CC BY
6Таджикистан г. Душанбе проспект Рудаки 17. Телефон: 918-90-90-66. E-mail: bmu.251288@mail.ru.
Рахимова Мубаширхон - Таджикский национальный университет, доктор химических наук, профессор кафедры физической и коллоидной химии. Адрес: 734025, Республика Таджикистан, г. Душанбе проспект, Рудаки 17. Тел: (+992) 918769070. E-mail: mubоshira09@mail.ru.
About the uthors:
Suyarov Kurbon Djuraevich - Candidate of Chemical Sciences, Docent of the Department of Physical and Colloidal Chemistry of the Tajik National University, Address: 734025, Republic of Tajikistan, Dushanbe, Rudaki Avenue, 17. Phone: (+992) 918808026. E-mail: kurbon.suyarov.1958@mail.ru.
Boboev Muhammadiso Ubaidulloevich - Senior lecturer of the Department of Physical and Colloidal Chemistry. Address: 734025, Republic of Tajikistan Dushanbe Rudaki Avenue 17. Phone: (+992) 918909066. E-mail: bmu.251288@mail.ru. Rakhimova Mubashirhon - Doctor of Chemistry, Professor of the Department of Physical and Colloidal Chemistry, Tajik National University. Address: 734025, Republic of Tajikistan, Dushanbe, Rudaki Avenue, 17. Telephone: (+992) 918769070. E-mail: muboshira09@mail.ru.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БЕДНОГО ФОСФАТНОГО СЫРЬЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ
ФОСФОРНЫХ УДОБРЕНИЙ
Самихов Ш.Р., Тошов Ф.М., Курбанов Ш.А., Сафаров С.Ш.
Институт химии им. В.И. Никитина НАН Таджикистана
Фосфатное сырье является основой развития промышленности фосфорных и сложных удобрений и фосфорсодержащих продуктов, играет важную роль в народном хозяйстве, являясь сырьевой базой для получения минеральных удобрений - главного источника повышения эффективности сельского хозяйства.
Одним из перспективных методов обогащения фосфоритных руд являются промывка и флотация. К перспективным методам переработки и обогащения фосфоритов относят разделение в тяжелых суспензиях, сортировку, термическую обработку, магнитную сепарацию, бактериальное выщелачивание. В схемы также включены вспомогательные операции - дробление, грохочение, измельчение, обесшламливание, фильтрация и сушка. Большое разнообразие технологических типов фосфоритовых руд привело к распространению комбинированных схем обогащения. Так, извлечение фосфатных минералов из хвостов основного процесса промывки увеличивает общее извлечение Р2О5 и способствует повышению комплексности использования фосфатного сырья [1,2].
В то же время дешевизна соляной кислоты и необходимость ее использования в качестве побочного продукта в отдельных отраслях, делают её применение перспективным, в отраслях по производству удобрений. В литературе данные о промышленной кислотной переработке бедных фосфоритов, представлены в основном в виде разработок. Однако глобальные тенденции, как правило, снижают нагрузку высокосортного фосфатного сырья за счет привлечения к переработке, низкосортного сырья. В настоящее время низкосортное сырье используется в основном не как самостоятельный компонент, а как добавка к высокосортному сырью при производстве суперфосфата [3,4]. Имеются исследования, направленные на поиск способов прямой переработки фосфоритов при получении фосфорсодержащих удобрений, в том числе комплексных и экстракционных фосфорных кислот [5-7].
Разложение фосфатного сырья соляной кислотой происходит с образованием высоко растворимых веществ: карбонаты кальция и магния, содержащиеся в фосфоритах, и соединения полуторных оксидов превращающихся в хлориды.
Минералогический анализ средней пробы фосфатной руды показал, что в составе руды имеются: кварц-фосфоритовые песчаники желтовато-серого цвета с включением зерен и
редких желваков фосфоритов, мелкозернистого кварца и глинистой фракции. Содержание Р2О5 в исходной пробе составляет 5.7- 6.5% [8,9].
Одним из методов переработки фосфатных руд является флотационный.
Проведенный ситовой анализ дробленой до -2 мм руды показал, что нельзя отдать предпочтение по содержанию Р2О5 какому-нибудь из анализируемых классов, то есть грохочение не позволяет получить готовый концентрат (табл. 1).
Таблица 1
Распределение фосфатов по классам крупности_
Класс Выход Содержание P205, % Извлечение P205, %
г %
+2,5 10 10 4,0 6,2
-2,5+1,0 6 6 4,2 3,9
-1,0+0,63 5,5 5,5 5,7 4,8
-0,63+0,40 7,5 7,5 5,7 6,6
-0,40+0,20 38,7 38,7 6,2 37,0
-0,20+0,1 23,4 23,4 8,4 30,3
-0,1+0,063 3,9 3,9 10,6 6,4
-0,063 5 5 6,3 4,8
Исх.руда 100 100 6.5 100
Проведены исследования по флотации данной руды. Различные режимы отмывки исходной руды с целью удаления глинистых материалов с последующей флотацией не показали значительного улучшения технологических показателей. Флотация велась в щелочной среде, создаваемой содой. На основании проведенных предварительных исследований по флотации были подобраны следующие условия: тонина помола составила 42,5% класса «- 0,063 мм»; для создания рН среды использовалась сода (1,5 кг/т), которая подавалась в голову флотации; для депрессии пустой породы подавалось жидкое стекло (1,5 кг/т) в голову флотации вместе с содой.
При этом получен концентрат основной флотации с содержанием в нем Р205 - 24,2%. Полученный концентрат был подвергнут соляно кислотному разложению. Опыты по разложению фосфоритов проводились в стеклянных стаканах емкостью 500 мл при перемешивании, с помощью стеклянной мешалки с двумя лопастями. Навеска руды для исследований бралась - 50 г. Отношение Т:Ж - 1:2. Навеска фосфоритных концентратов помещалась в склянку, куда наливался раствор соляной кислоты и производилось перемешивание в течение определённого промежутка времени. Через каждые 10 минут после начала опыта, мешалку останавливали и производили отбор аликвоты для определения Р2О5 до 78,6% фосфора, в виде фосфорной кислоты. Установлено, что при увеличении времени разложения от 30 до 60 минут степень извлечения фосфора увеличивается и достигает максимального значения 98,6%. Дальнейшее увеличение время практически не влияет на процесс разложения.
Таблица 2
Зависимость степени извлечения фосфоритов (Р2О5) в раствор от продолжительности
процесса
№ п/п Время (т), мин Содержание Р2О5 в концентрате, % Степень извлечения Р2О5 в растворе, %
Исходной после разложения
1 10 20,4 11,37 44,3
2 20 6,96 65,9
3 30 4,37 78,6
4 40 2,36 88,4
5 50 0,66 96,8
6 60 0,37 98,2
7 70 0,28 98,6
Изучалось влияние концентрации соляной кислоты на скорость разложения фосфоритов. Соляная кислота вводилась в раствор в количестве 5 - 20%. Опыты проводились с концентрациями соляной кислоты 5-20% при перемешивании в течение 60 минут.
Как следует из рисунка, кривые разложения фосфоритов находятся в прямой зависимости от концентрации кислоты (рис. 1), по мере повышения концентрации соляной кислоты до 20%, скорость растворения фосфоритов возрастает и при указанной концентрации степень извлечения составляет 94,2%. Таким образом, разложение следует вести при 20%-ной концентрации соляной кислоты в растворе.
КЪыцеытрация: HCL %
Рис. 1. Зависимость степени извлечения фосфоритов (Р2О5) в растворе от концентрации
соляной кислотой
Влияние температуры на разложение фосфоритов изменялась в пределах 40-80оС при постоянной концентрации серной кислоты - 20% и продолжительности процесса 60 минут. Как показывают результаты опытов, представленные на рис. 2, скорость извлечения фосфоритов зависят от подачи температуры в процесс разложения. Количество перешедшего в раствор фосфора достигается от 40,7 до 95,9%.
Температура^ °С
Рис. 2. Зависимость степени извлечения фосфоритов (Р2О5) в раствор от температуры Рентгеновские порошковые дифрактограммы исходных фосфоритных концентратов и продуктов, после солянокислотного разложения концентратов приведены на рисунках 3-4.
Как видно из рентгенограммы исходного фосфоритного концентрата, основными минералами, присутствующими в нем является: кварц, теллуриды железа, гидросульфат стронция, гидроксиапатит и гидрокобальт магния.
-3 data - Ьэ"='°ипа
1 J -.A/u... Л Л. V * Л „ . , i .. . Л
--Фе-Ю-4! -51-1 Л Quartz:, syn F -с — t rq ¿
-ЗЕ-вее -80-74О 5-trontiu m SuIfitjs Hydr Hydroxy la p-atit-e ¡ 3ts
----------- i íl t! 1
i 1 „ П N , Al . l L Jl ,L A wl л
lili
О.О 1Q.O 20.0 Э-ОО АО. О 50.Q во. О ТО.О
Рис. 3. Рентгеновская дифрактограмма исходных фосфоритовых концентратов
месторождения Риват
На рисунке 6 представлены дифрактограммы продуктов после солянокислотного разложения концентратов Риватского месторождения. Как видно из рисунка, линии фосфорита отсутствуют, это обясняется тем, что при солянокислотной обработке основные минералы поэтапно разлогаются и фосфор переходит в раствор в виде фосфорной кислоты.
5QOO — •4000 — -2. data - tsdcgfourd
!
2000— 10ОО — !
!
1 1 л л , \ ГЛ
2SOO— -Вв-1в2! -8Э-Э51 Quart '.-la-gne1 JarTiim 1 Rotes; Lira lb: LIm Th< urn "Tarrta rum^d rium Fluoride j
-75-201« - 3 - . -j
1 SO О — 10ОО — SO О —
_ _ _ _ JL..... ..i........ .....1......
i J ^ J I 1 i 1
3 О 10 1 1 1 1 1 о 20.0 зо.о ас .o so.o e-o.o TO
Рис. 4. Рентгеновская дифрактограмма продуктов после солянокислотного разложения
концентратов месторождения Риват
Таким образом, на основании проведенных исследований найдены следующие оптимальные условия разложения концентрата месторождения Риват: концентрация серной кислоты - 20%, температура процесса 80оС, соотношение Т:Ж = 1:2, продолжительность выщелачивания - 60 минут.
ЛИТЕРАТУРА
1. Самихов Ш.Р., Зинченко З.А., Курбонов Ш.А. Изучение обогащения фосфатной руды месторождения Риват. Доклады АН Республики Таджикистан, 2018, т. 61, № 2, с. 190-193.
2. Курбонов Ш.А., Хочахон М.И., Самихов Ш.Р. Минералогический состав фосфоритных руд месторождений Риват и Каратаг. Доклады АН Республики Таджикистан, 2017, т. 60, № 7-8, с. 349-355.
3. Алосманов М.С., Алиев А.М., Биннетова Н.М., Ибрагимова С.М., Кулиев Р.Х. Исследование процесса получения суперфосфата на основе смеси апатитового концентрата и мазыдагского фосфорита. Химическая промышленность. 2010, т. 87, № 2, с. 59-65.
4. Левин Б.В., Давыденко В.В., Сущев С.В., Ракчеева Л.В., Кузьмичева Т.Н. Актуальность и практические шаги по вовлечению низкосортного фосфатного сырья в переработку на сложные удобрения. Химическая промышленность сегодня. 2006, № 11, с. 11-18.
5. Классен П.В., Сущев С.В., Кладос Д.К. и др. Изучение возможности использования отечественных фосфоритов (на примере Егорьевских) для получения экстракционной фосфорной кислоты и фосфорсодержащих удобрений. Химическая промышленность сегодня. 2011, № 2, с. 24-31.
6. Рассохина Л.Ю., Белова Н.П., Леонов В.Т. О возможности производства сложных удобрений из фосфоритов Кимовского месторождения. Химия и химическая технология. 2009, т. 52, Вып. 6, с. 46-48.
7. Раджабов Р.Р., Намазов Ш.С., Беглов Б.М. Промышленное освоение и перспективные направления технологии переработки фосфоритов Кызылкумов на фосфорсодержащие минеральные удобрения. Химическая промышленность. 2006, т. 83, № 9, с. 403-410.
8. Тошов Ф.М., Курбонов Ш.А., Самихов Ш.Р. и др. Обогащение фосфоритной руды Риватского месторождения соляной кислотой. Политехнический вестник Серия: Инженерные исследования, 2018. № 3(43), с. 34-37.
