Исследование  процесса  разложения  природного  фосфатного  сырья  смесями  серной  и  фосфорной

ҚазҰТЗУ хабаршысы №1 2017

 

515

 

●   Х и м ия - ме т а л л ург ия  ғ ы л ы мда ры

 

 

 

 

 

 

болатын органикалық заттардың күрделі айналдыруларына қатысады. Өсімдіктердің бұтақтарының, 

жапырақтарының,  гүлдерінің,  жемістерінің,  түйіндерінің  дамуына  әртүрлі  қатынаста  минералды 

қоректік элементтер қажет [1]. 

Әдетте,  топырақта  өсімдіктерге  қажет  қоректік  элементтердің  барлығы  болады.  Бірақ  көп 

жағдайда  бөлек  элементтер  өсімдіктердің  өсуін  қамтамасыз  ете  алмайды.  Мысалы,  құмды 

топырақтарда  магний,  шым  тезекті  топырақтарда  молибден,  қара  топырақта  марганец  және  т.б. 

жеткіліксіз  болады.  Бұл  элементтердің  жетіспеушілігін  тыңайтқыштармен  толықтырады,  ал 

топырақтың қышқылдығы кальций мен магнийдің көмірқышқыл тұздарымен жойылады. 

Минералды  тыңайтқыштарды  қолдану  -  қарқынды  егіншіліктің  негізгі  әдістерінің  бірі. 

Тыңайтқыштардың  көмегімен  құнарсыз  топырақтарда  да  қосымша  шығындарсыз  егіннің 

шығымдылығын жоғарылатуға болады. 

Барлық  тірі  ағзаларға  биохимиялық  реакциялардың  жылдамдығын  реттейтін  заттар  қажет. 

Микроэлементтер  әсері  сансыз  заттардың  –  ферменттердің  құрамына  кіреді.  Темір,  марганец  және 

мырыш  сияқты  элементтер  ферменттерді  құрайды,  ал  ферменттер  тотығу-тотықсыздану 

реакцияларының  катализаторы  болып  саналады.  Мысалы,  темір  хлорофилдің  түзілуіне  септігін 

тигізеді. Молибденді өте аз мөлшерде ендіру ірі бұршақтардың шығымдылығын күрт жоғарылатады, 

ал  молибден  қосылыстары  атмосфералық  азоттың  бактериялармен  байланысу  реакциясына 

қатысатын ферменттердің катализдік белсенділігін жоғарылатады [2-3]. 

Осыған орай, фосфорлы-калийлі-борлы тыңайтқыш алудың технологиялық сызбасы әзірленді.  

Борды  борат  түрінде  енгізу  қазіргі  технологиялық  үрдіс  бойынша  РК-полифосфат 

тыңайтқышын  алу,  фосфор  өндірісінің  қалдықтарынан  алынған  –котрельді  «сүті»  мүмкіндігі 

қаралған. 

Температура  процесі  заттың  құрамында  Р

2

О

5

  жалпы  және  су  ерігіштік  түрінің  қатынасын 

бейімдеуге  мүмкіндік  беруінің  негізгі  өлшемі  екені  белгілі.  Бор  қатысуымен  РК-полифосфат 

тыңайтқыш  құрамы  120-250

0

С  аралығында  температураға  байланысты.  Зерттеу  нәтижесі  1-суретте 

көрсетілген. 

 

 

1-сурет. Кеннен ерітіндіге В

2

О

3 

өту дәрежесінің уақытқа байланысты тәуелділігі.  

1 – 25

0

С, ерітінді 5% Н

3

РО

4

; 2 – 60

0

С, сулы ерітінді; 3 – 25

0

С, сулы ерітінді 

 

Суреттен  байқағандай,  температура  жоғарлауымен  дегидратация  үрдісі  120-250

0

С  аралығына 

дейін жалпы Р

2

О

5 

құрамы заңды түрде өседі. Бірақ, температура 150

0

С жоғарлағанда Р

2

О

5

 су ерігіштік 

бөлшегі  төмендей  бастайды  және  цитрат  ерігіштік  түрлі  жоғарламайды.  Осы  мағлұматтар,  осы 

температурада  фосфордың  полимерлік  түрінің  пайда  болуы  поликонденсация  үрдісі  арқылы 

басталатыны  көрсетіледі.  Р

2

О

5

  жалпы  сіңімді  түрлі  температура  жоғарлауымен  көбейеді.  Алынған 

нәтижелерді біз келесі мазмұнмен түсіндіреміз: котрельді «сүтті» фосфор қышқылымен өңдеу кезінде 

калийдің  және  кальцийдің  дигидро-  және  гидрофосфаты  пайда  болады.  Олар  150

0

С  дейін  моно- 

Уақыт, минут 

Өту

 дәр

ж

ес

і, 

%

 

●   Х и м ик о - ме та л л у рг и че ски е  на ук и

 

№1 2017 Вестник КазНИТУ

 

516

 

 

 

 

 

 

түрінде  болады,  осылайша  жоғары  сулы  ерігіштігі  болады.  150

0

С  жоғарыда  бор  қатысуымен, 

полимерлі  полифосфаттар  мен  боратофосфаттар  қалыптастыру  бойынша  бірлескен  конденсат 

фосфаттар  мен  бораттар  процесін  бастайды.  Полифосфаттардың  қатысуы  кейбір  өнімдердің  суда 

ерігіштігінің  азаюына  әкеліп  соқтырады.  Алайда,  бұл  температурада  полимерлі  полифосфаттар, 

еритін цитрат түрінде болады.  

Тыңайтқыштардағы  фосфордың  моно-  және  полимерлі  формаларының  құрамына  агрохимия 

талаптарынан  алынған  мәліметтер  негізінде  дегидратация  процесінің  тиімді  температурасы  ретінде 

180-200

0

С  аралығын  ұсынамыз.  Осы  жағдайда  Р

2

О

5

  суда  еритін  бөлігі  жалпы  құрамның  50  % 

құрайды.  

Аморфты  қосылыстардың  түзілуінен  бораттар  мен  фосфаттардың  сополимеризация  процесі 

нәтижесінде ірі тонналы өндіріс жағдайда өнім құрамы тұрақталады. 

Әр түрлі фосфор қышқылының түрлі нормаларында, Р

2

О

5

:В қатынасында, боратты шикізаттың 

түрлерінде  борлы  РК-полифосфатты  тыңайтқышын  алу  бойынша  зерттеулер  жүргізілді.  Зерттеу 

нәтижелері 1- кестеде көрсетілген. 

Агрохимиялық  ғылым  тыңайтқыштардағы  бор  құрамын  регламенттейді,  яғни  оның  мөлшері 

Р

2

О

5

  құрамына  тәуелді.  Бордың  артық  мөлшері  өсімдіктерге  кері  әсер  етеді.  Р

2

О

5

:В қатынасы 100:1 

аралығында болу керек.  50:1. Біз анықтағандай, бордың мөлшерінің көбеюі 100:1-ден 75:1-ге дейін 

аралықта  Р

2

О

5

  су  және  цитратерігіштік  түрлерінің  жоғарылауына  алып  келеді,  бұл  жоғарыда 

түсіндіргендей бордың қызметі бірігіп поликонденсация үрдісі. 

 

1-кесте. Борқұрамдас РК-полифосфатты тыңайтқыш алу бойынша зерттеу нәтижелері.  

х – бор қышқылы өндірісінің аналық ерітіндісі 

 

P

2

O

5

:B 

В

2

О

3 

кендегі 

құрамы 

Кептіру 

температурасы, 

о

С 

Өнім құрамының масс. үлесі, % 

 

Қоректендіру 

компоненттерінің 

қосындысы, % 

P

2

O

5

 

P

2

O

5

 

P

2

O

5

 

B

2

O

3

 

K

2

O 

MgО 

100:1 

2.51х 

250 

55.2 

52.0 

16.9 

1.7 

12.0 

6.8 

72.5 

100:1 

3.6х 

250 

51.3 

49.0 

15.1 

1.6 

11.6 

6.2 

68.4 

100:1 

11.2 

120 

150 

180 

250 

350 

26.3 

30.8 

34.2 

38.0 

41.1 

25.8 

29.3 

32.1 

35.4 

38.5 

24.2 

22.2 

20.4 

12.0 

4.8 

0.7 

0.9 

1.0 

1.2 

1.3 

6.5 

8.0 

8.7 

9.6 

10.2 

2.5 

2.9 

3.1 

3.2 

3.3 

35.5 

41.1 

44.9 

49.4 

52.8 

75:1 

11.2 

120 

150 

180 

250 

350 

25.0 

28.3 

32.7 

35.7 

38.9 

23.5 

26.8 

30.4 

33.2 

35.8 

23.1 

21.1 

19.8 

11.8 

5.7 

1.0 

1.3 

1.4 

1.5 

1.7 

6.0 

7.3 

8.1 

9.2 

9.8 

3.3 

3.7 

3.8 

4.0 

4.2 

33.8 

39.1 

43.7 

47.9 

51.5 

100:1 

6.1 

120 

150 

180 

250 

350 

23.1 

25.4 

26.3 

29.5 

32.4 

22.5 

24.0 

24.1 

26.9 

30.0 

20.5 

17.9 

12.5 

8.3 

3.1 

0.7 

0.7 

0.8 

0.9 

1.0 

5.9 

6.5 

6.7 

8.0 

8.5 

2.2 

2.4 

2.6 

2.8 

2.9 

31.3 

33.6 

34.2 

38.6 

42.4 

 

Тыңайтқыш  құрамына  енгізілетін  борқұрамдас  шикізаттар  ретінде  борат  кенін  және 

қалдықтарын пайдалануға болады. 

Зерттеу  нәтижесінде,  ең  жоғары  нәтижелер  аралық  ерітіндіні  бор  көзінің  бор  қышқылының 

өндірісінде  пайдалануы.  Бұл  аралық  ерітіндінің  бор  қышқылы,  магний  сульфаты  және  күкірт 

қышқылының (рH

еріт.

=1-2) кейбір артық қоспасының құрамынан құралған және ешқандай қатты қоспа 

құрамында жоқ деп түсіндіріледі. 

Одан басқа, В

2

О

5

 5% жоғары Индер жер қойнауынан шыққан борат кендерін қолдануға болады. 

Яғни, рудада В

2

О

3

 мөлшері неғұрлым жоғары болса, өнімдегі Р

2

О

5

 мөлшері соғұрлым жоғары. Мұны 

былайшы түсіндіруге болады: кенде В

2

О

3

 жоғары мөлшерінде өнімге балласты заттар компоненттері 

аз өтеді. 

Суда ерігіш және сіңірілетін Р

2

О

5

 салыстырмалы құрамы рудадағы В

2

О

3

 бастапқы құрамына аз 

тәуелді. 

 

ҚазҰТЗУ хабаршысы №1 2017

 

517

 

●   Х и м ия - ме т а л л ург ия  ғ ы л ы мда ры

 

 

 

 

 

 

РК-полифосфатты  тыңайтқышын  алу  кезінде  боратты  кендерді  қосқанда,  бор  минералдары 

ерітіндіге  оңай  өтеді.  5%  фосфор  қышқылы  ерітіндісі  мен  сулы  ерітіндісінде  (5-13%  В

2

О

3 

бар)  

индерлі бораттарды еріткенде, сұйық фазаға В

2

О

3

 өту дәрежесі бойынша айтуға болады. 

25

0

С  температурада  20  минут  аралығында  В

2

О

3

  рудадан  сулы  ерітіндіге  өту  дәрежесі  25-28% 

құрайды. Температураның 60

0

С жоғарылауы өту дәрежесінің 50% артуына алып келеді. 

Осылайша,  жүргізілген  зерттеулер  негізінде  борлы  РК-полифосфатты  тыңайтқыштарды 

(коттрелді шаң немесе коттрельді «сүт») фосфор өндірісінің қалдықтарын- қайта өңдеу әдісі арқылы 

алу ұсынылған(2-сурет).  

 

 

 

2-сурет. Фосфор-калий-бор құрамдас тыңайтқышын алудың технологиялық сызбасы 

 

Процесс  мәні  котрельді  сүттің  минералды  бөлігінің  ыдырауы  шламды  фосфор  қышқылымен 

жүргізіліп,  0,5-1,0  сағат  арасында  60-850

о

С  температурада  дегидрофосфаттар  мен  гидрофосфаттар 

түзілуіне  негізделген.  Осы  деңгейде  котрелді  сүттің  минералды  бөлігінің  дегидро-  және 

гидрофосфаттар түзуі мен қарапайым фосфордың тотығуы арқылы толықтай ыдырайды. Ары қарай 

бор қосылыстары балансты кен немесе Р

2

О

5

:В=(100-75):1 қатынасындағы бор өндірісінің қалдықтары 

түрінде қосылады. Фосфорқышқылды ерітінділердегі бораттар тәжірибе температурасында (60-85

0

С) 

20-40  минут  ішінде  ерігіш  формаға  тез  өтеді.  Алынған  суспензияның  ары  қарай  дегидратация 

процессі  120-250

0

С  температурада  жүргізілді.  Осылайша,  фосфаттар  мен  бораттардың 

поликонденсация процесі жүріп, фосфор мен бор қосылыстарының полимерлі қосылыстары түзіледі. 

Мұнда  бор  фосфаттармен  біріккен  поликонденсация  реакциясына  қатысып,  Р-О-В  байланысы  бар 

боратофосфатты  гетерополимер  түзеді.  Пайда  болған  гетерополимерлер  Р-О-В  байланысымен 

гидролитті  аз  төзімді  (әсіресе  калий  катионымен)  болады,  Р

2

О

5

  су  ерігіштік  түрінің  құрамының 

жоғарылауына әкеледі. 

Бор  микроэлемент  түрінде  басты  рөлде  екенін  атау  керек.  Топырақта  микроэлементтер 

жетіспеуі,  өнімнің  азаюына  және  өсімдіктердің  кейбір  ауруларына,  бірден  қоректенуінің  азаюы 

олардың өлуіне алып келетіні белгілі. 

Алынған заттың ең басты артықшылығы, ол әдеттегі микротыңайтқыштардан айырмашылығы, 

өнімнің құрамында біз алған тыңайтқышта бор полимерлік қосылыс түрінде болады. 

Зерттеулер нәтижелері бойынша әзірленген технологиялық сызбакелесі сатылардан тұрады: 



 

фосфор құрамдас әк шламын алдымен қоюландыру және қабылдау; 

●   Х и м ик о - ме та л л у рг и че ски е  на ук и

 

№1 2017 Вестник КазНИТУ

 

518

 

 

 

 

 

 



 

котрельді сүтін және фосфор қышқылын қабылдау, одан кейін фосфор құрамдас әк шламын, 

котрельді сүтін және фосфор қышқылын целлюлоза дайындау. 



 

жұмыс целлюлозасына бор құрамдас қоспаны қосу; 



 

алынған қоспаны қайнаған қабат аппаратында термиялық залалсыздандыру; 



 

суыту, сақтау, дайын өнімді қаптау; 



 

қалдық газдарды сіңіру.  

 

ӘДЕБИЕТТЕР 

[1]  Патент  РФ  2188809,  C05B11/04  Дмитревский  Б.А.,  Треущенко  Н.Н.,  Юрьева  В.И.,  

Иванова Н.Я., Платонов А.И. Способ получения фосфорно-калийных удобрений. Опубл. 2002. 

[2] Муравин Э.А. //Агрохимия. –Москва.: Колос, 2003.-384с. 

[3]  Балакаева  Г.Т.,  Сандыбаев  С.С.,Ильясова  А.К.,  Саржанов  С.,  Закамолкин  В.А.,  Алдабергенов  М.К. 

Получение  борсодеркащих  полифосфатных  удобрений  //тезис.докл.  всесоюзн.конф.  «Фосфаты  –  87».-

Ташкент,1987.-С.368.  

 

 

Айтуреев М.Ж., Рысбек Д., Қадірбаева А.А., Райымбеков Е.Б. 

Разработка  технологии  получения  сложно-смешанных  гранулированных  борсодержащих 

фосфорно-калийныхудобрений 

Аннотация.  В  статье  приведены  результаты  исследования  по  подбору  технологических  режимов  и 

разработке технологической схемы производства борсодержащих фосфорно-калийныхудобрений. Рассмотрены 

основные  показатели  степени  прохождения  В

2

О

3

  из  руды  в  раствор  зависимости  от  времени.  Приведены 

оптимальные составы полученного удобрения и основные стадии технологической схемы производства. 

Ключевые слова: бор, борная кислота, оксид бора, фосфорно-калийное удобрения

 

 

Aitureyev M.Zh., Rysbek D., Kadirbayeva A.A., Raiymbekov Y.B. 

Development of technology for complex-mixed granular boron-phosphorus-potassium fertilizer 

Summary.  The  article  presents  the  results  of  a  study  on  the  selection  of  technological  regimes  and  the 

development of technological scheme of production of boron-phosphorus-potassium fertilizers. The main exponents of 

the  passing  B

2

O

3

  ore  into  solution  over  time.  The  optimal  formulations  derived  fertilizers  and  main  stages  of 

technological production scheme. 

