CC BY
19
№ 6 (87)
AuiSli am те)
universum:
технические науки
июнь, 2021 г.
ПРОСТОИ АММОНИЗИРОВАННЫМ СУПЕРФОСФАТ ПОЛУЧЕННЫЙ ОТ МИНЕРАЛИЗОВАННОЙ МАССЫ КЫЗЫЛКУМСКИХ ФОСФОРИТОВ
Намазов Шафоат Саттарович
д-р техн. наук, проф., акад., зав. лабораторией, Институт общей и неорганической химии АН РУз, Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: igic@rambler. ru
Ташпулатов Шукурилло Шакирович
магистрант
Ферганского Политехнического Института Кафедра Химическая Технология Республика Узбекистан, г. Фергана
Ортыкова Софие Саидмамбиевна
д-р техн. наук (PhD), Ферганского Политехнического Института, Республика Узбекистан, г. Фергана
Эминов Шерзод Олимжонович
д-р техн. наук (PhD), Ферганского Политехнического Института, Республика Узбекистан, г. Фергана
SIMPLE AMMONIZED SUPERPHOSPHATE OBTAINED FROM MINERALIZED MASS
OF KYZYLKUM PHOSPHORITES
Shafoat Namazov
Dr. Tech. sciences, prof., acad., head. laboratory, Institute of General and Inorganic Chemistry of the Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan,
Uzbekistan, Tashkent
Shukurillo Tashpulatov
Master's student of the Fergana Polytechnic Institute Department of Chemical Technology, Uzbekistan, Fergana
Sofie Ortykova
Dr. Tech. Sciences (PhD), Fergana Polytechnic Institute, Uzbekistan, Fergana
Sherzod Eminov
Dr. Tech. Sciences (PhD), Fergana Polytechnic Institute Uzbekistan, Fergana
АННОТАЦИЯ
Проведен опыт разложения минерализованной массы с неполной нормой (от 45 до 95% от стехиометрии на образование кальций дигидрооортофосфата) серной кислоты 45 % -ной концентрации. Свободная кислотность нейтрализовано раствором аммиака 25% концентрации. Изучены реакции, происходящие при реакции аммиака с кислым суперфосфатом. Найдена оптимальная норма (90%) серной кислоты, при котором получается продукт с относительным содержанием Усвояемой формы Р2О5 по отношению к общей форме Р2О5 более 60%.
Библиографическое описание: Простой аммонизированный суперфосфат полученный от минерализованной массы кызылкумских фосфоритов // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. Намазов Ш.С. [и др.]. 2021. 6(87). URL: https://7universum. com/ru/tech/archive/item/11962
№ 6 (87)
AunÎ Am te)
universum:
технические науки
июнь, 2021 г.
ABSTRACT
An experiment was carried out for the decomposition of a mineralized mass with an incomplete rate (from 45 to 95% of the stoichiometry for the formation of calcium dihydrogen orthophosphate) of 45% sulfuric acid. Free acidity is neutralized with 25% concentration ammonia solution. The reactions that occur during the reaction of ammonia with acidic superphosphate have been studied. The optimal rate (90%) of sulfuric acid has been found, at which a product is obtained with a relative content of the assimilable form of P2O5 in relation to the general form of P2O5 more than 60%.
Ключевые слова: минерализованная масса, серная кислота, разложение, аммонизация, состав. Keywords: mineralized mass, sulfuric acid, decomposition, ammonization, composition.
Потребность сельского хозяйства Республики в фосфорсодержащих удобрениях составляет 525,2 тыс. т Р2О5 в год, а химическая промышленность производит всего 130 -150 тыс. т Р2О5, что связано с не-хваткой фосфатного сырья.
Чтобы увеличить объем производства фосфорных удобрений с 2015г. в рамках реализации проекта «Расширение существующего производства по обогащению фосфоритного сырья» на базе Кызылкумского фосфоритового комплекса увеличена годовая мощность производства мытого обожженного фосфо-концентрата от 400 до 716 т. с содержанием не менее 26% Р2О5. Единственным потребителем мытого обожженного фосфоконцентрат является АО «Аммофос-Максам», выпуская аммофос (10% N 46% Р205) и Супрефос (8-15% К, 20-24% Р205). Но, к сожалению, по новой схеме обогащения отсутствует попутное производство, как мытого сушеного концентрата, так и рядовой фосфоритовой муки. В сложившейся ситуации на сырьевом обеспечении производств нитрокальцийфосфатного удобрения (6% N и 16% Р2О5) и простого аммонизированного суперфосфата (1,5% N и 13,5% Р2О5) необходимо вовлечь в сельскохозяйственное производство забалансовые фосфоритные руды, являющимися отходом производства мытого обожженного фосфоконцентрата. Эти минерализованная масса (12 -14% Р205), шламовый фосфорит (10-12% Р205) и пылевидная фракция (18-20% Р205), которые образуются при сухой сортировке, промывке и обжиге соответственно. В настоящее время в отвалах накапливалась более 14 млн. т забалансовой руды. В условиях острейшего дефицита качественного сырья они могут служить большим резервом для производства минеральных удобрений.
В связи с этим разработка и реализация рацио -нального и экономичного технического решения, обеспечивающего максимальную степень использования сырья, исключение отходов и снижение расходов минеральных кислот является особенно актуальной.
Одним из перспективных методов переработки таких фосфоритных отходов является переработка их на простой аммонизированный суперфосфат. Простой аммонизированный суперфосфат является хорошим фосфорсодержащим удобрением, пригодным для применения на любых типах почв и под все сельскохозяйственные культуры. Наличие в его составе более 50% гипса делает его эффективным даже на засоленных почвах, так как гипс считается мелиорантом солончаков.
Освоенная до сегодняшнего дня технология производства простого аммонизированного суперфосфата на АО «Кукон суперфосфат заводи» включает в себя: разложение мытого сушеного фосфоконцентрата (18-19% Р2О5) серной кислотой концентрацией 60% при её норме от стехиометрии 100% и при температуре 70-75оС; камерное вызревание суперфосфатной массы в течение 1-1,5 ч при температуре 115-120оС; складское дозревание в течение 6 суток при 3 -х разовом перелопачивании; грануляцию и аммонизацию (влажность суперфосфата перед грануляцией 14-15 %); сушку и рассев продукта [1].
Мы осуществили взаимодействию минерализованной массы фосфорита (Р2О5общ. 13,34%, Р2О5усв. по трилону Б 1,63%, Р2О5усв. по 2 %-ной лимонной кислоте 3,18%, СаО 43,29%, СО2 17,83%) пониженными нормами серной кислоты (от 45 до 95% от стехиометрии на образование кальцийдигид-роортофосфата), пониженная норма была выбрана для улучшения технико-экономического показателя удобрения и его производства потому что серная кислота стоит дорого.
Работа по разложению минерализованной масы неполной нормой серной кисоты проведена следующим образом: в стеклянный термостойкий то есть кварцевый стакан оборудованный термометром, посыпали навеску минерализованной массы, медленно заливали подогретое до 70оС расчетное количество серной кислоты с концентрацией 45% при её нормах от 45 до 95%. Смесь тщательно перемешивалась. При реакции образования суперфосфата разложение фосфорита минерализованной массы идет согласно общему уравнению:
2Са5(РОэ)Р + 7Ш804 + ЗН2О = 3Са(ШР04)2№0 + 7Са804 + 2НБ
В реальности процесс разложения идёт в двух стадиях:
Са5(РОз)Р + 5 Н2804 + 2,5 Н2О = =3НзР04 + 5Са804-0,5 Ш0 + НБ
Са5(РОз)Р + 7 Н3Р04 + 5 Н20 = 5 Са(Н2Р04)2- Н20 + НБ
В это время с разложением фосфорита происходит разложение и других минералов. Так, кальцит разлагается по реакции:
СаСОз + Н2804 = Са804 + СО2 + Н2О
№ 6 (87)
AuiMi
ж те)
universum:
технические науки
июнь, 2021 г.
Образовавшийся в результате этих реакций ор-тофосфорную кислоту нейтрализовали 25% раствором аммиака.
КЫэ + НзР04=КЫ4Н2Р04
Химический анализ продуктов на содержание различных форм Р2О5 проводили по известным методикам [2]. Усвояемую форму Р2О5 определяли по растворимости, как в лимонной кислоте, так и в растворе трилона Б. рН продукта определяли после часового взбалтывания его 10 %-ной водной суспензией. Результаты приведены в таблице.
Из таблицы видно, что с повышением нормы серной кислоты в продуктах увеличивается содержание
усвояемой и водной форм Р2О5, а содержание общей его формы снижается. При концентрации 75% серной кислоты Р2О5 общ 9,73 %; Р2О5 усв по 2% лимонной кислоте 7,81; Р2О5 усв по 0,2 М трилону Б 7,05%; Полученной смеси много влаги 13-14%
Поэтому оптимальной концентрацией серной кислоты является 90% ная концентрация. При этой концентрации Р2О5 общ 9,56 %; Р2О5 усв по 2% лимонной кислоте 8,56; Р2О5 усв по 0,2 М трилону Б 8,36% ;
Полученный смесь высушили в сушильном шкафу. Определили количество Р2О5 , СаО, 8Оз по известным методам анализа. Проверили растворимости в воде.
Таблица 1.
Состав аммонизированного суперфосфата полученного при взаимодействии неполной нормы серной кислоты и Минерализованной массы
Норма Н2804 от стехиометрии, % рН 10%-ной водной суспензии готового продукта Химический состав продукта, вес. % Р 2 О5 vc, / Р7О5 / vrb Р2 О5 вод.
Э ю о Z э ю о о 2 Рн о о в с IT) 0 2 Рн .м и л й о н 1 в .в с у О 2 Рн Р2О5усв. по 0,2М трил.Б н. д о в 5 О 2 Рн СаОобщ. щ. б о 0 VI н. д о в 0 vi
Р2 О5 общ. в 2%-ной лим. к-те, % 2 5 / vr в . Р2О5общ. по 0,2М трил. Б,%
Р2 О5 общ. %
45 4,23 0,41 11,54 Нет 7,73 6,04 3,21 37,47 30,02 13,85 67,01 52,34 27,82
55 3,76 0,35 10,86 Нет 7,98 6,24 4,76 36,29 31,42 14,23 73,56 57,48 43,83
65 2,81 0,27 10,41 нет 8,03 7,09 5,54 35,68 32,58 14,69 77,18 68,14 53,22
75 2,47 0,22 9,73 0,38 7,81 7,05 5,91 34,52 33,79 14,84 80,34 72,46 60,74
85 1,83 0,18 9,41 2,67 7,95 7,40 6,46 33,27 34,16 15,37 84,51 78,69 68,65
90 1,52 0,13 9,56 6,96 8,56 8,36 6,78 32,13 35,27 15,82 89,63 87,53 70,92
95 1,38 0,10 7,61 6,78 5,74 5,18 6,32 31,71 36,43 16,76 75,47 68,15 83,04
Список литературы:
1. Намазов Ш.С. , Сейтназаров А.Р., Ражабов Р.Р., Бадалова О.А., Отабоев
2. Х.А. Простой аммонизированный суперфосфат на основе забалансовой фосфоритной руды - минерализованной массы //UNIVERSUM Технические науки 2018 № 9 с. 54.
3. Методы анализа фосфатного сырья, фосфорных и комплексных удобрений, кормовых фосфатов / М.М. Винник, Л.Н. Ербанова, П.М. Зайцев и др. - М.: Химия. 1975 г. 218 с.
4. Позин М.Е. Технология минеральных удобрений. М.: Химия. 1988г. 286 с.
5. Электронный ресурс WWW.E-udobreniya.ru
6. Электронный ресурс WWW.Xumuk.ru