9. Курбонов Ш.А., Исмоилова М.С., Самихов Ш.Р. Флотация фосфоритной руды с помощью олеиновой кислоты. Политехнический вестник Серия: Инженерные исследования, 2019, № 1 (45), с. 156-160.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БЕДНОГО ФОСФАТНОГО СЫРЬЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ
ФОСФОРНЫХ УДОБРЕНИЙ
Представлены результаты исследований по комбинированному обогащению фосфоритов с применением новых легкодоступных флотореагентов и солянокислотному разложению концентратов месторождения Риват. Определены кинетические параметры данного процесса.
Ключевые слова: флотация, концентрат, месторождение, солянокислотный разложение, температура процесса, фосфорсодержащая руда, степень извлечения.
THE USE OF POOR PHOSPHATE RAW MATERIALS FOR OBTAINING
PHOSPHORIC FERTILIZERS
The article presents the results of studies on combined phosphorite enrichment the using of a new readily available flotation reagents and hydrochloric acid decomposition of concentrates from the Rivat deposit. The kinetic parameters of this process have been determined.
Key words: flotation, concentrate, deposit, hydrochloric acid decomposition, process temperature, phosphorus-containing ore, degree of extraction.
Сведения об авторах:
Самихов Шонавруз Рахимович - д.т.н., профессор кафедры технологии химических производств ТНУ. Адрес: 734025, Республика Таджикистан, Душанбе, проспект Рудаки 17, E-mail: samikhov72@mail.ru. Телефон: (+992) 900 19 95 72.
Тошов Фирдавс Мунавварович - аспирант Института химии НАНТ, 734063, Республик Таджикистан, г. Душанбе, ул. Айни 299/2, Институт химии НАНТ Email: zarafshoni94@mail.ru, тел: +992 902 111 333
Курбонов Шодком Ахмадбоевич - старший научный сотрудник Института химии НАНТ, 734063, г. Душанбе, ул. Айни 299/2, Институт химии НАНТ, E-mail: Shodkom J990@mail.ru, тел: +992 202 19 19
Сафаров Сайфидин Шахобидинович - к.х.н.- заведующий лаборатории обогащения руд Института химии НАНТ 734063, Республик Таджикистан, г. Душанбе, ул. Айни 299/2, Институт химии НАНТ, e-mail: cafi@mail.ru, тел: (+992) 900022442 About the authors:
Samikhov Shonavruz Rahimovich -Doctor of Technical Sciences, the Department of Chemical production technology. Tajik National University. Address: 734025, Republic of Tajikistan, Dushanbe, Rudaki Avenue 17, E-mail: samikhov72@mail.ru. Phone: (+992) 900199572.
Toshov Firdavs Munavvarovich - the Post-graduate student of the Institute of Chemistry, National Academy of Sciences and Technology, 734063, Republic of Tajikistan, Dushanbe, st. Aini 299/2. E-mail: zarafshoni94@mail.ru, Phone: +992 902111333
Kurbonov Shodkom Akhmadboevich - Senior Researcher of the Institute of Chemistry, National Academy of Science and Technology, 734063, Dushanbe, st. Aini 299/2, Email: Shodkom 1990@mail.ru, Phone: +992 202 19 19
Safarov Sayfidin Shahobidinovich - Dr.(PhD), the Head of the laboratory of Enrichment of ores, the Institute of Chemistry named after V.I. Nikitin, National Academy of Sciences, Republic of Tajikistan, Aini St., Dushanbe, 734063. E-mail: cafi@mail.ru. Phone:: +992 900022442.
УДК 662.66
ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПРОИЗВОДСТВА СИНТЕЗ-ГАЗА НА ОСНОВЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МЕСТНЫХ УГОЛЬНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
Муродиён А., Азизов Б. С., Мирпочаев Х.А., Джамолзода Б.С., Пулодов Н.Ю., Сафиев Х.
НАН Таджикистана
ГУ НИИ «Металлургия» ОАО «ТАЛКО» Таджикский технический университет имени академика М.С. Осими
Прогнозные, промышленные запасы, а также показатели качества некоторых угольных месторождений Таджикистана приведены в таблицах 1,2 [1].
Для оценки технико-экономических показателей производства синтез-газа достаточно привести некоторые данные по количеству и качеству поступивших углей Фон-Ягнобского месторождения участков «Канте» и «Джижукрут» Айнинского района (см. таблицу 3). Как видно из таблицы, уголь участка «Джижукрут» по теплотворности и количеству вмещающих пород уступает углям участка «Канте» - сравнительно больше теплотворность и меньше
