CC BY
24
№ 12 (93)
AuiSli
ж те;
UNIVERSUM:
технические науки
декабрь, 2021 г.
СУЛЬФАТ И АЗОТНОКИСЛОТНОЕ РАЗЛОЖЕНИЕ ФОСФОРИТОВ
Алланов Абдугаффор Бердиёрович
преподаватель, Каршинский государственный университет Республика Узбекистан, г. Карши E-mail: 18021988umirov@gmail. com
Таджиев Сайфидин Мухиддинович
д-р техн. наук, профессор, заведующий лабораторией Комплексных удобрений, Институт общей и неорганической химии Академии наук Республики Узбекистан,
Республика Узбекистан, г. Ташкент
SULPHATE AND NITROGEN ACID DECOMPOSITION OF PHOSPHORITES
Abdugaffor Allanov
Teacher, Karshi State University, Republic of Uzbekistan, Karsh
Sayfidin Tajiev
Doctor of Technical Sciences, Professor, Head of the Laboratory of Complex Fertilizers, Institute of General and Inorganic Chemistry of the Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan,
Uzbekistan, Tashkent
АННОТАЦИЯ
Разложение фосфоритов в серной и азотной кислотах позволяет комплексно использовать компоненты фосфорита. Основное преимущество обработки азотной кислотой состоит в том, что не только химическая энергия используется для разложения фосфоритов азотной кислоты, но и анионов NO3. В виде питательных веществ они остаются в составе комплексного удобрения. Суть интенсивной технологии заключается в использовании неполной стехиометрической нормы азотной кислоты для разложения Кызылкумских фосфоритов, содержащих 17,72 % Р2О5
ABSTRACT
The decomposition of phosphorites in sulfuric and nitric acids allows the complex use of phosphorite components. The main advantage of treatment with nitric acid is that not only chemical energy is used to decompose nitric acid phosphorites, but also NO3 anions. In the form of nutrients, they remain in the compound fertilizer. The essence of the intensive technology is the use of an incomplete stoichiometric norm of nitric acid for the decomposition of the Kyzylkum phosphorites containing 17.72% P2O5
Ключевые слова: азотная кислота, фосмука, сложные удобрения, нейтрализация, фосфорно-азотнокислот-ная пульпа, норма азотной кислоты, нитрат аммония, аммиачная селитра.
Keywords: nitric acid, phosphamic acid, complex fertilizers, neutralization, phosphoric-nitric acid pulp, nitric acid, ammonium nitrate, ammonium nitrate.
Введение. Одним из наиболее эффективных средств, повышающих урожайность сельскохозяйственных культур, является применение минеральных удобрений. Решение этой задачи должно быть осуществлено за счет повышения эффективности удобрений путем изыскания лучших приемов их применения и улучшения физико -химических и товарных свойств, более полного использования, внутренних возможностей химических реагентов с разработкой новых способов производства, усовершенствования и интенсификации существующих производств. Для снижения нормы потребления
удобрений сельским хозяйством актуальной является проблема создания и применения новых сложных удобрений на основе Кызылкумских фосфоритов. Серно-азотнокислотный способ разложения фосфатов позволяет получить удобрение, содержащее в своем составе К, Р, 8, Са. Применение таких удобрений в сельском хозяйстве способствует обогащению почвы кальцием, серой, улучшению ее структуры, повышению плодородия, особенно на засоленных почвах.
Библиографическое описание: Алланов А.Б., Таджиев С. СУЛЬФАТ И АЗОТНОКИСЛОТНОЕ РАЗЛОЖЕНИЕ ФОСФОРИТОВ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2021. 12(93). URL: https://7universum. com/ru/tech/archive/item/12771
№ 12 (93)
AuiSli
1ш. те;
UNIVERSUM:
технические науки
декабрь, 2021 г.
Объекты и методы исследования. Для физико-химического обоснования технологии получения новых видов сложных удобрений на основе азотно-кислотной переработки необогащённой фосфоритной муки в присутствии нитрата аммония использовали фосфоритную муку Ташкура, содержащей Р2О5 17,72 %, СаО 44,14 %, СО2 16,03 %, азотную кислоту ОАО «Максам-Чирчик» с концентрацией 59 % HNO3 и аммиачную селитру (К 34,4%) ОАО «Фаргонаазот». Норму азотной кислоты рассчитывали на содержание фосфатных и карбонатных минералов фосфорита по стехиометрии.
Результаты и их обсуждение. Для научного обоснования технологии получения сложных удобрений изучен процесс разложения необогащенной фосфоритной муки (Р205-17,72%, СаО-44,14%, СО2-16,03%,) при неполной норме (30-90% на образование
монокальцийфосфата) смесью серной (93% N2804) и азотной кислот (59% НЫОз). Для определения степени разложения фосмуки расчетное количество фосфорита при интенсивном перемешивании в течение 20 мин обрабатывали смесью кислот. Взаимодействие фосфорита с растворами серной и азотной кислот протекает с интенсивным пенообразованием. Степень разложения фосфатного сырья существенно зависит от соотношения серной и азотной кислот. Устойчивая, трудноразрушаемая пена препятствует равномерному перемешиванию фосфорита с кислотными реагентами в объеме пульпы. На основе результатов опыта установлено, что с повышением нормы серной кислоты наблюдается улучшение товарных свойств получаемого продукта, а повышение нормы азотной кислоты приводит к получению мажущейся массы.
Таблица 1.
Химический состав продуктов серно-азотнокислотного разложения необогащенной фосфоритной муки
Норма кислот Содержание, %
H2SO4 HNO3 P2O5 N CaO Ca(NO3)2 CaSO4 H2O
До сушки
20 10 13,71 1,41 35,52 8,32 13,79 4,44
40 10 12,95 1,33 33,56 7,86 26,07 4,19
60 10 12,05 1,24 31,22 7,31 36,37 3,90
20 20 12,65 2,52 32,78 15,35 12,72 8,20
40 20 11,81 2,44 30,60 14,33 23,76 7,65
60 20 11,00 2,27 28,50 13,35 33,21 7,13
20 30 11,58 3,59 30,02 21,07 11,64 11,26
40 30 10,61 3,25 27,48 19,30 21,34 10,31
60 30 9,84 3,05 25,51 17,91 29,70 9,57
После сушки
20 10 14,34 1,48 37,16 8,70 14,42 2,38
40 10 13,52 1,39 35,03 8,20 27,21 2,09
60 10 12,47 1,28 32,32 7,57 37,65 1,28
20 20 13,17 2,72 34,12 15,98 13,24 2,22
40 20 12,39 2,56 32,09 15,00 24,91 1,73
60 20 11,39 2,36 29,51 13,82 34,30 1,80
20 30 12,23 3,79 31,69 22,26 12,30 1,72
40 30 11,31 3,51 29,31 20,58 22,76 1,78
60 30 10,64 3,30 27,58 19,37 32,13 1,82
Для предотвращения пеногашения в процессе разложения предложено двухстадийное разложение высококарбонатного фоссырья. Сущность процесса разложения сырья заключается в том, что сначала фосмуку обрабатывают концентрированной серной кислотой, а затем ее доразлагают азотной кислотой. Процесс разложения фосфоритной муки серной кислотой протекает бурно и завершается в течение 35 мин. За счет выделения большого количества тепла температура реакционной массы поднимается до 60-800С. Оптимальной нормой серной кислоты является 40-60% от стехиометрии, при которой получается технологически более сухой продукт,
состоящий в основном из моно и дикальцийфосфатов, безводного полугидрата сульфата кальция и активированного фосфорита. Процесс доразложение фосмуки азотной кислотой происходит в течение 5-7мин. При этом практически не наблюдается пенообразования, т.к. процесс протекает в «твердофазном режиме». Полученное удобрение гранулируют при влажности массы 13-15% Н2О и сушат, затем классифицируют.
Результаты исследования по определению физико-механических свойств показали, что сложные удобрения имеют удовлетворительные товарные свойства. Химический анализ полученных образцов
№ 12 (93)
AuiSlj
ж те;
UNIVERSUM:
технические науки
декабрь, 2021 г.
удобрений показал что, питательные вещества находятся в виде моно- и дикальцийфосфатов, сульфатов и нитратов кальция и активированного фосфорита.
На основании технологических испытаний установлены оптимальные параметры получения новых форм удобрений. Рассчитан материальный баланс и расходные коэффициенты получения удобрения. Предложена оптимальная технологическая схема получения азотно -фосфорного и азотно-фосфорно-
калийного удобрения на основе необогащенной фосмуки Ташкура и хлорида калия. Таким образом, при получении фосфорсодержащего удобрения типа суперфосфата дефицитную серную кислоту можно заменить азотной кислотой. Варьируя соотношение кислот и хлорида калия, можно получить удобрение с заданным соотношением питательных компонентов - азота, фосфора и калия.
Таблица 2.
Аналитическая характеристика сложных удобрений из необогащенной фосмуки, полученных различными способами
Норма к-ы, % Содержание, масс.% Расходные коэффициенты, т/т Примечание, сумма питательных компонентов
H2SO4 HNO3 N P2O5 общ P2O5 усв CaO Ca(NO3)2 H2O фосмука H2SO4 HNO3
40 30 3,86 12,59 80-85 7,72 1,99 0,6667 0,1621 0,1563 Ш+ Р2О5+ СаО=23-25%
40 20 2,67 13,05 70-75 5,34 1,53 0,7143 0,1737 0,1549 Ш+ Р2О5+ СаО=21-23%
30 30 3,86 12,59 70-75 7,72 1,99 0,6667 0,1216 0,1563 Ш+ Р2О5+ СаО=24-26%
30 20 2,70 13,25 65-70 5,41 1,66 0,7246 0,1322 0,1133 Ш+ Р2О5+ СаО=21-23%
20 30 4,02 13,12 60-65 8,04 2,53 0,6944 0,0844 0,1628 Ш+ Р2О5+ СаО=25-27%
20 20 2,09 14,22 55-60 5,80 1,26 0,7692 0,0935 0,1202 Ш+ Р2О5+ СаО=22-24%
100 - - 11,33 95-97 - 0,79 0,6667 0,4053 - СП-ЗАО «Электрохимзавод» Ш+ Р2О5+ СаО=11-13%
- 30 4,45 14,52 45-50 8,90 1,48 0,7519 - 0,1763 Ш+ Р2О5+ СаО=27-29%
100 - - 12,00 95-97 - 2,50 0,6950 0,5190 0,02244 т/т NH3 ОАО «Кукон супер-т заводи» Ш+Р2О5+СаО=16-17%
- 30 5-6 15-16 45-50 10-12 2,00 0,9840 - 0,2700 ОАО «Самаркандкимё». Ш+Р2О5+СаО=30-33%.
Список литературы:
1. Винник М.М., Ербанова Л.Н., Зайцев П.М. и др. // Методы анализа фосфатного сырья, фосфорных и комплексных удобрений, кормовых фосфатов. - М.: Химия. - 1975. - 218 с.
2. Реймов А.М., Эркаев А.У., Намозов Ш.С., Мирзакулов Х.Ч. О процессе разложения фосфоритов Центральных Кызылкумов неполной нормой азотной кислоты. // Узб. хим. журнал. - 2001. № 3. - С. 64- 66.
3. Назирова Р.М., Таджиев С.М., Мирсалимова С.Р., Каримов Д.Д. // Комплексные удобрения на основ местного сырья // Научно-методический журнал "Проблемы науки"- 2019- № 11(47), с. 25-28.
4. Назирова Р.М., Таджиев С.М., Мирсалимова С.Р., Хамдамова З.// Интенсификация процесса получении комплексных удобрений на основе местного сырья//Научно-методический журнал "Наука, техника образование" - 2019-№ 9 (62) с. 8-12.
5. Назирова Р.М, Таджиев С.М., Мирсалимова С.Р., Худаярова Д.// Интенсивная технология получения NPK удобрений на основе мытого сушёного концентрата Центральных Кызылкумов// Научно-методически журнал "Проблемы современной науки и образования " - 2019.- № 2(135), с. 6-11.
