын өндіру әдістері

Суперфосфатты өндіру 
Суперфосфат фосфор тыңайтқыштарының ішінде ең көп қолданылатыны және көп мөлшерде 
өндіріледі. Негізінен кальцийдің монофосфаты және кальций сульфатынан тұратын (ұнтақ немесе 
түйіршік күйіндегі) қоңыр түсті зат, құрамында темір және алюминий фосфаттары, кремнезем және 
фосфор қышқылы да болады. Суперфосфаттың өсімдікке сіңімді құрамында Р
2
О
5
20% болады. 
Суперфосфатты өндіру үшін табиғи фосфаттарды күкірт қышқылымен ыдыратады. 
Суперфосфатты өндірудің физика-химиялық негізі 
Фторапатиттің күкірт қышқылымен әрекеттесу процесі көпфазалы гетерогенді, негізінде 
диффузия аймағында жүретін процесс. Бұл процесс екі сатыда жүреді: бірінші сатысында фосфат 
бөлшектерінің беткі қабатында күкірт қышқылы толық жұмсалғанша тез жүретін ыдырау-алмасу 
реакциясы: 
Са
5
Ғ(РО
4
)
3
+5Н
2
S
О
4
+2,5Н
2
О=5CaSO
4
· 0,5H
2
O+3H
3
PO
4
+HF+Q 
Бұл реакция «пісіру» камерасында 30-40 мин уақыт арасында аяқталады. 
Суперфосфат массасы түзіліп, тұнбаға түседі және нашар еритін кальций сульфаты да 
кристалға айналады. Бірінші сатыны пісу процесі деп атайды. 
Екінші сатыда ыдырамаған бөлшектердің ішкі қабатында фосфор қышқылы диффузияланып, 
реакцияға қатысады: 
Са
5
Ғ(РО
4
)
3
+7Н
3
РО
4
+5Н
2
О=[Са(Н
2
РО
4
)
2
· Н
2
О]+НҒ+Q 
Екінші сатыдағы технологиялық процесс өте баяу жүреді. Реакция пісіру камерасында 
басталып, қоймада аяқталады. Екінші сатыны – суперфосфаттың жетілу процесі деп атайды. 
Жетілу процесінің жылдамдығына температура және бастапқы күкірт қышқылының 
концентрациясы әсер етеді. Реакциялардың жылдамдығы күкірт қышқылының концентациясы 
өскен сайын, температура жоғарылаған сайын артады, күкірт қышқылының концентрациясы өте 
жоғары болса, бөлшектердің беткі қабатында CaSO
4
·0,5H
2
O 
қабықшасы пайда болады. Сөйтіп, 
фосфор қышқылының диффузиялануына кедергі жасайды.
концентрациясы - 68%, температурасы 110
0
С шамасында болуы керек. Осы тиімді жағдайда 
кальций сульфатының бөлшектері кеуекті, борпылдақ күйінде болғандықтан, фосфор қышқылының 
диффузиялануы жылдамдайды. 
Технологиялық процестің ең баяу сатысы - жетілу процесі. Жетілуді жылдамдыту үшін 
суперфосфат массасын салқындатып, құрамындағы суды буландырып, кальцийдің 
монофосфатының кристалдануын жылдамдатады, яғни ерітіндідегі фосфор қышқылының 
конценрациясын көбейтеді. Сондықтан қоймада суперфосфатты араластырып, тозаңдатады. 
Өңделінген суперфосфаттың құрамындағы Р
2
О
5
мөлшері алғашқы шикізат құрамындағы Р
2
О
5
екі есе төмен –19-20%. Қаратау фосфоритінен өндірілген фосфорит құрамында 15% Р
2
О
5
болады. 
Өндірілген суперфосфат ішінде аз да болса фосфор қышқылы болады, ол суперфосфаттың 
гигроскоптық қасиетін жоғарылатады. Бос қалпындағы фосфор қышқылын нейтралдауға арналған 
қоспалар (сүйек, фосфорит, ізбес, бор-ұндары) қосады немесе газ күйіндегі аммиакпен өңдейді. 
Суперфосфатты өндірудің технологиялық үлгісі төрт операциямен орындалады: 
1. 
Апатит концентрациясын күкірт қышқылымен дозалау; 
2. 
Реагенттерді араластырғышта араластырып пульпа (қойыртпақ) алу; 
3. 
Реакция жүретін камерада суперфосфат массасының түзілуі 
және пісуі; 4.Суперфосфаттың қоймада жетілуі. 

Фосфатттарды күкірт қышқылымен өңдегенде (ыдыртақанда) көп мөлшерде
фторлысутек 
және тетрафторлы кремний бөлінеді. Олар өзара әрекеттесіп фторлы кремний түзеді: 
4
HF 

SiO
2 

SiF
4 

2
H
2
O SiF
4 

2
HF 

H
2 
SiF
6 
3
SiF
4 

2
H
2
O 

2
H
2 
SiF
6 

SiO
2 
Фторлы кремнийді ас тұзымен өңдеп, кремнийдің фторлы натр тұзына айналдырады. 
Гексафторкремнийдің натр тұзы ауыл шаруашылығында өсімдіктерге зиянын тигізетін 
зиянкестермен күресуге және эмаль жасағанда қолданылады. 
Суперфосфат камерасының –диаметрі 7,1 м,биіктігі-2,5 м, 2,5 сағатта бір айналып шығады. 
Суперфосфаттың өнімділігі 30-50 т/ тәулік. 
Суперфосфаттың негізгі кемшілігі– тыңайтқыш құрамындағы Р
2
О
5
аз <19 -20% аспайды. 

жүктеу/скачать 1,33 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: