CC BY
1УДК: 661.632.66.074.52-926.212
ТЕРМОКОНЦЕНТРАТНИ ХЛОРИД КИСЛОТАЛИ ЦАЙТА ИШЛАБ ОЛИНГАН ХЛОРОФОСФОРКИСЛОТАЛИ БУТЦА ВА МУРАККАБ NP-УГИТЛАРНИНГ РЕОЛОГИК, ФИЗИК-МЕХАНИК ВА ТОВАР ХОССАЛАРИ
Розикова Д. А., Собиров М. М., Бахриддинов Н. С.
Аннотация: Маколада Марказий ^изилкум фосфоритининг ювиб куйдирилган фосфоконцентрати таркибидаги фосфат, эркин кальций оксиди ва кальцит минералларини парчалаб, монокальцийфосфат ва кальций хлорид тузлари хосил булиши асос килиб олинган холда 31 % ли хлорид кислота ёрдамида фосфорли угит олиш технологияси ва олинган угитнинг реологик, физик-механик хамда товар хоссалари курсатиб берилган.
Аннотация: В статье рассмотрены технология, реологические, физико-механические и товарные свойства фосфорного удобрения полученного с использованием 31% -ной соляной кислоты, основанный на разложении фосфата, свободного оксида кальция и минералов кальцита, содержащих в промытом фосфоконцентрате фосфорита Центральных Кызылкумов и образовании монокальцийфосфата и солей хлорида кальция.
Annotation: The article discusses the technology, rheological, physical and mechanical and commercial properties of phosphoric fertilizer obtained using 31% hydrochloric acid, based on the decomposition of phosphate, free calcium oxide and calcite minerals contained in the washed phosphoconcentrate of phosphorite of Central Kyzylkum and the formation of monocalcium phosphate and calcium chloride salts
Калит сузлар. Марказий ^изилкум фосфорити, фосфоконцентрат, фосфорит, фосфор, хлорид кислота, эркин кальций оксиди, кальцит минерали, монокальцийфосфат, кальций хлорид, хлорфосфоркислотали бутка, фильтрлаш, аммиак, стехиометрик меъёр, зичлик, ковушкоклик, донадорлик.
Ключевые слова. Фосфорит Центральный Кызылкум, фосфоконцентрат, фосфорит, фосфор, соляная кислота, свободный оксид кальция, минерал кальцит, монокальцийфосфат, хлорид кальция, солянофосфорнокилотная пульпа, фильтрация, аммиак, стехиометрическая норма, плотность, вязкость.
Keywords. Phosphorite Central Kyzylkum, phosphoconcentrate, phosphorite, phosphorus, hydrochloric acid, free calcium oxide, mineral calcite, monocalcium phosphate, calcium chloride, hydrochloric acid slurry, filtration, ammonia, stoichiometric rate, density, viscosity.
Бугунги кунда дунёдаги ахолининг купайиб бориши, дехкончилик учун ярокли булган ерларнинг камайиши кузатилмокда. Бу эса уз навбатида ахолини озик-овкат махсулотлари билан таъминлаш муаммосини келтириб чикаради. Шу муносабат билан агросаноат мажмуасини органик угитлар етишмаслиги сабабли минерал угитлар, усимликларни химоя килиш воситалари, усимликларни усиш ва ривожланиш стимуляторлари билан таъминлаш кишлок хужалиги экинлари хосилдорлигини оширишнинг асосий йуналиши хисобланади. Шу сабабли кишлок хужалигини зарур угитлар билан таъминлаш мухим ахамиятга эга.
Минерал угитлар таркибидаги усимлик томонидан узлашувчан модда ва элементлар микдорини ошириш, колаверса, усимлик учун зарур булган моддаларни юкори даражага келтириш максадида турли куринишдаги минерал угитлар ишлаб чикаришга катта
эътибор берилмокда.
Республикамизда кенг куламли аник чора-тадбирларни амалга ошириш натижасида махдллий хомашё асосида янги турдаги фосфорли угитларни олиш ва кишлок хужалигини юкори сифатли минерал угитлар билан таъминлаш сохдсида илмий изланишларнинг юкори натижаларига эришилмокда. Узбекистон Республикасини 2017-2021 йилларга мулжалланган Х,аракатлар стратегиясининг учинчи йуналишида «...юкори технологик кайта ишлаш тармокларини, биринчи навбатда, махдллий хомашё ресурсларини чукур кайта ишлаш асосида юкори кушимча кийматли тайёр мах,сулотлар ишлаб чикаришни жадал ривожлантириш...» [1] га каратилган мух,им вазифалар белгиланган. Мазкур йуналишда таркибида кальций ва магний тутган табиий карбонатли минераллар ва саноат чикиндиларини кайта ишлаш асосида концентрланган фосфорли угитлар ишлаб чикариш технологиясини яратиш жуда мух,им х,исобланади.
Минерал угитларнинг сифатига эътибор бериш албатта зарур. Бундай сифатлар куйидаги курсаткичлар - минерал угит таркибидаги зарурий моддаларнинг усимлик томонидан узлашувчанлиги, ушбу моддаларнинг концентрацияси, угитнинг реологик, физик-механик ва товар хоссалари кабилар буйича белгиланади. Ушбу маколада олинган азот ва фосфорли угитнинг ана шу хоссалари урганилганлиги ва тадкик этилганлиги хдмда уларнинг натижавий маълумотлари келтирилган..
Тадкикот объекти ва усуллари. Лаборатория шароитида тажрибалар электр мотор ёрдамида бошкариладиган винтли аралаштиргич билан жих,озланган трубали шиша реактордан ташкил топган лаборатория курилмасида утказилди. Лаборатория ишларини олиб бориш учун Марказий ^изилкум ювиб куйдирилган фосфоконцентрати (ЮКФК) (таркиби: Р2О5 - 25,71%; СаО - 55,68%; СО2 - 2,83%; М§0 - 1,19%; Б^Оз - 3,79%; ЗОз -5,01%)ни 31,4 % ли хлорид кислотанинг туликсиз меъёрлари билан 1-2 соат давомида кайта ишланди. Хлорид кислота микдорини х,исоблашда фосфорит намуналари таркибидаги фосфат, эркин кальций оксиди ва кальцит минералларини парчалаб, монокальцийфосфат ва кальций хлорид тузлари х,осил булиши асос килиб олинди. Кислота меъёри стехиометрияга нисбатан 45, 55, 65 ва 75% олинди. Х,арорат кислота меъёрига караб 65-85 оС ни ташкил этди. Олинган хлорфосфоркислотали буткани таркибидаги кальций хлоридни фильтрлаб олишда фосфор оксидини йукотилишини олдини олиш учун аммиак гази билан водород курсаткичи рН=5,0-5,5 булгунга кадар нейтралланди. Нейтралланган хлорфосфоркислотали буткага, кальций хлоридни ажратиб олиш учун 1:1 нисбатда сув кушиб фильтрланди.
Биринчи фильтрлаш жараёнида х,осил булган фильтрат хлорат асосли дефолиантлар олиш учун хомашё сифатида кулланилади. Олинган фосфоконцентрат таркибидаги кальций хлоридни янада тоза ювиш учун сув билан 1:1 нисбатда репульпация килинди ва фильтрланди (бу иккинчи фильтрлаш). Иккинчи фильтрлаш жараёнида х,осил булган фильтрат янги х,осил булган хлорфосфоркислотали буткани кальций хлоридини биринчи марта ювиб-фильтрлаш учун кулланилади.
Иккинчи марта фильтрлангандан сунг фосфоконцентрат куритилди. Олиб борилган лаборатория ишлари натижасида олинган хлорфосфоркислотали бутка, 1 - ва 2-фильтрлашдан сунг олинган нам ва куритилган фосфоконцентратлар таркиби кимёвий тах,лил килинди.
Олинган барча мах,сулотлар таркибидаги барча турдаги Р2О5 (умумий, узлашувчан ва сувда эрийдиган) КФК-3 фотоколориметрда ^=440 нм тулкин узунлигида, сарик фосфорванадиймолибден комплексида фотометрик усул билан аникланди [2]. Азот микдори - аммиакни Кьельдал усулида хдйдаш ва хлорамин усули билан аникланди [3].
Кальцийнинг барча шакллари флоурексон ёки хром-тук куки иштирокида Трилон -Б билан титрлаш оркали комплексометрик усулларда аникланди [4].
Хлор - Мор усулида аникланди [5]. Хлорфосфоркислотали буткани сув билан суюлтириб фильтрлаш жараёни KSL-252 маркали вакуум насосида амалга оширилди.
^аттик намуналардаги сувнинг микдорини 100-105°С хароратда куритиш шкафида доимий огирликгача куритиш оркали аникланди [6].
Хом ашё, оралик махсулотларнинг физик-кимёвий хоссалари яъни, зичлик, ковушкоклик, рН, донадорланган угитларнинг мустахкамлиги, сочилувчанлик, намлик сигими, окувчанлик, гигроскопик нуктаси ва хоказолар урганилди.
Эритма ва буткаларнинг зичлиги пикнометр ПЖ-2 ёрдамида [7] уларнинг кинематик ковушкоклиги шишали капиллярли вискозиметрлар ВПЖ-1 ва ВПЖ-2 ёрдамида аникланди [8]. Уларнинг рН курсатгичлари эса METTLER TOLEDO FE20/EL20 pH meter quick guide ускунасида аникланди [9].
Угит доналарининг статик мустахкамлиги ИПГ-1 турдаги жихозда аникланди [10]. Усул икки сирт орасидаги бир укли сикишдаги синалаётган фракция донадор угитнинг бузилиши учун сарф булган кучни аниклашга асосланган.
Сочилувчанлик [11] адабиётда берилган усул буйича текис каттик сиртга 1м баландликдан бир мартали ташлаб юбориш ва сочилишдан кейин элакда колган угит огирлигини аниклашга асосланган.
Доналар улчами 2-3мм булган угит намуналарнинг намлик сигими ва гигроскоплиги 25°С да эксикаторли (Пестов) усулда аникланди [12].
Тадкикот натижалари ва мух,окамаси. Мураккаб NP-угитлар ишлаб чикариш, саклаш, ташиш ва уларни кишлок хужалигида куллаш жараёнларини ташкил этишда оралик хамда тайёр махсулотларнинг реологик, физик-механик ва товар хоссалари мухим ахамият касб этади. Шунга кура NP-угитлар хамда уларни олишдаги оралик махсулотларнинг реологик, физик-механик, товар хоссалари хлорид кислотанинг меъёрига, озука моддаларининг нисбати ва хароратнинг узгаришига богликлиги урганилди.
1-жадвалда термоконцентратни хлорид кислотали кайта ишлаб олинган хлорфосфоркислотали бутка ковушкоклиги хамда зичлигини кислота меъёрига ва хароратга богликлигини урганиш натижалари келтирилган.
1-жадвал
Термоконцентратни хлорид кислотали кайта ишлаб олинган хлорфосфоркислотали бутканинг реологик хоссалари
Кислота меъёри, % Х,аро рат, оС рН
ковушкоклик, сПз Зичлик, г/см3
25 40 55 70 85 25 40 55 70 85
45 30,90 28,28 23,50 21,91 19,24 1,682 1,671 1,645 1,602 1,584 5,5
55 26,99 25,99 22,14 19,18 17,69 1,667 1,654 1,631 1,596 1,560 5,4
65 23,98 22,47 19,54 16,68 15,39 1,651 1,640 1,621 1,591 1,554 5,4
75 22,55 20,16 16,67 14,16 11,66 1,631 1,624 1,613 1,584 1,547 5,4
Олинган натижалар курсатдики, кислота меъёри 45%, харорат 25 оС ни ташкил этганда хлорфосфоркислотали бутканинг ковушкоклиги 30,90 сПз ва зичлиги 1,682 г/см ни ташкил этади. Х,арорат 85 оС га ортиши билан бутканинг ковушкоклиги ва зичлиги мос
3 „
равишда 19,24 сПз ва 1,584 г/см гача камаяди. Бу ковушкоклик 1,61 марта камайишини
курсатади. Хлорид кислотанинг стехиометрик меъёри 55-75 % ни ташкил этганда олинган хлорфосфоркислотали буткаларнинг ковушкоклиги ва зичлиги кислота меъёри 45 % булган тажрибадагидек, хдрорат кутарилиши билан камайиб боради.
2-, 3- ва 4-жадвалларда фосфоконцентрат, аммоний нитрат, карбамид ва КАС эритмаси асосида олинган КР-угитлари донадорлаш, куритиш каби жараёнлардан утказилди ва уларнинг донадорлик таркиби урганилди.
2-жадвал
Фосфоконцентрат ва аммоний нитрат асосида олинган мураккаб NP-yFитлар
донадорлик таркиби, %
№05 Фракциялар улчами, мм
-6 - +5 -5 - +3 -3 - +2 -2 - +1 -1 >
кислота меъёри 45% булганда
1:2 7,53 51,36 31,47 9,25 0,41
1:1 7,88 52,15 32,46 7,05 0,46
1:0,7 8,06 54,25 33,14 4,03 0,52
1:0,5 8,56 54,73 33,47 2,57 0,67
кислота стехиометрик меъёри 55% булганда
1:2 5,64 54,41 35,46 4,12 0,37
1:1 5,79 54,78 36,12 2,89 0,42
1:0,7 5,98 55,21 37,01 1,32 0,48
1:0,5 6,04 55,67 37,43 0,25 0,61
кислота стехиометрик меъёри 65% булганда
1:2 4,98 55,16 36,09 3,41 0,36
1:1 5,09 55,31 36,61 2,60 0,39
1:0,7 5,23 55,83 37,2 1,31 0,43
1:0,5 5,43 55,92 37,93 0,14 0,58
кислота стехиометрик меъёри 75% булганда
1:2 4,91 55,21 36,12 3,41 0,35
1:1 5,06 55,34 36,57 2,64 0,37
1:0,7 5,18 55,87 37,21 1,33 0,41
1:0,5 5,37 55,93 37,94 0,22 0,54
Олинган маълумотлардан куринадики, фосфоконцентрат ва аммоний нитрати асосида олинган угитларда 1 мм ва ундан кичик улчамли фракциялар 1% дан ортмайди. 65 мм улчамли фракциялар кислота меъёрига караб 5 дан 8,5% гачани ташкил этади. Угитлар таркибида аммоний нитрат ортиб бориши билан 5-6 мм ли ва 1 мм ва ундан кичик фракциялар микдори 1-1,5%гача ортиб боради.
Фосфоконцентрат ва карбамид асосида олинган угитларда 5-3 мм улчамли фракциялар кислота меъёрига караб 53-56% ни ташкил этади, 3-2 мм улчамли фракциялар кислота меъёрига караб 31,78% дан 38,19%гачани ташкил этади 5-6 мм улчамли фракциялар эса 5-8% ни ташкил этади.
3-жадвал
Фосфоконцентрат ва карбамид асосида олинган мураккаб NP-yFитлар
донадорлик таркиби, %
№05 Фракциялар улчами, мм
-6 - +5 -5 - +3 -3 - +2 -2 - +1 -1 >
кислота стехиометрик меъёри 45% булганда
1:2 6,88 52,89 31,78 7,95 0,5
1:1 7,3 53,36 32,77 6 0,57
1:0,7 7,54 54,46 33,45 3,92 0,63
1:0,5 8,08 54,94 33,78 2,42 0,78
кислота стехиометрик меъёри 55% булганда
1:2 5,03 54,62 35,77 4,1 0,48
1:1 5,25 54,99 36,43 2,8 0,53
1:0,7 5,49 55,42 37,32 1,18 0,59
1:0,5 5,58 55,68 37,74 0,28 0,72
кислота стехиометрик меъёри 65% булганда
1:2 4,37 55,37 36,4 3,39 0,47
1:1 4,55 55,52 36,92 2,51 0,5
1:0,7 4,74 56,04 37,51 1,17 0,54
1:0,5 4,97 56,03 38,14 0,17 0,69
кислота стехиометрик меъёри 75% булганда
1:2 4,3 55,42 36,43 3,39 0,46
1:1 4,48 55,55 36,93 2,56 0,48
1:0,7 4,69 56,08 37,52 1,19 0,52
1:0,5 4,91 56,14 38,19 0,11 0,65
Фосфоконцентрат ва КАС асосида олинган угитларда 5-1 мм улчамли фракциялар кислота меъёрига караб 90-95% ни ташкил этади, 5-6 мм ва 1 мм ва ундан кичик улчамли фракциялар эса 9-5% ни ташкил этади.
4-жадвал
Фосфоконцентрат ва КАС асосида олинган мураккаб NP-yFитлар
_донадорлик таркиби, %_
№Р205 Фракциялар улчами, мм
-6 - +5 -5 - +3 -3 - +2 -2 - +1 -1 >
кислота стехиометрик меъёри 45% булганда
1:2 7,21 52,13 31,63 8,61 0,45
1:1 7,60 52,76 32,62 6,53 0,52
1:0,7 7,81 54,36 33,30 3,98 0,58
1:0,5 8,33 54,84 33,63 2,50 0,73
кислота стехиометрик меъёри 55% булганда
1:2 5,35 54,53 35,63 4,12 0,44
1:1 5,53 54,90 36,29 2,86 0,49
1:0,7 5,75 55,33 37,18 1,26 0,55
1:0,5 5,82 55,69 37,60 0,28 0,68
кислота стехиометрик меъёри 65% булганда
1:2 4,69 55,28 36,26 3,42 0,43
1:1 4,84 55,43 36,78 2,57 0,46
1:0,7 5,00 55,95 37,37 1,26 0,50
1:0,5 5,22 55,99 38,05 0,17 0,65
кислота стехиометрик меъёри 75% булганда
1:2 4,63 55,34 36,30 3,42 0,43
1:1 4,77 55,47 36,80 2,63 0,45
1:0,7 4,96 56,00 37,39 1,28 0,49
1:0,5 5,16 56,06 38,09 0,19 0,62
Олинган натижалар курсатдики, фосфоконцентрат, аммоний нитрат, карбамид ва КАС эритмаси асосида олинган мураккаб угитлар доналарининг улчамлари билан кишлок хужалиги талабларига тулик жавоб беради.
Олинган NP-уFитларнинг уртача физик-механик ва товар хоссалари курсаткичлари 5-жадвалда келтирилган.
5-жадвал
Мураккаб _ NP-yFитларнинг физик-механик хоссалари__
Кислота меъёри, % Нам- лиги, % Х,ажмий OFИрЛИГИ, г/см3 Мустах-камлиги, мПа Сочилув- чанлиги, % ^иялик бурчаги, о Окув-чанлиги, сек Гигроскопик нуктаси, % Дона- дорлиги, %
Фосфоконцентрат ва аммоний нитрат асосида
45 0,31 1,18 2,71 100 40,5 11,25 53 85,75
55 0,32 1,15 2,53 100 37,5 11,05 51 91,52
65 0,63 1,13 2,45 100 34,0 10,15 49 92,51
75 0,92 1,09 2,39 100 32,0 9,55 46 92,56
Фосфоконцентрат ва карбамид асосида
45 0,36 1,21 2,65 100 42,0 11,45 65 86,85
55 0,37 1,18 2,48 100 38,0 11,15 63 91,99
65 0,73 1,16 2,38 100 34,5 10,45 60 92,98
75 1,06 1,15 2,29 100 33,0 10,15 58 93,06
Фосс юконцентрат ва КАС эритмаси асосида
45 1,37 1,20 2,69 100 42,5 12,00 57 86,32
55 1,49 1,17 2,51 100 39,5 11,75 55 91,78
65 1,62 1,15 2,42 100 36,0 11,05 53 92,78
75 1,73 1,13 2,35 100 34,5 10,75 50 92,86
Хулоса. Тажриба натижалари курсатдики, фосфоконцентрат, аммоний нитрат, карбамид ва КАС эритмаси асосида олинган барча уFитлар кислота меъёри 45% ни ташкил этганда сочилувчанлиги 100% га, гигроскопик нуктаси мос равишда 53, 65 хамда 57%га, донадорлиги эса 85,75, 86,85 хдмда 86,32 %га тенглиги аникланди. Кислота меъёри ортиб бориши билан уFитларнинг физик-механик ва товар хоссалари бир-бирига боFлик равишда яхшиланиб бориши аникланди. Масалан, фосфоконцентрат ва аммоний нитрат асосида олинган уFитларда кислота меъёри ортганда уFитларнинг донадорлиги 92,52 %гача ортиб бориши билан бирга унинг киялик бурчаги 40,5 дан 32,0 о га камаяди шунингдек окувчанлиги 11,25 дан 9,55 сонияга камаяди. Бу конуниятлар фосфоконцентрат, карбамид ва КАС эритмаси асосида олинган уFитларда хам такрорланади.
АДАБИЁТЛАР
1. «Узбекистон Республикасини янада ривожлантириш буйича харакатлар стратегияси туFрисида» ги Узбекистон Республикаси Президентининг ПФ-4947-сон Фармони
2. ГОСТ 20851.2.75. Методы определения содержания фосфора. -М.: Изд. стандартов, 1983.- 22 с.
3. ГОСТ 30181.4-94 Методы определения суммарной массовой доли азота, содержащегося в сложных удобрениях и селитрах в аммонийной и нитратной формах (метод деварда).//Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации - Минск: - 1996. -7 с.
4. Винник М.М., Ербакова Л.И., Зайцев Г.И.. Методы анализа фосфатного сырья, фосфорных и комплексных удобрений, кормовых фосфатов / М.: Химия, 1975.- 218 с.
5. Климова В.А. Основные микрометоды анализа органических соединений. - М.: Химия, 1975. - 224 с.
6. ГОСТ 20851.4-75 Удобрения минеральные. // Методы определения воды. М.: ИПК Издательство стандартов, 2000г. 5 с.
7. ГОСТ 18995.1-73. Продукты химические, жидкие. // Методы определения плотности. М.: ИПК Издательство стандартов, 2004г. 4 с.
8. ГОСТ 10028-81. Вискозиметры капиллярные стеклянные. М.: ИПК Издательство стандартов, 2005г. 13 с.
9. Метод определения показателя рН был осуществлен на приборе METTLER TOLEDO FE20/EL20 pH meter quick guide. Швецария-2007г. 5c.
10. ГОСТ 21560.2-82. Удобрения минеральные. // Метод определения статической прочности гранул. М.: ИПК Издательство стандартов, 2003г. 4 с.
11. ГОСТ 21560.5-82. Удобрения минеральные. // Метод определения рассыпчатости. М.: ИПК Издательство стандартов, 2003г. 7 с.
12. Пестов Н.Е. Физико-химические свойства зернистых и порошкообразных химических продуктов. М.-Л.: Изд-во АН, 1947г. 239 с.
Механика ва технология илмий журнали кабул килинди 24.03.2021