Key words: boron,  boric acid, boron oxide, phosphorus-potassium fertilizer 

 

 

УДК 669.054.83 

 

Д. Муратбеков, У. Бестереков, У.Б. Назарбек, Е.Б. Райымбеков  

(Южно-Казахстанский государственный университет им. М. Ауэзова,  

Шымкент, Республика Казахстан

)

 

 

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ КАПСУЛИРОВАНИЯ КОМПЛЕКСНОГО 

ОРГАНОМИНЕРАЛЬНОГО УДОБРЕНИЯ КАЧЕСТВА ПРОСТОГО СУПЕРФОСФАТА НА 

ОСНОВЕ ТЕХНОГЕННЫХ ОТХОДОВ ФОСФОРНОГО ПРОИЗВОДСТВА 

 

Аннотация.  В  данной  статье  рассматривается  возможность  капсулирования  комплексного 

органоминерального  удобрения  качества  простого  суперфосфата  полученного  из  техногенных  отходов 

фосфорного  производства  –  фосфорного  шлама  и  коттрельной  пыли.  Полученный  суперфосфат  по  своим 

физическим  свойствам,  а  именно  по  прочности  не  подходит  к  товарной  продукции.  В  виду  этого  нами  было 

исследована  возможность  капсулирования  данного  продукта.  Приведены  результаты  экспериментов  по 

капсулированию, с исследованием концентрации полимера и температурного режима. Процесс капсулирования 

проводился методом обволакивания.  

Ключевые слова: суперфосфат, процесс капсулирования, прочность гранул, температура высушивания. 

 

В 

данной 

статье 

рассматривается 

возможность 

капсулирования 

комплексного 

органоминерального  удобрения  полученного  из  техногенных  отходов  фосфорного  производства  – 

фосфорного шлама и коттрельной пыли. 

Ранее  были  проведены  исследования  [1],  где  было  установлено  что,  фосфорный  шлам 

представляет собой ценное вторичное сырья пригодное для производства минеральных удобрений.  

На промышленной площадке ТОО «Кайнар» по известной технологии [2], с использованием в 

качестве  основного  сырья  фосфорный  шлам  и  коттрельная  пыль,  было  получено  комплексное 

ҚазҰТЗУ хабаршысы №1 2017

 

519

 

●   Х и м ия - ме т а л л ург ия  ғ ы л ы мда ры

 

 

 

 

 

 

органоминеральное удобрение. Процесс синтеза комплексного органоминерального удобрения  был 

произведен гуминокислотным разложением фосфорсодержащей смеси. Разложение происходило при 

60

0

С и непрерывном перемешивании в течение 60 минут. Ниже приведен химизм данного процесса. 

 

Са

5

(PO

4

)

3

F+10HГум=5Са(Гум)

2

+3Н

3

РО

4

 +НF   (первая стадия).                             (1) 

 

Са

5

(PO

4

)

3

F +7Н

3

РО

4

= 5Са (Н

2

PO

4

)

2

 + НF 

(вторая стадия).                           (2) 

 

Обобщенная реакция: 

 

 2 Са

5

(PO

4

)

3

F +10HГум+4Н

3

РО

4

=5Са (Н

2

PO

4

)

2

+ 5Са(Гум)

2

+2НF.                          (3) 

 

После окончания процесса разложения смесь подвергли грануляции и сушки при 105

0

С.  

Полученное комплексное минеральное удобрение – имеет следующий состав, представленный 

в таблице 1 и рисунке 1. 

 

Таблица 1. Поэлементный состав комплексного органоминерального удобрения 

 

 

% масс. 

% масс., в пересчете на оксиды 

C 

19.42 

- 

O 

41.09 

- 

Na 

0.64 

0,86 

Mg 

1.43 

2,36 

Al 

0.85 

1,61 

Si 

14.34 

30,70 

P 

9,33 

21,28 

S 

0.46 

1,15 

Cl 

0.18 

- 

K 

3.29 

3,95 

Ca 

5.57 

7,79 

Mn 

0.19 

0,24 

Fe 

0.37 

0,55 

   

 

 

 

жүктеу/скачать 28,19 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: