автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.01, диссертация на тему:Комплексные удобрения на основе кислотной переработки фосфатного сырья Среднеазиатского региона и хлорида калия

РГ6 од

2 3 ¡{ЮН 1993

АКАДЕМИЯ НАУК РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН

ИНСТИТУТ УДОБРЕНИЙ

На правах рукописи

АМИРОВА Алия Мухамедзакировна

КОМПЛЕКСНЫЕ УДОБРЕНИЯ НА ОСНОВЕ КИСЛОТНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ФОСФАТНОГО СЫРЬЯ СРЕДНЕАЗИАТСКОГО РЕГИОНА И ХЛОРИДА КАЛИЯ

Специальность 05.17.01 — технология

неорганических веществ

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Ташкент —1993 г.

Работа выполнена в Отделе химии и технологии удобрений Института химии АН РУз (с марта 1992 г. — Институт удобрений АН РУз).

Официальные оппоненты:—доктор технических наук, профессор

Мирааев Фаттах Мирзаевич

Ведущее предприятие: — Казахский химико-технологический

Защита состоится 17 июня 1993 года в 10.00 часов на заседании Регионального специализированного совета Д 015.60. 21 при Институте удобрений Академии наук Республики Узбекистан (700047, г. Ташкент, ул. Ахунбабаева, 18).

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке АН РУз (700170, г. Ташкент, ул. Муминова. 13).

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные гербовой печатью, просим направлять по адресу: 700047, г. Ташкент, ул. Ахунбабаева 18, Региональный специализированный совет Д 015.60.21.

Автореферат разослан . _,____ 1993 года.

Ученый секретарь специализированного Совета,

Доктор технических наук, профессор Сераветдннов Дуглас Зияевич

Доктор технических наук, профессор Мирходжйев Миргани Мирходиевжч

институт

доктор химических наук

Р. Г. ОСИЧКИНА

, I. ОБЩАН ХАРАКТЕРИСТИСА РАБОТЫ

Актуальность работы. Рост производства фосфорсодержащих удобрений, кормовых фосфатов и пути их размещения во многой определяются направлениями развития фисфатно-сырьевой базы. Основной прирост производства фосфатного сырья для химической переработки на удобрения и кормовые фосфаты будет приходиться на бедные фосфориты.

.-, Источником фосфатного сырья в Среднеазиатском регионе являются фосфориты месторождения Каратау, характеризующиеся пониженным содержанием пятиоксида фосфора, наличием в сырье примесей, в основном соединений магния, высоким содержанием кремнезема. В последние годы отмечается устойчивый дефицит в фосфатном сырье Каратау. Расширение фосфатно-сырьевой базы в регионе за счет вовлечения в переработку крупных месторождений зернистых фосфоритов в Центральных Кызылкумах позволит ликвидировать создавшийся дефицит, организовать новые производства фосфорсодержащих удобрений.

Зернистые фосфориты Центральных Кызылкумов не имеют аналогов среди фосфоритовых месторождений страны; необходимы исследования как фоссырьл, так и процессов его обогащения и переработки на различные фосфорсодержащие удобрения. Наиболее разведанным и подготовленным к промышленной разработке является Дяерой-Сардаринскоо месторождение кызылкумского фосфорито-носного бассейна. Фосфориты Каракалпакии, изучаемые геологами на протяжении около сорока лет, танке могут служить перспективным сырьем для получения удобрений.

В промышленности фосфорсодержащих удобрений доминируют сернокислотные способы переработки фосфатов, имзайдее существенные недостатки - серная кислота используется лишь как химический реагент, образуется больиое количество отходов производства, невысока степень использования фосфатного сырья, высокие требования, предъявляете к качеству фосфатов, в случае аммофоса получение неуравновешенного по питательным веществам продукта, продолжающийся устойчивый дефицит серосодержащего сырья.

Эффективным способом переработки фосфатов на удобрения является азотнокислотная технология, позволяющая не только организовать процесс по безотходному или малоотходному циклу, но и

комплексно использовать компоненты фосфатного сырья, за счет специфического дойствия"азотной кислоты вовлечь в переработку на удобрения низкокачественные бедные фосфаты, содержащие вред-"" ные примеси и не пригодные для других кислотных способов, повысить коэффициент выхода целоного компонента, получать ценное удобрение для засоленных и кислых почп - кальциевую селитру.

Действующие за рубежом и в страде производства по получению удобрений азотнокислотныы способом основаны на переработке высококачественного фосфатного сырья, содержащего более 32% ^О^. Несмотря на многочисленные исследования, опытные и опытно-промышленные проработки, доказанную целесообразность организации езотнокислотной переработки бедных фосфатов таких производств еще не создано. Из числа объективных факторов, тормозящих реализация технологии, являлась нерешенность тяжелого узла фильтрации азотнокислотных пульп из фосфоритов с высоким содержанием нерастворимого остатка, в т.ч. из фосфоритов Каратау,

Для отделения части ионов кальция в виде гипса может использоваться азотно-сернокислотная технология переработки фосфатов . Процесс разложения фосфата может проводиться как в одну стадии, так и раздельно; в последнем случае может осуществляться на оборудовании производства аммофоса без изменения схемы сернокислотной экстракции фосфатов с получением нитрофссфат-ных удобрений.

Большое значение в сельскохозяйственном производстве приобретай? бесхлорные форкм калийных удобрений. Сочетанием процессов ааотно- и фоефорнешлотного розлоашнил хлорида калия и азотнокислотной переработки фосфатов возможно получение бесхлорных азотно-фезефорно-калийных удобрений без выделения из растворов избыточных ионов кальция.

Во всех рассмотренных направлениях кислотной переработки фосфатов предусматривается получение удобрений, содержащих в своем составе соединения кальция. Исследованиями последних лет доказано положительное влияние кальция на развитие растений, особенно на засоленных почвах.

С целью разработки комплексной замкнутой технологии калий-содержащих бесхлорных удобрений с использованием образующейся соляной кислоты исследованы процессы солянокислотной переработки бедных фосфоритов с получением удобрительного и кормового

преципитатов. Возмо:кность использования отхода процесса - раст~ вора хлорида кальция в цементной промшленпости придает этим процесса;.! реальную иоплотимость.

Работа выполнена в соответствии с тематическими планами Института химии АН РУз (.№ гос. рогистрпций 70090441, 01.133. 0036259, 01.Ь2.Ь0064Ш, 0I.B6.004d70U), межведомственным координационным планом совместных НИР и внедрения их результатов в народное хозяйство, приказом-постановлением Министерства химической промышленности, Академии каук УзССР и Министерства высшего и среднего специального образования от 26.05.i30 г. № 421/47/Ъ.

Целью работы является исследование нового фосфатного сырья Республики Узбекистан, разработка научных основ и технологии аз отнокислотной переработки низкокачественного фосфатного сырья, кислотного разложения хлорида калия по малоотходным технологиям с получением азстно-фосфорных, азотно-фосфорно-калийных бесхлор-них удобрений.

В соответствии с этим были поставлены следующие задачи:

- изучить химический и вещественный состав кызылкумских и каракалпакских фосфоритов, выявить характерные особенности этих видов фосфатного сырья;

- исследовать процессы азотнокислотной переработки шзнл-кумских фосфоритов на нитрофос с регулируемым содержанием различных форм фосфора и кальциевую селитру;

- разработать способы эффективного отделения твердой 'фазы из азотнокислотных пульп, полученных из фосфоритов с высоким содержанием нерастворимого в азотной кислоте остат2«а, с привлечением ПАВ и сульфатной добавки;

-установить оптимальные условия кристаллообразования гипса с высокими фильтрующими показателями в условиях избыточного содержания ионов кальция в растворах в процессах совместной и раздельной азотно-сернокислотной переработки фосфатов;

- разработать физико-химические основы и технологию азот-но-фосфорно-налиЯных боехлорных удобрений на основе азотнокислотных растворов фосфатов и продуктов разложения хлорида калия азотной и фосфорной кислотами;

- комплексно решить вопрос утилизации соляной кислоты, образующейся в технологии бесхлорных калийсодержащих удобрений, с получением качественных удобрительного и кормового преципитатов;

_ с -

- отработать основные технологические параметры процессов получения удобрений на опытных и опытно-прошдиленний установках. _______

Научная новизна. Показаны характерные особенности химического и воществошгаго состава фосфоритов республики Узбекистан, полученных на их основе концентратов, отличия их от фосфоритов других месторождений.

Впервые исследована процессы азотнокислотной переработки зернистых кызылкумских фосфоритов, получены кинетические характеристики разложения сырья, показавшие существенные отличия их реакционной способности от других фосфатов, выявлены особенности растворения соединений железа.

Поручены новые данные по влиянию на свойства дисперсных фаз и процесс фильтрации азотнокислотных пульп фосфоритов поверхностно-активных веществ и сульфатной добавки, позволившие повысить скорость фильтрации мелкодисперсных труднофильтруемых пульп на порядок и выше.

Теоретически обоснованы новые технические решения в области получения нитрофосфатних удобрений азотно-сернокислотным разложением фосфоритов. Установлены растворимость гипса в система фосфорная кислота - нитрат кальция - сода, илишшо соединений железа и алюминия на растворимость гипса, степень пересыщения растворов гипсом и скорость снятия пересыщения, изменение формы и размеров кристаллов гипса в условиях избыточного содер- ' кания ионов кальция в растворах, влияние степени дробления фос-

емрьл на ирацаос криошлообразииаиия. По/г/чсшшо дшшые легли

в основу получения кристаллических осадков с хорошими фильтрующими свойствами.

Впервые выполнены теоретические исследования взаимодействия в сложных кислотно-солевых водных системах, содержащих основные компоненты азотнокислотных растворов фосфатов СаСЫОд).,, ЩОд, Н3РО4 и нитрат калия, на основании которых разработано новое техническое решение получения азотно-фосфорно-калийных удобрений без выделения из растворов избыточных по отношению к Р«>0^ ионов кальция.

Установлены закономерности взаимодействия хлорида калия с экстракционными фосфорными кислотами из апатита и фосфоритов

Каратау, явившиеся основой для получения бесхлорных ЫРК удобрений путем сочетания процессов фосфорнокислотного разложения КС1 и аэотнокислотной экстракции фосфатов.

Получены новые научные результаты по влиянии вида фосфатного сырья на процессы солянокислотной экстракции фосфоритов и преципитировалил солянокислотных растворов карбонатом кальция с получением качественных удобрительного и кормового преципитатов.

Практическая ценность. На основании результатов выполненных физико-химических и прикладных исследований разработан ряд новых способов получения удобрений:

- технология нитрофоса и кальциевой селитры из фосфоритов Центральных Кызылкумов с интенсификацией процессов фильтрации азотнокислотных пульп путем введения в процесс сульфата натрия

и кислотостойких ПАВ. Метод интенсификации отделения нерастворимого остатка является действенным и для других видов фосфоритов;

- малоотходная эффективная технология нитрофоса из фосфоритов Каракалпакии на осново совместной азотно-сернокислотной зкс-тракции крупно измельченного фоссырья (класса - 5 мм);

- ресурсосберегающая технология сложного удобрения нитрофоса путем раздельного азотно- и сернокислотного разложения фосфатов на базе типового оборудования производства аммофоса, особенностью которой является сохранение существующего оптимального режима сернокислотной экстракции и ее аппаратурного оформления;

- способы получения азотно-фосфорно-калийных бесхлорных удобрений беэ выделения избыточных по отношении к Р^О^ ионов кальция, основанные на введении в процесс продуктов азотно- либо фосфорнокислотного разложения хлорида калия;

- разработан способ получения качественных удобрительного

и кормового преципитатов солянокислотной переработкой фосфоритов.

Научно-практическая новизна разработанных и предложенных процессов защищена II авторскими свидетельствами.

Согласно решению координационного совета по проблеме Кара-тяу 23.07.1987 г. подготовлены и виданы УзНИИхимпроекту исходные данные для составления технико-экономического расчета производства нитрофоса и кальциевой селитры, Уроягипрохиму - исходные данные для выполнения ТЭР прошиленного освоения технологии со-

лянокислотного получения преципитата.

Технико-экономический расчет получения нитрофоса на базе

оборудования производств аммофоса и нитроаммофоса показал,-что_____

окидаемый экономический эффект при мощности производства 120 тыс.т Р205 нитрофоса в год из фоссырья Каратау по сравнению с базовым вариантом" (аммофос + аммиачная селитра) в зависимости от марки удобрения составит 7,2-10,7 млн.руб (в ценах 1990 г.).

Апробация работы. Материалы диссертационной работы докладывались на Всесоюзных конференциях по технологии неорх'анических веществ и минеральных удобрений (Днепропетровск, 1976; Чимкент, 19Б1; Дзержинск, 1905; Львов, I9d3; Казань, IS9I); Всесоюзной конференции по физико-химическое анализу соловых систем и их применению в народном хозяйстве (Ростов-на-Дону, 1972 г.); конференции "Физико-химические основы переработки минерального сырья Киргизии" (Орунзе, 1975 г.); Всесоюзной конференции "Опыт производства и применения концентрированных и комплексных удобрений под сельскохозяйственные культуры" (Киев, 1975 г.); Всесоюзном симпозиуме "Охрана окружающей среда в химической, нефтехимической промышленности и промышленности по производству минеральных удобрений" (Самарканд, 1963 г.); Всесоюзном совещании "Технологическая минералогия фосфатных руд" (Черкассы, 1987 г.); Всесоюзной конференции пФосфаты-87" (Ташкент, 1967 г.); Всесоюзном симпозиуме по техническим и химическим методам охршш окружающей среды (Самарканд, 1983 г.); Х1У Менделеевском съезде по общей и прикладной химии (Ташкент, I9U9 г.).

Публикации. По результатам диссертационной работы опубликовано 54 статьи, получено II авторских свидетельств ни изобретения.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 431 странице, содержит введение, восемь глаз, выводы, список цитируемой литературы, включающий 313 источников, приложение.

П. ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОШ 2. ИЗУЧЕНИИ ХИМИЧЕСКОГО И ВЕЩЕСТВЕННОГО СОСТАВА «ЮСйОРИТОВ УЗБЕКИСТАНА

lb числа открытых на территории Республики Узбекистан месторождений фосфоритов наибольшее значение имеют зернистые фосфориты Центральных Кызылкумов. Отличительной особенностью их

является наличие п них трех форм карбонатов: реликты кальцита, сохранившегося от замещения фосфатом внутри фссфптизированнных раковин - "эндокальцит", кальцит цемента - "икзокальцит", карбонатные группы* изоморфно входящие и кристаллическую решетку фосфатного минерала.

Химический состав фосфоритов из окисленной зоны участков Сардара, Дяерой, Караката, хим- и термоконцентратов приведен в' табл.1. Содержание Рр% и примесных элементов колеблется в широком интервале. Фосфориты характеризуются высоким содержанием карбонатов. Содержание магниевых минералов относительно невысоко; фосфориты включают гипс, гидрогетит, полевой шпат, пирит, монтмориллонит, органическое вещество, ы- кварц, др.минералы.

Петрографические исследования показали, что структура фосфоритов органогенно-оолитово-зернистая. Порода состоит из скопления фосфатных зерен размерами 0,05-0,5 мм, сложенных бурым аморфным я скрытокристаллическик слабополяризующим, почти изотропным фосфатом, фссфатизированнкх органогенных остатков и фосфатных оолитов, сцемонтировшных карбонатным цементом с при-мосыо глинистого вещества. Фосфатные органогенные остатки представлены раковинами фораминифор, обломками створок и ядер раковин пелеципод, гастропод, птеропод. Почти все фосфатиэировенкые раковины и зерна окаймлены тонкой оболочкой прозрачного кристаллического фосфата (начальная стадия образования оолитов). Тер-ригеннал примесь представлена мелкими (0,05-0,15 мм) зернами кварцита и полевого шпата (плагиоклаза). В окисленной зоне отмечаются редкио мелкие вкрапления пирита, скопления гидрокси-дов жслеэа, мелкие гнезда и продилки волокнистого гипса, в не-окисленной зоне вкрапления пирита значительны.

По результатам рентгенофазового анализа, основными породообразующими минералами являются фгоркпрбонаталатит и кальцит.. Изучение термического поведения фосфоритов показало, что убыль -массы происходит на протяжении всего периода нагрева. До температуры 303-310°С удаляется вода, адсорбированная в межкристальных порах минералов, конституционная вода глинистых минералов, кристаллогидратная вода гипса. В области 303-424°С дегидратируются гидроксиды железа - гетит, гидрогематит; при дальнейшем подъема температуры выгорают органические соединения, обезволиваются минералы-примеси. Скорость потери массы резко возрас-

Таблица I

Химический состав фосфоритов Центральных Кызылкумов и получанных из них фосконцэнгратов _______Соз9£ганжа_компонэнговх мас.2______^_______ J. _

РАГаЬ"ГиГо"| С02! Р ! РеБ ÏPe?0 ЛйЖ! SOÔ!"кТоТ!~lÇoT H?Ô Т Г ~ Юр! ! * Î ! ! ! ! ! ! ! \ !окис-!ган.

! ! !

A4 Шаименова-об-!виа проб раз! цов|

и !

!

!

! !

!

!ляэ- !в-!ыых !во

I 27,28 48,12 1,48 9,42 2,65 0,14 0,21 4,44 2,24 0,57 0,97 0,73 0,22 0,08

2 Isaрой Тп-14) 13,48 44,74 1,07 20,88 1,04 0,06 3,03 5,50 2,10 6,56 0,58 0,78 0,17 0,11

3 Химконцэнг- :

рат ДжероО Тш-14) 22,95 37,71 1,20 4,60 2,09 0,12 5,28 10,36 3,95 12,55 1,00 1,С0 0,33 0,21

4 Тэрмоконцен-граг Дкврой (Ш-14Т 20,84

53,53 0,74 1,26 1,92 нет 3,56 6,44 3,66 10,46 - 0,99 лет я 0 г

5 faSfêf 26,25 49,70 0,54 11,46 2,24 0,10 0,45 2,16 1,18 1,41 0,95 0,22 : -

6 Термоконцен-

граг Даарой (ш-126) 31,02 55,90 0,49 1,27 2,70 наг 0,14 0,71 2,36 1,06 0,91 0,88 ват ; наг

7 Гврмоконцент-раг из ШГХСа 26,86

51,64 0,70 1,40 2,60 нет 0,61 1,45 2,60 8,09 - 0,98 нет наг

8 Каракаса, проба .4 51 25,05 43,61 1.47 7.76 2,72 - 2,64 3,53 3,53 8,83 1,30 1,01 0,15 _

Примечание: _к содержание элемента не определяли , ш - щурф

тает в области разложения кальцита (по данным петрографического анализа, основная часть МдО находится в составе монтмориллонита, небольшая часть - в составе доломита), наибольшая скорость регистрируется в интервале температур 760-С00оС. При подъеме темпоратуры от ЪОО до 000°С потеря массы составила 0,150,30$ и межет быть охарактеризована началом распада фторкарбо-натстатита и разложением вновь образовавшегося кальцита.

По данным ИК-спектроп фсс^юритоп, о замещении' нона и

молекуле фяюрапатита на СО^- группу можно судить по смещению максимумов полосы колебания Р^ РО^ в высокочастотную область на 4-7 см"^

Вследствие тонкого прорастания фосфлтного минерала с кальцитом традиционные метода обогащения зернистых фосфоритов малоэффективны. Качественные результаты получены при селективном извлечении карбонатов разбавленными растворами кислот - азотной и силяний. Концентраты на основе руда' с 13,5-18,0$ Р20г; содержат 23-27,5$ Р^О^ при степени его иэплечеиия 96-99%, степени докврбо-натизацш! 77-86/0. Термообработка фосфоритов также позволяет получать качественный концентрат. Однако нерешенные трудности о отделением свободного СаО приводят к повышенно^ расходу кислот при переработке концентрата.

Результаты исследования показывают, что фосфориты Центральных Кызылкумов являются ценным фосфатным сырьем и становятся основой для производства фосфорных удобрений в Среднеазиатском регионе. В 1993 г. начинается строительство Кызылкумского фосфоритного комбината.

Фосфориты Каракалпакии относятся к группе низкосортных, залегают в виде конкреций и желваков среди глинистых и известковых пород, содержат 14-19$ отличаются низким содержанием маг-

ния (в среднем 0,3$ МдО) и высоким - полуторных оксидов, достигающим 6$. Количество .9Юо в фосфоритах составляет 20-40$. По химическому составу они близки к смоленским, воронежским, закарпатским, аминским фосфоритам, могут быть перспективны для переработки на удобрения эдотнокис.чотным способом.

3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ АЗОТНОКИСЛОТНОЯ

------------------ПЕРЕРАБОТКИ ФОСФОРИТОВ ДЕНТРАЛЬШХ

КЫЗЫЛКУМОВ

Влияние технологических параметров на разложение фосфатного сырья азотной кислотой.Процессы азотнокислотного разложения кызылкумских фосфоритов изучены на объектах концентратов № 3 и № б (табл.1), полученных из представительных проб путем химического обогащения раствором соляной кислоты и обжигом при температур« 000°С. В исследованиях с применением метода планирования эксперимента в диапазоне изменения независимых параметров - концентрации азотной кислоты 45-55$(Х|), нормы кислоты 100-120$ (У.^), времени взаимодействия 10-30 ыин (Хд), температуры процесса 40-60°С (Х^) получены уравнения регрессии, описывающие извлечение о раствор Р2О5 (У> Ре^Оз (У^^> выделение оксидов азота в паре-счете на азот (Уд):

У1 = 97,71Ь + 1,796 Х1 У2 = 9,251 + 1,о04 Х2 + 1.74Э Хд + 1,959 Х4 У3 = 1,15 + 0,295 Х1 + 0,355 Х3 + 0,095 Х4 Коэффициенты при некоторых независимых параметрах, а также парных взаимодействиях незначимы. По подученным данным, заметное влияние на извлечение оказывает лишь концентрация азотной кислоты. Поскольку содержание соединений железа в концентрате высокое, параметры извлечения его в раствор имеют значение для последующих стадий переработки фосфата. Максимальная степень извлечения Ре£0д в раствор не превышает 17%, в среднем 8-11$. Концентрация азотной кислоты от 45 до 5555 практически не влияет на переход в раствор Ре^Од (коэффициент при Х^ незначим). Эти показатели значительно нижо, чем для фосфоритов Каратеу, Егорьевских, Иодпинских, Вятских и др., при разложении которых азотной кислотой в раствор переходит 20-46$ ^Од.

При оптимальных показателях параметров - концентрации кислоты 55$, норме ШОд 110$, времени реакции 20 мин, температуре 50°С в раствор извлекается более 99$ ^ в газовУи

фазу выделяется 1,2-1,3$ N.

В процессе азотнокислотного разложения химконцентрата, содержащего сравнительно невысокое количество С0£, выявлено, что даже небольшое включение органического вещества (0,21$) стабилизирует образующуюся пену, затрудняет процесс разложения и стдо-

лекия нерастворимого остатка. Учитывая особенности кызылкумских фосфоритов - высокое содержание карбонатов, наличие органического вещества подготовку руды для аэотнокислотной переработки на удобрения следует проводить путем ее термообработки.

Разложение термоконцентрата 55й-ноЯ азотной кислотой при норме 110%, температуре 40-60°С протекает с высокой скоростью -за первые 30 с взаимодействии в раствор переходит 67-90* PgO^, последующие 13—10% "звлекаются за 15-20 мин. Зависимость изменения Ц Кр во времени может быть рассмотрена как состоящая из трех участков - кинетической, диффузионной и промежуточной переходной области. Константы скорости в диффузионной области (с учотсм переходной области за время I мин) имеют следующие значения: K^qOq = 1,545; %q°C КедОс = 1,71? мин . За-

висимость константы скорости от температуры описывается уравнением -5

К = 9,01 ехр (-0*5502^).

Т

Среднее значение энергии активации процесса составляет 4,56 кдж/моль. Этот показатель, характеризующий реакционную способность вещества, для кызылкумского фосфорита значительно ниже, чем других фосфатов. Энергия активации аэотнокислотного разложения фосфоритов Каратау 14,32, Гулиоб 16,33, апатитового концентрата 41,87 кдж/моль.

Получены характеристики плотностей и вязкостей пульп и растворов из фосфоритов, содержащих 4-4,1 и 10,нерастворимого в азотной кислоте остатка. При прочих равных условиях вязкость пульпы на основе фосфорита с повышенным содержанием нерастворимого остатка в 3,2-3,7 раз выше вязкости других пульп и составила при темпоратуро 30-60°С 95,3-46,4 мПа-С. Для растворов отличия

вязкостей несущественны.

Отделение нерастворимкх истатков из азотнокислотпнх пульп. Рассмотрены вопросы отделения нерастворимых остатков из азотно-кислотных пульп, полученных как из кызылкумских, так и каратаус-iotx фосфоритов. Скорости фильтрации азотнокислотных пульп не превышают 60-160 кг/м^-ч раствора, обусловлены резкой неоднородностью дисперсной фазы, наличием в фосфоритах глинистых минералов, пептизирующим влиянием органических веществ. Решение вопросов по интенсификации процессов отделения нерастворимых остатков

из аэотнокислотных пульп является общим для всех фосфоритои.

---------Исследования основаны на введении в процесс сульфат-ионов в составе Ма^Сь и поверхностно-активных вощсств, устойчивых условиях сильно кислой среды азотнокислотной суспензии фосфатов, -триотаноламиновой соли алкиларилсульфокислоты (ТЭЛСЛЛСК), сульфированного продукта отхода электродной промышленности (СП-ОЗЯ) и его натриевой соли (СП-ОЭП Ма). Введение сульфата натрия позволяет одновременно осуществить обесфторивание растворов.

Результаты опытов, проведенных в условиях двухступенчатого разложения фосфоритов с подачей на первую ступень ШОд, На^О^ и фосфорита в количестве, эквивалентном по содержанию СаО вводимой массе сульфат-иона на образование гипса, на вторую ступень останы шогося фосфорита, обеспечивающие кристаллизацию гипса в виде сростков, позволили повысить скорость фильтрации аэотнокислотных пульп из кызылкумских фосфоритов в 4-5 раз, из каратауских в 5,96,1 раз. Степень обесфторивания аэотнокислотных растворов при нормах Р^БО^ 300-400$ на осаждение фтора достигает 05,5-87,5$.

Изучение влияния ПАВ на фильтруемость пульп показало повышение скорости фильтрации в 4 раза. С введением ПАВ изменяются реологические свойства растворов, поверхностные свойства систем, заряды частиц твердой фазы, прочность коагуляционной структуры осадков. Роль ПАВ в понижении вязкости растворов более существенно выражена для концентрированных растворов на основе 55 и 50$-ной Ш0д - вязкость их уменьшается в 1,1-1,2 раза против 1,0В для раствора из 45$~ной ННОд.

Поверхностное натяжение пульп и растворов при подано ПАЗ в количестве 2,5-10"^ снижается при температуре 50°С соответственно от 71,00 и 66,25 дин/см до 05,52 и 03,20 дин/см, с ростом концентрации ПАВ до 1*10"^$ изменяется незначительно, стремясь к постоянному значению. Наибольший эффюкт оказывает Г1АБ СП-ОЭП. Ускорение фильтрации обусловлено также возрастанием прочности контактного сцепления между дисперсными частицами под влиянием ПАБ. В присутствии ПАВ СП-ОЭП (СГ1-0ЭП На) прочность структуры осадка из пульпы на основе 55$-ной ННОд возросла в 1,60 раз, а под воздействием ТЭАСААСК - в 1,31 раз. Со снижением концентрация кислоты прочность структуры увеличивается в зависимости от условий и марки ПАВ в 2,22-2,56 раз.

При сочетании сульфатной добавки и ПАВ в условиях разложения фосфорита 55$-ной ШО^, количестве Ка^ЗО^ 300$ получены более

высокие показатели фильтрации пульп, достигший с 11ЛВ СП-01Э11 2253-2430, а с СП-ООП Na 2179-2200 кг/м2-ч раствора.

Повышение скорости фильтрации пульп обусловлено не только созданием фильтрующей подушки с определенной структурой образующихся кристаллов гипса и Ka^StP^, гетерокоагуляцией частиц, но и флокуляцией мелкодисперсных, частиц нерастворимого остатка с новой твердой фазой.

Таким образом, разработенкые приемы введения реагентов, подбор кислотостойких флокулянтов, выявление механизма их воздействия на свойства растворов и осадкой позволили эффективно решить задачу интенсификации процесса отделения нерастворимого остатка из азотнокислотных пульп фосфоритов.

Укрупненные испытания процесса фильтрования азотнокислот-ной пульпы из фосфоритов Каратау совместно с ПАВ СП-ООП и сульфатом натрия на ленточном фильтре на Самаркандском химическом заводе показали положительные результаты.

Характеристика нерастворимых остатков ииз ютылкумских фосфоритов. Выше отмечалось отличие в растворимости соединений железа при елотнокислотном разложении фосфоритов. Содержание FogO^ в нерастворишх в азотной кислоте остатках составило 19-22,2$, других компонентов, маеЛ1203 5,2-7,4, СаО 2,2-2,8, МдО 1,9-2,0, И.О. 51,1-57,4.

Изучение вес;ественного состава нерастворимых остатков, отобранных под микроскопом ' частиц железосодержащего минерала методами физико-химического анализа показало, что железо в них представлено гидрогетитом. Установлены особенности поведения гидро-гетита при нагреве, характеризующиеся образованием интенсивной экзотермической волны, сопровождающей переход'дегидратированного вещества из аморфного состояния d кристаллическое, coBepuiaso-щийся одновременно с удалением кристаллогидратноП и конституционной вода. Результаты подтвердили пысокую устойчивость готита к азотной кислоте. Другие основные минералы в твердых остатках представлены d-кварцем, монтмориллонитом.

Переработка азотно-фосфорнокислотннх растворов на нитрофос и кальциевую селитру. Снижение отношения CaOtPgOg в растворах перед нейтрализацией проводилось путем кристаллизации части нитрата кальция охлаждением, растворов. Данная технология позволяет осуществить процесс по безотходной схеме с получением кальциевой

селитры - ценного удобрения для засоленных и кислых почв. Полученные показатели по степени выделения нитрата кальция несколько выше, чем при охлаадении растворов из фосфоритов Кара-теу. Эта разность (2-3% и выше) заметней в области высоких температур (17-В°С). Температура насыщения растворов солью составляет около 30°С, что следует из высоких отношений СаО:P^Og в исходных растворах, равных 1,72-1,00. Степень криатллизации нитрата кальция при охлаждении от температуры 17° до -П°С возрастает от 61,1 до 86,Отношение CaOiP^O^ в растворах после отделения кристаллов уменьшается от 0,63 до 0,23.

С введением сульфата натрия и ПАВ СП-ОЭП для интенсификации отделения твердой фазы растворимость нитрата кальция в азо-тнокислотном растворе фосфатов возрастает и для кристаллизации заданного количества соли температура охлаждения раствора становится ниже на 1,6-2°С.

Нейтрализацией маточных растворов аммиаком, сушкой нитро-фосфатных пульп получены продукты, содержащие 20-22,4$ азота, . 5,8-12,3» СаО, 19,5-25,1/« Р^, из них 36,7-31,5$ в водорастворимой форме. При ровных значениях рН продуктов (pli 4,3) с понижением отношения CaOtP^O- от 0,44 до 0,36 количество водорастворимых солей фосфора возрастает на У,7 отн.%. Повышение рН от 4,3 до 5,4 при равном отношении СаО:Р20^ 0,36 приводит к снижению Pg&iBOflH. на отн.$. Для получения удобрений с содержанием Рг^Сводн. CQ'^O отношение CaO:PgOg в растворах следует поддерживать на уровне 0,44-0,36, достигаемом охлаждением вытяжки до температуры 0-3°С.

Основными компонентами удобрений являются ЙН^КПд (53,4-Cl%), Ca(H2P04)2.H2Q (6,2-10,4%), СаНРО^ (7,6-23,07»), Ш4Н2Р04 (4,1-24,2$), другие соли составляют массы. На основе результатов термического анализа с увеличением в продуктах отношения Са0;Р20г; температура начала их активного разложения смещается в область более высоких температур; для отношений 0,23, 0,44 и 0,63 ота температура составляет соответственно 190, 210 и 220°С.

Изучены физико-химические и товар:ыс свойства удобрений. Продукты гигроскопичны, но влагоемки; при содержании влаги до в 2,7$ не слеживаются, с возрастанием отношения Ca0:P20rj от 0,23 до 0,63 прочность гранул повышается от 1,67 до 2,о9 ЫПа. Мето-

дом электронной микроскопии путем изучения рельефа поверхности среза частиц нитрофосов выявлена связь физико-механических свойств продуктов с их соловым составом. С ростом отношения СаСЬР^Од текстура и размеры кристаллов в гранулах изменяются от крупных удлиненно-пластинчатых кристаллов слоистого сложе-нифазмерами от 1,1 до 3,5 мкм до мелких глобул призматической и пластинчатой формы размерами 0,2-0,9 мкм. Повышение содержа-нифалорастворимого гидрофосфата кальция в составе нитрофосов приводит к общему уменьшению размеров кристаллов солей, их более плотной упаковке, обеспечивающей механическое упрочнение частиц.

На основании результатов лабораторных исследований на укрупненной установке при Чирчикском ПО "Элоктрохимпром" осуществлена испытания технологии азотнокислотной переработки кызылкумских фосфоритов. Получены нитрофос, содержащий, мае.%•. Р^Од

22160» Р2^водн. П'91» Р2°5усп- 21'64' Н 19,865 Са0:Р2%=0'55'

рН 5,4,и кальциевая селитра, для нейтрализации и кондиционирования которой применяли шлам - отход водного обогащения фосфоритов. Состав кальциевой селитры, мае.Я: N 10,42, СаО 22,2, Р2°5 ® зависимости от содержания в фоссырье нерастворимого остатка рекомендованы два варианта технологической схемы переработки фосфоритов на нитрофос и кальциевую селитру.

4. ПОЛУЧЕНИЕ НИТРОФОС Л ИЗ ЫИЗКОКЛЧЕСТВЕНШХ ДОСФОРИТОВ

КАРАКАЛПАКИИ АЗОТНО-СЕРИОКИСЛОТНЫМ МЕТОДОМ

Исследование процессов пзотно-сернокислотного разложения Фосцуки из фосфоритов Каракалпакии и разделения фаз. Имеющиеся в литературе сведения и действующие в промышленности технологии, базирующиеся на процессах азотно-сернокислотной переработки ({юс фат о с с частичным связыванием кальция в виде сульфата, не предусматривают отделения образующегося осадка, вследствие чего концентрация питательных элементов в получаемых продуктах невысока. Присутствие избыточных по отношению к сульфат-иону количеств кальция в растворе приводит к осаждению мелких игольчатых кристаллов сульфата кальция, затрудняющих процесс разделения фаз. Отделение балластного осадка предусматривается в процессах, осуществляемых с полным осаждением ионов кальция и основанных на введении в реакционную среду серной кислоты, сульфа-

- 1В -

та аммония или при их совместном участии.

______ Процесс азотно-сернокислотного разложения каракалпакского

фосфорита, содержащего 19$ Р£®5 . исследовали в условиях осаждения СаО на 50-7055, нормах Ш03 100-110%, отношениях Ж:Т (2-6):1, температурах 60-В0оС. Степень извлечения Р2О5 в зависимости от условий иаманяетоя от 95,4 до 943,7$, в раствор переходит 5У-бб$ Н^Од. Сульфат кальция в этих условиях осаждается в виде гипса. Скорость фильтрации пульпы в области отношений Ж:Т (2.1-2,7):1 не превышала 15 кг, а при (4-6):I - 53-12В кг Р205дАч.

Эффективность отделения от раствора твердой фазы зависит от характера получаемых кристаллов гипса, на который наряду с другими факторами влияют содержащиеся в фосфоритах примеси, введение затравки гипса, время формирования кристаллов. Растворимость гипса в модельном растворе, соответствующем по содержании СаСКОд^ и Н^РО^ продукционному, проходит через максимум, соответствующий количеству й^З 0,25$, и равный 1,68$ СаЭО^. При повышении концентрации Г^^З в растворе до 1,5$ растворимость гипса снижается до 1,00$ Са50^. С введением соли алюминия до 0,5$ А^Оз растворимость гипса практически не изменяется, а затем начинает равномерно возрастать. Результаты исследования показывают, что, регулируя содержание {^Од в растворе, мояно изменять растворимость гипса и создавать условия для образования кристаллического осадка с улучшенными фильтрующими свойствами.

онпия характеристики процесса кристаллизации гипса

во времени оценивали габитус и преимущественные размеры кристаллов под микроскопом. В условиях отношений Ж:Т в пульпа 4:1, 6:1, температурах 60-80°С образуются кристаллы игольчатой формы. Их рост отмечался в течение 75-105 мин от (12-13,3)х(1,8--2,6) мкм до (13-16)х(2,б-3,8) мкм, реже (18-30)х(3,4-4) мкм, при большей продолжительности процесса разложения размеры кристаллов уменьшались.

Для выявления минимально необходимой продолжительности второй стадии процесса разложения - осаждения кальция из азот-но-фосфорнокислотного раствора серной кислотой установлена длительность снятия пересыщения раствора сульфатом кальция. Коэффициент пересыщения, составивший после введения серной кислоты 1,50, уменьшился до 1,02-1,00 через 60-60 мин взаикодой-

стбия. Таким образом, на основании измонепил размеров кристаллов гипса во Бремени и по данным снятия пересыщения в азотно-фосфорнокислотной пульпо стадия разложения серной кислотой но долина превышать 40-60 мин. Регулирование вромени процесса разложения позволило повысить съем Р^О^ до I£0-138 кг/м*\ч.

Известно положительное влияние гипса на процесс фильтрации азотнокислотной пульпы из фосфоритов 1Саратау, обусловленное как созданием фильтрующего слоя, ток и гетерокоагулкцией частиц шлама с кристаллами гипса; Сведение в процесс разложения фосфорита классифицированного гипса с размерами кристаллов (40-50)х(4-5) мкм в количестве 5-152 от массы пульпы при продолжительности сернокислотной стадии 30-60 мин способствовало росту кристаллов как основного осадка, так и вводимой добавки. При оптимальном количестве добавки, равном 10/о, кристаллы образующейся твердой фазы увеличивались до (10-30,6)х(4,2-4,4) мкм, вводимого гипса - до (50,3-61,G)x(4,2-16,1)ыкм с образованием габитуса, близкого к пластинчатому. Скорость фильтрации пульпы достигла в зависимости от .исходного отношения Ж:Т в пульпе 4:1 и 6:1 соответственно 213 и 551 кг PgO^/M2^, т.е. возросла в 1,8-4,0 раза. Увеличение продолжительности взаимодействия приводит к истиранию частиц введенных и образовавшихся кристаллов и снижению скорости фильтрации пульпы до 60-190 кг Р205/м2.ч.

Азотно-сернокислотное разложение кусковых фосфоритов Каракалпакии, фильтрующие свойства нерастворимого остатка и фо-сфогипса. Трудности в отделении фосфогипса с нерастворимым кремнеземистым остатком из азотно-фосфорнокислотной пульпы могут быть разрешены наряду с применением дополнительной операции - введения классифицированного гипса - также использованием Еместо фосмуки кусковых фосфоритов с определенной степенью дробления, при вскрытии которых нерастворимый остаток должен сохраняться в виде более крупных зерен. Гранулометрический состав дробленого фосфорита приведен ниже:

класс, мм -5+3 -2+1 -1+0,5 -0,5+0,25 -0,25

содержание,% 32,2 10,7 23,4 6,5 0,7 18,5

После разложения азотной кислотой и оборотными растворами содержание фракций -0,5+0,25 и -0,25 мм составило I0~II?S и 72-81$. Роль температуры н отношения Ж:Т на кристаллообразова-

нив гипса и скорость фильтрации пульпы отражены более четко, чем для фосмуки. Основная масса кристаллов имела размеры (18-28 )х!3,6-4,3) мкм, скорость фильтрации пульпы составила от 320 до 684 кг Р205/м .ч.

Положительная роль уменьшения степени дробления фосфорита на процессы кристаллизации гипса и отделения твердой фазы связаны как с пониженной вязкостью растворов, так и уменьшением содержания в растворе соединений R;,03 в сопоставлении с фос-мукой. Степень извлечения PgO^ в раствор аналогична полученной при разложении фосмуки, а производительность фильтрации выше в 4-5 раз.

Переработка азотно-фосфорнокислотных растворов на твердое сложное удобрение. Нейтрализованный до рН 4,0 продукт состава U 22,1%, Р205 20,4$ содержит 2,4$ R203, в т.ч. 0,5-0,6$ в цит-ратно- и 0,6$ в водорастворимой формах. При отношении Ca0:Pg0g 0,5 количество ^бводн 77 отн.$, Р2°5уСВ отн.$; поданным термогравиметричоского и рентгенофазового анализа, удобрение состоит в основном из КН4К03 (58-59$) и Ca(IÍ,P04)2. Н20 (23-24$).

На пилотной 4-х реакторной установке непрерывного действия получены технологические показатели процесса азотно-сернокнсло-тной экстракции каракалпакского фосфорита в условиях Ж:Т»6:1, температуре 80°С. Формирование кристаллов сульфата кальция осуществлялось в 3-ем и 4-ом реакторах, время пребывания пульпы в которых составляло 30-40 мин. Размеры кристаллов гипса в установившемся процессе (32-37)х(5,4-5,6) мкм, скорость фильтрации пульпы 710-720 кг Р20д/м*\ч, съем влажного неотмытого осадка 2,5-2,7 т/м*\ч. Степень разложения фосфорита составила 98-99$, степень отмывки при 4-х кратной промывке 98,3-99,0$, влажность промытого фосфогипса 40,5$. На I т фосфорита расходуется 0,454 т НЮ3, 0,410 т H2S04, 0,105 т Ш13, образуется 0,923 т нигрофо-са состава N:P20^=22:20, отхода фосфогипса 1,044 т.

5. СЛОЖНЫЕ УДОБРЕНИЯ ПА ОСНОВЕ АЗОТГО- И СЕРНОКИСЛОТНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ФОСФОРИТОВ КАРАТАУ ПА' БАЗЕ ОБОРУДОВАНИЯ ПРОИЗВОДСТВА АММОФОСА

Сочетание процессов азоткокислотной и сернокислотной oi'-стракции фосфатов позволяет решить некоторые проблемные задачи в области получения фосфорсодержащих удобрений - в части фильт-

рации азотнокислотных пульп, в повышении степени использования фоссырья, уменьшения отхода производства фосфогипса с организацией производства нитрофосфатных удобрений на базе оборудования производства аммофоса. В рассматриваемой технологии про-цгссы азотно- и сернокислотного разложения фосфатов осущоств-ляптся раздельно, сохраняется существующий оптимальный реким сернокислотной экстракции фоссырья. При смешении азотнокислот-ной суспензии (АКС) с фосфорнокислотной пульпой (ФКП) или экстракционной фосфорной кислотой (ЭФК) создаются условия для эффективной фильтрации и промывки осадка.

Исследование фильтрующих свойств смесей продуктов азотно-и сернокислотного разложения фосфатов. Скорость фильтрации аэотнокислотной суспензии, полученной разложением рядовой фос-му!;и 55%-ной азотной кислотой при норме кислоты 120$, температуре процесса 60°С в области перепадов давления на фильтре 0,40,6 кгс/см^ не превышала 25-31 кг РрО^ЛАч. Исследование фильтрующих свойств смешанных пульп АКС с ФКП в зависимости от величины вакуума в системе и количества гипса в пульпе от 5,7 до 17,3$ показало решающее влияние на скорость разделения фаз содержания в ней гипса.

Заметное возрастание скорости фильтрования до В0-100 кг РрО^/м^.ч начинается при содержании гипса 9-10$, а максимальная скорость, равная 500-560 кг Р20д/м'\ч, достигается при наибольшем количестве гипса в смешанной пульпе. Доля фосфорита, подвергаемого азотнокислотному разложению, в общем объеме кислотного разложения фосфата в области скоростей фильтрования 300-560 кг Р20^/м2.ч ниже 0,3. С увеличением количества ЛКС возрастают содеряшние мелкодисперсной твердой фазы, удельное сопротивление осадка, плотность и вязкость пульпы и, как следствие, ухудшается процесс разделения фаз.

1!а процесс фильтрации смешанной пульпы влияет такяе продолжительность контакта компонентов смеси, обусловленная характером кристаллизации вновь образующихся кристаллов гипса за счет ЯОд в составе ЭЗК и СвСКО^в АКС в условиях избыточного количества ионов кальция в растворе.

Получены данныо по скорости фильтрования смесей АКС и ЭФК в зависимости от содержания в ЭФК (0,43-4,43$, Х^), температуры смеси (50-70°С, Х2) и времени контакта АКС и Э5К (5-35

мнн, Хд) при исходном значении отношения СаО.'Р^О^ - 0,5:1, п^-репаде давления на фильтре 0,6 кгс/скг (рис. I). Исследуемая

Рис. I. Влияние содержания БОд в ЭФК (I), температуры (2) и времени смешения АКС и ЭФН (3) на фильтрующие свойства пульпы

область адекватно описывается уравнением регрессии:

У=245,8+114Х1+100, 4Х2-44, К3+41, 2X^-46, 4X2X3-12,6X^3--17,6X^346,6X^+8,1Х|

Исходя иа характера зависимостей основное влияние на процесс фильтрации оказывают содержание в ЭФК БО^ и температура пульпы, при максимальных значениях которых и минимальном времени контактирования отмечается наибольшая скорость фильтрования. Тенденция к понижению скорости фильтрования смесей АКС и ЭФК в зависимости от времени смешения более резко выражена для области повышенных значений содержания 50д в ЗФК.

С изменением отношений АКС:ЭФК от 1:0,95 до 1:0,55 (СаО: Р^О^ от 0,5 до 0,7) при содержании БОд в ЭФК 1,1% скорость фильтрации пульпы снижается от 497 до 264 кг Р^О^/н^.ч, а удельное сопротивление осадка возрастает в 1,6 раза. При использовании продуктов азотно- и сернокислотного разложения апатита скорости фильтрации смешанных пульп при исходном отношения СаОгР^О^

р растворах 0,5:1 состарили дня ЛКС и ЭФК 3000, а для ЛКС и ФКП 995 кг Р.,0г,/м2.ч.

Выявлены условия эффективной промывки осадков из смесой А1-СС и ЭФК, ЛКС и ФКП из фосфоритов Юаратау, основанные на про-тивоточиой двухкратной промьтке, обеспечившие степень отмывки не менее 99$ при содержании Р^О^ в продукционном фильтрате с учетом смешения фильтратов двух зон 12,0-13,5%.

Фильтрующие свойства твердой фазы связаны с фракционным составом осадков. Седиментометрический анализ твердых фаз из АКС и смосеП АКС с Э5К (скорости фильтрации пульп 411 и 657 кг Р^О^ы^.ч ) показал, что в азотнокислотной суспензии на частицы размером до 10 мкм приходится е в пульпах АКС с ЭФК и 18$ массы осадка. Твердые (фазы пульп состоят в основном из частиц размерами 10-40 мкм, составляющих 61 и 65$ массы осадка. С повышением содержания свободного 50^ в ЭФК яопрастает доля частиц с размерами 20-00 мкм, что положительно сказывается на процессе фильтрации пульпы.

Растворимость гипса п растворах фосфорной кислоты и нитрита кальция. Характер кристаллообразования гипса в рабочей среде из смеси ЭФК и АКС зависит от его растворимости в системе Са^Од^-НдРО^-Н^О. В области концентраций фосфорной кислоты 15-30$, отношениях СаО:Р205=0,1-0,6, температурах 50-70°С растворимость гипса снижается с увеличением концентрации Н3РО4 и отношения Са0:Рр0^ и повышается с ростом температуры.

Наибольшая величина растворимости равна 0,00, а наименьшая 0,0В СпоО^'М). В отсутствие нитрата кальция эти значения составили соответственно 1,61 и 1,14$ гипса. Низкая растворимость гипса в растворах с высоким отношением СаО:Р^О^ обусловлена э основном высаливающим эффектом одноименного иона и гид-ратирующими свойствами нитрата кальция. Наиболее редко растворимость гипса спасается в области отношений СаО^Ос^О, 1-0,3, затем зависимость носит монотонный характер. По полуионным данным, росту и образования хорошо фильтрующих кристаллов благоприятствуют отношения в растворах СаО:,1-0,2 и концентрация %Р04 15-20?.

Разработка технологических схем получения нитрофпсфдтньа: удобрений на оазе типового оборудования произгоцстгл аммофоса.

Па результатам исследований фильтрации смесей продуктов аоотнокислотного и сернокислотного разложения фосфатного сырья

разработаны варианты технологических схем получения нитрофос-фатного раствора на основе фосфоритон Каратау и апатита, основанные на фильтрации смеси фосфорнокислотной пульпы и азо-______

тнокислотной суспензии, а также фильтрации смеси АКС и ЭФК. . В первом варианте при использовании ФКП достигается дополнительное доразложение фосфатного сырья в аппарате - десульфатиза-торе за счет содержащейся в АКС и вновь образующейся при смешении пульп азотной кислоты.

Технологические исследования процесса в опытном цехе на Самаркандском химическом заводе, основанные на смешении АКС и ЭФК, показали, что при их массовом отношении 0,¡36:0,44 скорость фильтрации пульпы на ленточном вакуум-фильтре составила 360380 кг Р^О^/м^.ч. В результате опытных испытаний получены партии продуктов из фосфоритов Каратау и апатита с соотношением Н:Р205 1:1,5, 1:1,03, 1:1,35, Са0:Р205 0,47:1, 0,ЗР:1.

Принципиальная схема получения нитрофоса на базе оборудования производства аммофоса или нитроаммофоса состоит из 4-х основных стадий: получения ЭФК путем разложения 70-80% фосфатного сырья серной кислотой в присутствии оборотного раствора с последующей фильтрацией пульпы, получения АКС обработкой оставшейся части (30-20$) фосфата азотной кислотой, смешения ее с ЭФК или пульпой, взятой в объеме продукционной фосфорной кислоты, с последующей фильтрацией и стадии получения нитрофоса. Дооборудованию подлежит отделение получения азотнокислотной суспензии с соответствующими вспомогательными отделениями. При

выпуске удобрения е полном объеме по количеству PgO^ подлежат

расширению отделения вакуум-выпарки, грануляции, сушки. Переориентация производства аммофоса на выпуск нитрофоса особенно актуальна для заводов, работающих на рядовых рудах Каратау, трабувщих высокой удельной нормы расхода серной кислоты. Она также рациональна для производств нитроаммофоса, работающих на апатите и имеющих в своем составе производство азотной кислоты, химическая энергия которой не используется.

Предлоаена технологическая схема, разработаны нормы технологического режима, схемы материальных потоков получения нитрофосов из фосфоритов Каратау с регулируемым отношением в продуктах П:РпС^.

Технико-экономическим расчетом показано,что за счет значительной разницы в себестоимости базового (аммофос + аммиачная

селитра) и нового (нитрофос) вариантов приведенные затраты в новом варианте снижаются и экономический эффект при мощности производства 128,3 тыс.т Р^Од в год достигнет в зависимости от марки нитрофоса 7,2-10,7 млн.руб. (в ценах 1УУ0 г.).

6. ШИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОШ И ТЕХНОЛОГИЯ БЕСХЛОРШХ АЗОТНО-ФОСадРПО-КАЛИЙШХ УДОБРЕНИИ

Процессы получения бесхлорной нитрофоски изучены для двух вариантов способа - азотнокислотным разложением KCl и фосфатного сырья, фосфорнокислотной обработкой KCl с введением продуктов разложения в азотнокислотный раствор фосфатов с последующей нейтрализацией полученных растворов аммиаком, сушкой и грануляцией продукта.

Исследование процесса взаимодействия KCl с азотной и фосфорной кислотами. Исследования процесса разложения KCl азотной кислотой показали, что условия, соответствующие соотношению HN0ß:KCI=4:I (моль), позволяют удалить из раствора большую часть хлора и получить в последующем в продуктах азотнокислотного разложения фосфатов отношение KgChP^Og=(0,5-1) ; I. Основное количество хлора ('-75$) при взаимодействии KCl с 55-57%-ной азотной кислотой при температуре Ю0°С выделяется в газовую фазу в первые 15 мин реакции. В течение 2 ч из реакционной среды удаляется т~91% хлора, в т.ч. 58-59$ в виде С12, 29-30$ в составе K0CI, не >3$ в составе ¡ICI. Реакция разлокенил KCl азотной кислотой имеет по KCl второй порядок.

При изучении взаимодействия KCl с фосфорной кислотой в ка^-честве кислоты использовали экстракционные фосфорные кислоты ШО из апатита и фосфоритов Каратау, отвечающие по составу промышленным кислотам и содеркащио соответственно P^Cg 31,5 и 23,5$, процесс осуществляли в условиях: отношение И-РО^КС!^ 1,5:1; 2:1 (моль), температура 140, IdO, 220UC, продолжительность взаимодействия I ч.

Реакция мекду KCl и УЖ из апатита протекает активней, чем с термической фосфорной кислотой (ТЖ). Степень выделения хлора в зависимости от условий возрастает от d2,I до 100$, тогда как с T5i( она ни?".с на I7-Id$. Ускорение процесса обусловлено как повышением активности водородных ионов жидкой фазы в присутствии примесей HgSiPg, ¡Ш в составе ЭЗН, так и участием кислот li^SO^, H^SiFß, содержащихся d Offi, в реакциях с KCl.

---------При применении O'IK на фосфоритов Каратсу показатели процесса приближаются к результатам с-термической кислотой и изменяются от 00,1 до 'JG,Ü$. Различие в действии Э<Ж из апатита и---------

фосфорита более резко выражено и области пониженных температур -при 140°С степень удаления хлора ниже на 22-11)$, а при IU0°G -на 14,1-3,1$. Ото вызвано тем, что в процессе с УЖ из фосфоритов Каратау происходит загустеьанио реакционной массы, обусловленное в основном появлением мелкодисперсных гсдсобраоущих

аморфных осадков МуР2 и ¿¡02 из i.lySi Е^, содержащегося в УФК, а также моньшей долей свободной фосфорной кислоты, чем в üiK из апатита. В результате охлаждения газообразных продуктов образуется раствор соляной кислоты, содержащий 10-12$ I1CI и 1-1,2$ {•'.

Кинетические исследования процесса взаимодействия KCl с фосфорной кислотой, выполненные с Т$(, содержащей 92$ НдРО^, при температурах 1G0-200°C, молярном отношении П3Р04:КС1=2:1 показали, что процесс фактически ааиаршаотоя » точение 6-15 мин, УЗ-Э'ЗГа хлора выделяется в первые 3 мин реакции. Энергия активации процесса составила 39,52 кдж/моль.

Исследование растворимости в системо ШО^-СаШО^,)2-НШд-u физико-химическом ооосновании роли нитрата калия в процессах получения бесхлорных удобрений важную роль имеют исследования взаимодействия в пятикомпонентной системе КИОд-CaCNOg^-HNOg-UgPO^j-HgO, представляющей аэстнокислотный раствор фосфатов с включением в него нитрата калия. Визуально-пилитерми-ческиы методом от температуры полного замерзания до +40т+45°С поучена растворимость ь трохкомпонентной сястсмо KN03-Ca(i!0g)2-

¡1^0, трех сечениях четырехкомпонвктной системы с азотной кислотой l^Ov-CatfiOg^-ÜO;: !И03*90$ il20) (I), KN0g-Ca(N0g)о-(20$ Ш0д+

Н20) (П), IOiü3-üa(N0g)2-('¿Q/o HN03+70$ il^CJ) (Ш), двух сечениях пятерной системы с фосфорной кислотой Ш)3-СаШ03)2-(10$ 1ЦР0,+У0$ 1U0) (I), 1Ш0^-Са(Ш.,)о-(20$ HnP0,+ü0$ IU0) (11).

w * А* О О и

Па рис.2 приведена политармп растворимости системы с азотной кислотой , в табл.2 данц температуры и составы эвтектических и тройных переходных точек систем.

В изученных системах происходит вэашодсйстьис компонентов с образованием двойной соли калийно-кальциевых нитратов KNOg* •Са(Шд)2-31120 и в сечении Ш с азотной кислотой - ККОд'йНМОд. Двойная соль во всех случаях существует в виде стабильной твер-

дой фазы, выделена охлаждением растр,оров на соответствующих разрезах и изучена методами кристаллооптики, рентгена, ДТА, ИКС. Но— каэатоли преломления составляют n'p-I,47d, /im=I,4U7, п^ »1,519; наиболее интенсивные значения мо,"¡плоскостных расстояний 3,01, 3,23, 4,ÜU А. При нагреве соли отмечен ряд эндоэффектев, сопро-

Рис.2 Политерма растворимости сечения Iffi03~Ca(N03)2-Ü02 1-Ш03+-7а? %0)

воздающих конгруэнтное плавление соли (45-63°С), двухстадийноо выкипание воды (165 и плавление (5Ш°С) и разложение без-

водной соли (630°С). Согласно Ш-спектру, симметрия исноп АО^ в двойном соединении понижается, усиливается активность колебания t!,. которое проявляется с частотой 1055 см™* со смещением в высокочастотную область на II см-^, возрастает интенсивность колебания >)(, , расщепляющегося на два колебания с частотами 743 и 755 такжо 0$ , расщепляющегося на три колебания - 1355,

IC^'S и I4"5 ом""^.

Взеденио ваотной кислоты в тройную систему приводит к су-г..-,н;;:о поля кристаллизации двойной соли, особенно в области низки.1: тг-!.'л@ратур, близких к овтоктико; растворимость Са(К0-)-> и KNO^ уксльзоичм, лолн кристаллизации сыочшотсл к иорншо (IHtOg+ligU) треугольника состава. В сечении ÜI в области кристаллизации кислой соли KKOo'SKNOg растворимость KROg несколько возрастает, а в области кристаллизации самого КЕОо значительно снижается.

Таблица 2

Температура и. состав эвгоктичеоких и тройных переходных точек в сэчешшх системы КЫ03--Са (Н03 )2-НК03-113Р04-Н20

Се-!Хара-!Темпера-! Состав, мас.^

че-!ктер ! тура, !. ~

нив!точки! ! !

ос !КК03!Са(Н03)2!Ш03!Н3Р04Ш20

Равновесные фазы

КП03 - Са(Н03)2 - н20

Е -31,3 6,2 42,8 - - 51,0

-30,3 6,0 42,2 - - 51,8

Р2 32,0 22,0 37,0 - - 41,0

КН03-Са (К03) 2-Ш03-Н20

I £ -34.0 5,0 33,7 6Д - 55,2

Р -16,2 4,3 36,7 ,5,9 - 53,1

п Е -35,0 4,0 22,5 14,6 - 58,9

Р -22,5 3,7 2о ^ 5 14,2 - 56,6

ш Е -47,6 1.4 11,0 26,3 - 61,3

Р1 -43,5 0,7 8,0 27,4 - 63,9

Р2 -18,0 7,5 18,3 22,3 _ 51,9

рз - 5,0 9,7 19,4 21,3 - 49,6

- 1,4 11,0 20,2 20,7 - 48,1

КЫ03-Са (Н03) 2-Н3Р04-^20

I Е -33,0 6,2 35,5 - 5, ,8 52,5

Р -15,0 6,5 39,3 - 5, ,4 48,7

п Е -34,0 4,3 30,2 - 6, ,5 59,0

Р -18,0 с; о V) м 33,5 - 6, ,1 55,2

;) -кыо3+и /-кноэ

лед+ЮЮ3+ДС лед+Са4+ДС лед+КН03+дс иад+Са4+ДС лед£ с/-КН03+

Л8Д+ ¿-КЯ0о+ +Й03.2НН03 с/-!Ж03+ДС+Са4 сЫШ03+ р-

-мо3+дс

Ы -КМ0о+ ^-кно3+ да

Примечание: х Здесь и далоа обозначены Са4-Са (К03)2•4Н90 ДС - КН03.Са(Н03)2.ЗН20

Сравнительный анализ политормичоских диаграмм растворимости в тройной системе и в сечениях I и 11 с фосфорной кислотой показывает снижение растворимости KNÜg и CaCROg)^. С повышением концентрации компонентов и температуры в системе поле кристаллизации двойной соли заметно расширяется.

Изучение характера взаимовлияние компонентов на растворимость оолой по соотавом изотермических точек на линиях совмоот-ной кристаллизации двух солей KNOg-ДС и ДС-СаСКОд)^ показало, что растворимость нитрата кальция во всох случаях носит простой характер - кислоты в изученном интервале концентраций высаливают ионы кальция из раствора (рис.3,4). Растворимость КЯОд характеризуется сложной зависимостью, причиной которой могут служить явления гидратации и со.львации ионов и молекул в концентрированных растворах.

Наибольшая растворимость солей приурочена к области кристаллизации двойной соли; изотермы на этом участке диаграмм почти параллельны безводной стороне треугольника состава, т.е. имеют на всем протяжении близкую концентрацию воды.

Получение азотно-фосфорно-калийных бесхлорных удобрений. Образование двойкой соли в пятикомдонентной системе явилось основой для разработки новой технологии NPK'удобрений азотнокислот-ной переработкой фосфоритов и KCl без отделения избыточных по отношению к PgOg ионов кальция. Из анализа диаграмм растворимости норма азстной кислоты для разложения фосфата должна поддерживать-ел на уровне, близком к стехксштрическому, а содержание KHQg должно коррелиронать с кодичоетьок d фосфатном сырье согласно области кристаллизации двойней соли. Исследования, проведенные на модельных растворах из чистых солей и природных объектах, показали возможность нейтрализации растворов с отношением в них СаО:РрО-«1,58-1,6, т.о. равном егоуу отношению в фосфатном сырье, до р>! 3,9 без рвтроградации усвояемой формы фосфора с получением лрод/ктог с высоким содержанием водорастворимых фосфатов.

На оснозо взаимодействия фосфоритов Каратсу с азотнокислот-; разором нитрата калия после разложения KCl азотной кислотой :ry... ^„маоиии 1Ш0^:КС1=4:1 коль, содержащим 37-3$ ШОд, 9,3 -'■}tC% 1'рО, 1,ч% CI, нейтрализации аоотао-фосфорнокмслотних раствора еккпокон до pH 3,8 получены глдкел и твердая нитрофоски, со-д-лртмрэ соответственно 25 и 40,'..*;/■> пигатол^ых веществ прм отно-

120 Г Ё

§ Ю £

^ 10 20 30

Концентрация' НЯОд в сечении, %

'не. 3. Изотермы растворимости Са(К03)2 (I) и КПОд (2) в »томе КШд-Са (К03) 2-1 ®з-'по составам точек на лини« ■ шестной кристаллизации: в - (КПОд-ДС); б - (ДС-СаШОдЭо).

О 20

Концентрация ь сэчети; •

Рис. 4. Иэотер:.;ы растворимости Са(Ш3)2 (2) и ЗШ03 (2) в системе К.чОд-Са(1Юд) 2-1 ^Р04-Н20 по составим точек на линиях совместной кристаллизации: а - (Шд^-ДС), й - (ДС-Са(П03)2).

шении R:P205:K20bI,3:I:0,9, содержании Р2°5водн. 95»5 и Твердое удобрение гигроскопично, до содержания влаги 4$ не слеживается. Уменьшить гигроскопичность продукта можни известными приемами, в т.ч. обработкой гранул мочевино-формальдегидныш растворами.

Другой способ получения сложных', бесхлорных удобрений основан на введении в азотнокислотные растворы фосфатов продуктов разложения KCI фосфорной кислотой, нейтрализации растворов аммиаком, суике и грануляции продукта. Азотнокислотные растворы фосфоритов Каратау получали при нормах 55^-ной Щ03 на разложение фосфата 120, 150, 200$; кислый продукт разложения KCI фосфорной кислотой - при условиях HgP04:KCI=I,5:I моль, температуре 180°С, взаимодействии в течение I ч. После нейтрализации до рН=4-4,5 и сушки до остаточной влаги 1,4-1,«$ смешанных продуктов с отношением CaO.-PgO^ в них от 0,24 до 0,76 получены удобрения, содержащие 43,5-56,7% питательных веществ с диалазоном отношений fiiP^C^: :К20 от 0,4:1:0,4 до 1:1:0,2, количеством хлора 0,6-1,7«. С повышением отношения Са0:Р20^ в удобрениях содержание водорастворимой формы P20g уменьшается с 75 до 19%. Эти данные соответствуют результатам, полученным при нейтрализации азотнокислотных растворов фосфатов с различным отношением в них.CaOiVgOg до рН 4,0-5,0. Следовательно,фосфат-ион, связанный в видо KlbjPO^, действует при нейтрализации растворов аналогично фосфат-иону в составе НдРО^, t.g. протекает обменная реакция нитрата кальция с KHgPO^ с обра-зоЕЕНием КМОд и Са(Н2Р0^)2. Возможность прохождения такой реакции показана в литература на основе термодинамического расчета.

Для получения удобрений с ббльшим содержанием калия проведены исследования с пониженной нормой фосфорной кислоты (OiK Ка-рэ.тоу) в условиях Hr>l50^:I(CI=I:I моль и с азотнокислотныи раствором фосфатоэ, полученным при стехиометрлческой норме азотной кислоты, удобрения содержат 53,5-63$ питательных веществ, отношение К:

3 иих (0.2-0,3) :1:(0,5-0,6), содержание Обводи. 71~ ЙОГ», отношение Са0:Р20^ 0,14 и 0,35. Образцы содержат 3,U-4,CI •» откссятсл к частично (до 65%) обесхлоренным удобрениям. Продукты 1'игрсскопнчни, влагоемки, не слем1ваются.

Результаты лабораторных исследования, подтвержденные пилотных к испытаниями, служат основанием для разработки технических рекомендаций по получению ногах вффэктиБннх Зесхлорных азстао-фосфорно-калийных удобрений на осиогэ азогнохислотноЯ переработки

(¡[юсфатор и кислотного разлояошш хлорида калия без выведения ионов кальция из растворов.

7. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПРЕЦ11ШГГАТА СОШЮКИСЛОТНУМ

МЬТОДОМ ПЕРЕРАБОТКИ СШЮРИТОВ КАРАТАУ И ЦЕНТРАЛЬНЫХ ^

ШШШУМОБ

Изучение кинетики солянокислотного разложения фосфатного сырья и отдолонуш нораетт'риммх остатков. Взаимодействую фосфатов с соляной кислотой изучали в условиях концонтрации IICI 15 и 20$, температурах Ю-40°С, нормах кислоты 97-100$. Ход кинотичоской кривой позволяет считать, что процесс разложения характеризуется кинетической, переходной и диффузионной областями, в которых отмечается прямолинейный характер зависимости £п а от времен;: реакции (рис.5). а-х •

4, 3

Рис. 5. Зависимость In от времени в кинотичаской

области при токпоратурах, °С: I - 10, 2 - 20, 3 - 30, 4-40.

В начальной стадии разложение фосфатов протекает с большой скорость», за первые 30 с взаимодействия из каратоуских фосфоритов в раствор извлекается 53-76$ PgOrj, кызылкумских - 62-72» РрО^. Снияение нормы кислоты на 3% но ухудшает процесс разложения фосфата, но снижает на II—14% переход в раствор соодинений железа. Получены значения констант скоростей и энергий активации процесса, которые составили соответственно для 15 и 20$ HCl 4,95 и 6,51, 7,12 и 0,13 кда/моль.

Выявлена целесообразность грубого измельчения фосфоритов для солянокислотной экстракции до размеров частиц 3-5 мм, для которых обеспечивается высокая степень извлечения РрО^, снижается пенсобразовЕиие, улучшаются показатели по отделению нерастворимого твердого остатка.

Скорость фильтрации пульпы из фссмуки но превышала 23 кг PgOg/M".«, Замена части соляной кислота на серную от 6,5 до 20$ позволила ускорить фильтрацию от 211 до 406, при введении Ka^SO^ в количествах 100-40С$ на осаздение (¡пора от 104 до 2U0, а при совместном использовании HgSO^ и NûCI от 17ü до 27d кг PgOg/M^-u, Введение натриевых солей ухудшает процесс разделения фаз за счет образования мелкодисперсного Na^SiS^, но приводит к обесфгорнве.-кил растворов. Скорость фильтрации остается достаточно высокой для производственных целей.

Получены сведения о физико-химических свойствах растворов и пульп. С понижением концентрации HCl плотность растворов и пульп снижается в 1,05-1,07 раза, а их яязкость в I,2-2,ü раза. Вязкость солянокислотной пульпы из кызылкумского фосфорита в 1,73,3 раза выше зязкости пульпы из фосфоритов Каратау в аналогичных условиях.

Исследования процесса прсц'.'.цитирования солянокислотных растворов фосфатов. Опыты по нейтрализации растворов карбонатом ксльцкя показали, что температура процесса в диапазона 30~60°С

. ли ::е влияет на осалдение Р,0д. Зиачиш время взишодеЗ-отчля и норма осадителя. При равном корма нейтрализующего агента о- •-•r>«ià овладения ?го0^ из раствороэ зависит от концентрации солями г, нло.юти пря разложении , фосфатов. При использовании 15 и 20$-«ш.Ч ÜGI для разложения каратоуского фосфорита степень оссздснш: Р.05 при норме СаСОд от ВО до 100$ изменяется соответственно от 70 до 89$ и от 76,7 до 9в,4%, a pH ¡ульпы ст 2,70 до 4,16 и 3,12 до 5,10. Для кызылкумского фосфорита при 20$-ной HCl степень осаж-

дения PgOg составляет 75-9u,5$ Р^, pH 3,0-5,36. С введением в раствор из 15$-ной IICI расчетных количеств CaCI^ и увеличением ого концентрации otf 18,3 до 22,2$ степень осаждения РоО^ возросла при норме СаСОд 100$ от Ш,7 до 97,1$. В состав преципитатов, по данным химического и рентгенофазового анализа, входят двойные соли состава CaCIn'CaOlgPO^o^I^O и CaCLvCaPg. Do время промывки твердой фазы горячей водой двойные соли частично растворяются.

Таким образом, при получении преципитата большую роль как в степени использования Р2О51 так и в солевом составе преципитата играет концентрация в растворо CaCIo.

Получение кормового и удобрительного преципитатов. При получении обесфтороннкх фосфагоп осаждение фтора может осуществляться путем введения в раствор солей натрия, калия либо ступенчатой нейтрализацией раствора с отделением образовавшегося осадка." Степень сбесфториванил раствора, равная 89-92$, достигается при введении 50$ нормы известняка. В втих же условиях осаждается лишь 10-34$ Р2%» отношение Pg^'^ D РА0700?8 составляет более 200:1.

Удобрительный преципитат, подученный в условиях нормы CaCGg на первой стадии нейтрализации 40-50$, содержит 24-27$ PgO- и' 10,1-10,5$ Р, тогда как рядовой преципитат в условиях полной нейтрализации раствора включает 43-42$ Р^О^ и 2,6$ фтора. Кормовой продукт содержит 45,4-45,7$ P^Ct и 0,2$ Р.

Шсокое содеркание Р в удобрительном преципитате неприемлемо, поэтому перед преципитированием возникла необходимость осуществления предварительного этапа обесфгоривания солянокислотного раствора фосфатов. С введением fiaCI в количестве 200$ степень осаждения фтора составила 72-76?о, Полученный ко обосфторокиого раствора удобрительный преципитат при норме СаСОд 50-70$ содержит 42,3-43,0$ Р205 и 1,9-1,1$ Р, степень осаядония Р20& 28,003,0$, фтора - 71,и-У7,4$. В составе кормового преципитата после второй стадии прсципитирования 4G,7$ P^Og, из них 40,3-45,6$

Р2°5цитр.. р2°Зводн. * 0.I4-0.WS Р.

В условиях с предварительным обесфториванием солянокислот-ных растворов фосфатов улучшается условия кристаллизации солей при введении СаС0~, преципитат осаждается в виде частиц размерами (30-50)х(120-140) мкм, а скорость фильтрации пульпы возрастает в 6-7 раз.

На основании техноло^'иче.сюк испытаний процессов получения

рядового преципитата, проведенных в опытном цехе на Самаркандском химическом заводе, отработаны отдельные узлы процесса. Показана высокая результативность фильтрации нерастворимого остатка при замена 5$ соляной кислоты на серную, получены продукты, содержащие 23-45$ Р205, в т.ч. 37-42$ ^бусв.' 2,0-3,2$ Р, 0,3-0,Ы# СХ. Уралгипрохику выданы исходные данные для составления ТЭР производства преципитата из фосфоритов Каратау.

ВЫВОДЫ

1. В выполненном исследовании развиты научные и технологические аспекты процессов получения удобрений методом азотно-кислотной переработки низкокачественных фосфатов, основанные на различных способах связывания или выделения из растворов избыточных по отношению к Р20^ ионов кальция;

- охлаждением растворов и кристаллизацией в виде СаШОд^^^О,

- осаждением в виде Са504«2П20 путем совместного азотно-сарно-кислотного разложения фосфатов,

- сочетанием продуктов сернокислотной зкетращии и азотноклелот-ного разложения фосфатов,

- связыванием нитрата кальция с нитратом калия а двойнуи соль,

- введением в азотнокислоткый раствор фосфатов продуктов разложения хлорида калия фосфорной кислотой.

С целью разработки комплексной технологии НРК бесхлориых удобрений с использованием сбразузщойсл соляной кислоты изучены

. процессы'получения кормового и удобрительного преципитатов соля-НОКИСЛОТИОЙ П5рЗраба§Н0Й фофритоа.

2. Комплексом химических и физико-химических методов исследований (рбНтгвнофазоЕЫй, ДТА, ИКС, петрографический) установлен вещественный состав фосфоритов Центральных Кызылкумов и полученных на их основе концентратов. Основными породообразующими минералами являются фторкарбонатапатит и кальцит. Содерганиа фосфатного вещества в изученных образцах составляет 31-64$, карбонатных минералов - 21-49$. Минералы-примеси представлены Л-кварцоч, гипсом, гетитом, монтмориллонитом и др. ¿юсфорити Кара-

характеризуются низким содержанием Р20^( 14-19$), МдО (до 0,3$) и высоким ВдОд (до 6$) и кремнезема (24-4($) ■ Показаг. кы стлкчия фосфоритов новых месторождений от ряда известных фосфоритов.

3. Выязлены характерные особенности процессов азотнокислот-

ного разложения Кызылкумских фосфоритов, показано, что разложение фосфорита азотной кислотой протекает с высокой скоростью; установлены оптимальные условия, позволяющие максимально извлечь в раствор P^Og и минимально - соединения железа.

Впервые разработаны способы интенсификации процессов фильтрации азотнокислотных цульп фосфоритов с введением в процесс сульфата натрия и ПАВ. Разработанные приемы введения реагентов, подбор кислотостойких флокулянтов, выявление механизма их воздействия позволили эффективно решить задачу отделения нерастворимого остатка из азотнокислотных пульп фосфоритов.

4. Показано влияние температуры на степень выделения нитрата кальция и состав азотнокислотных растворов фосфатов. Выявлены условия регулирования содержания усвояемых форм Р2О5 в продуктах нейтрализации растворов аммиаком. Исследованием термической устойчивости продуктов показано смещение температур]! активного разложения образцов удобрений с увеличением в них отношения CaOiPgOg

в область более высоких температур - от 190 до 220°С. Повышение содержания молорастворимого гядрофисфата кальция в составе нитро-фоеоп приводит к общему уменьшению размеров кристаллов солей, происходит их более плотная упаковка, обеспечивающая механическое упрочнение частиц.

5. На основании экспериментального исследования процессов азотно-сернокислотного разложения фосфоритной муки и пускового сырья фосфоритов Каракалпакии в зависимости от отношенияепульпе е:т, температуры процесса, норш кислот, времени взаимодействия выявлены условия, обеспечивающие высокую степень разложения фосфатов, оптимальный режим кристаллизации гипса с получением высоких скоростей фильтрации пульп. Наряду с другими факторами на характер кристаллизации сульфата кальция влияют время снятия пересыпания в системе, его растворимость в присутствии солей аелеза. и алюминия, введение в систему затравки.

По результатам лабораторных и опытных испытаний разработан технологический регламент получения нитрофоса, содержащего 4242,7$ питательных веществ, со следующими показателями процесса: степень разложения фосфорита 99$, степень отмывки фосфогипса 9<3-99$, скорость фильтрации пульпы 680-710 кг РоО^/м^'Ч. Результаты работы показали возможность воилечения в производство удобрений бедного фосфатного сырья Каракалпакии и других подобных месторождений путем азотно-сернокислотной окстракции с полученном концен-

трироваянцх туков.

6. Изучены процессы азотно-ссрнокислотной переработки фосфоритов Каратау и апатита, установлены закономерности и найдены оптимальные условия фильтрования смеси продуктов азотнокислотно-го и сернокислотного разложения фосфатов в зависимости от концентрационного, температурного и временного факторов, позволившие достичь скорости фильтрования пульп на основе фосфоритов Каратау 400-560 и на основе апатита 995-3000 кг Р^О-ДГ-ч. Получены азотнофосфоркые удобрения, содержащие 40-44% питательных веществ при отношениях Н^О^ от 1:1 до 1:1,5.

7. Разработана технология сложного удобрения на основе азотно- и сернокислотного разложения фосфатов на базе типового оборудования производств аммофоса и нитроаммофоса из фосфоритов Каратау и апатита, позволяющая сократить расходную норму серной кислоты до 30%, увеличить степень использования фосфатного сырья на 1,5-2$, уменьшить отходы производства в виде фосфигипса до 30%. Особенность!) разработанной технологии является сохранение существующего оптимального рэзаша сернокислотной экстракции и

ее аппаратурного оформления. Тачнико-экоиомичео'ккм анализом показана целесообразность перосода производств аммофоса на выпуск нитрофоса.

0. Получены новые данные по растворимости и взаимодействию компонентов в слоимых кислотно-солеЕЫХ системах на основе продуктов азотнокислотной переработки фосфатаз в присутствии, нитрата калия а широком температурном диапазокэ, явившиеся теоретической основой технологии новых тройных бесхлорных удобрений без отделения из раствора избыточких по отношению к РлО^ коков кальция. В тройкой системе 1310д-Са(К0д)£—1 . трах сечениях четверной ¡СКО^-СаСКОд)^-ИКО^-Н^О, двух сечениях пятерной ККОд-Са(К0д)систем установлено взаимодействие компонентов с образованием двойной соли калкйно-кальциавых нитратов. Получены ■*иаи:со-химичзские характеристики соединения. Показ еш закономерности влияния азотной и фосфорной кислот на растворимость со-лз.Ч семемах.

9. Показано прикладное значение взаимодействия в изученных йислотяс-солевых системах для разработки рациональных процессов получения ¡глдких и твердых бесхлорных нитрофосок с высоким содержание« водкорастворимой формы Р^О^ при соотношениях в них СаО:

PgO^, аналогичных d исходном фосфатном сырье. Аммонизацией растворов/ соответствующих по соотапу насыщении двойной солью, до pH 3,t3-3,9 синтезированы кидкая и твердая бесхлорные нитрофоски, содержащие <£ и 40,3S питательных веществ, в т.ч. 95 и 70,2 отн.$

Р2°5содн.

10. Разработан способ получения тройных Ы,Р,К бесхлорных удобрений с регулируемым соотношением питательных веществ путем разложения хлорида калия окстрахционными фосфорными кислотами, взаимодействия кислых продуктов с азотнокислотныыи растворами фосфатов с последующей нейтрализацией их аммиаком. Показано влияние состава фосфорной кислоты ка степень разложения хлорида калия, получены кинетические характеристики процесса. Установлено, что измокшие соотношения СаО:PgOg в растворах при введении продукта кислотного разложения хлорида калия действует на содер-' канио водорастворимых фосфатов „в продуктах нейтрализации аналогично фосфат-иоку в составе фосфорной кислоты. Удобрения содержат 47-572 питатольных веществ, количество Р2%В0Дн. ПРИ отношениях CaOtPgOg 0,24-0,51 составляет 75-50 от.%, CI 6,9-1,7.

11. Установлены закономерности процессов солянокислотной екстракцин фосфоритов Каратау и Центральных Кызылкумов, разработаны еффзктивныс способы отделения нерастворимых остатков из со~ лянокислотных пульп. Выявлены существенные различия в физико-хи-ыических ceoRctbox солшокислотных пульп и растворов из разного вида фоссырья. Прецнпитироваяием растворов карбонатом кальция установлены закономерности нейтрализации растворов в зависимости от технологических параметров, степени осаждения гидрсфосфата кальция и фтора от pH растворов, выявлена роль концентрации хлорида кальция в растворах на степень осаждения преципитата и чистоту продукта.

Установлены условия получения высококачественных кормового, и удобрительного преципитатов нейтрализацией известняком частично обесфторенных солянокислотных растворов фосфатов. Двухстадий-иой нейтрализацией растворов получены в одном процессе удобрительный и кормовой преципитат, содержащие соответственно 42 и 40,0$ Р2С^, 1,3-2,0 и 0,1$ фтора.

12. По результатам лабораторных исследований и опытных работ на укрупненных опытных установках на Чирчикском ПО "Элактро-химпром", Самаркандском химическом заводе предложены технические

решения получения бесхлорной нитрофоски азотнокислотной переработкой ({юс фат о в к фосфорнокислотным разложением хлорида калия, нитрофоса и кальциевой селитры из фосфоритов Центральных Кызылкумов, нитрофоса аАно-ссрнокислотным разложением фосфоритов Каракалпакии, нитрофоса азотно-сернокислотным разложением фосфоритов Каратау и апатита на основе использования оборудования производства аммофоса, кормового и удобрительного преципитатов на основе солянокислотной экстракции фосфоритов Каратау и Кызылкумов. Чирчикскому филиалу ГИАП выданы исходило данные для составления технико-экономического расчета получения нитрофоса и кальциевой селитры азотнокислотной переработкой фосфатов, УралГШРОХЩу -

исходные далииз для составления ТЭР получения преципитата.

Материалы работы изложены в следующих основных публикациях:

1. Намазов ¡U.C., Набиев H.H., Ашрова A.M. Концентрированное

сложное тройное бесхлорное удобрение. // Узб.хим.журн.-1971. - ГI. - С.13-15Т

2. Намазов Ш.С., TaiiypoD К., Амирова A.M.. Яизико-химичоские свой-

ства азотко-фюсфорно-калииного бесхлориого удобрения. // Узб.хим.журн. - 1971. - î? 3, - C.65-ÜU.

3. Намазов Ш.С., Амирова A.M. Получение сложного удобрения на

основе азотнокислотной переработки фосфатов и фосфорнокис-лотной переработки^хлористого калия. // Узб.хим.журн. -

1971. — jV 5• — С.93-90.

4. Намазов Ш.С., Амирова A.M., Сотыболдыев Т., Павлова А.И. Полу-

чение комплексных азотно-фосфорно-калнйных удобрений з аппарате с Фонтанируйщим слоем. // Узб.хим.журн. - 1971.

- Р 6. - С.3-5.

5. Каримов P.A., Амирова A.M., Набиев H.H. Исследованиэъастрори-

мости в системе KNO -Ca(N0.X -НН0,-НзР1\-Н?0. // Тез.докл. Всосоюзн.конф. "Силикс-химнчоский анализ солорых систем и их применение в народном хозяйстве". - Ростов-на-Дону,

1972. - С.164-165. м "

6. Набиев М.П., Каримов P.A., Амирова A.M. Исследование политер-

мы раствошшости трехкомпонентной системы KROî-Ca(N0j )е-ilz0.// Удобрения. Сб.научм:тр.ОАН. Ташкент, 1973. - C.oO-iîG.

7. Набиев 1.1.Н., Бэуатдинов С., Амирова A.M. Химическая и физико-

химическая характеристика фосфора.ии ХоджеЙли и Ходаакуль (ПК АССР). Деп. в ШШТИ Г» 6517-73. - б с.

'3. Üailüer. M.il., Бауатдиноо С., Амиропа A.M. Аэотнокислстноо разложение Каракалпакского фосфорита месторождения Ходжакуль. Деп. в ВИНИТИ л' Ш76-73. - о с. 2. Каримов P.A., Амирова A.M., Набиеп M.II. Исследование растворимости в система M0,-Ca(N0i )?-1Ш0<-!!г0. // Жури.неорг.хим.

- 1974. - Т. 19. - D.H. - С.5141-3140.

10. Каримов P.A., Амирова A.M., И&биев М.Н. Исследование раство-_____римости в системе liKOi-Ca(ROj )г-I!,Р0„-Не0. // Узб.хим.

журн. - 1974. - » 6. i С.35-37. *

11. Намазов Ш.С., Амирова A.M. Изучение процесса взаимодействия

хлорного калия^с экстракционной фосфорной кислотой. Дел."

12. Амирова A.M., Намазов Ш.С. Изучение кинетики разложения хло-

ристого калия фосфорной кислотой. // Узб.хим.аурн. - 1974. - № 3. - С.37-о9.

13. Касимова М.А., Амирова A.M., Абидова Д.Р. Характеристика фос-

фогипса при переработке фосфоритов Каратау смесью серной и азотной кислот. // Узб.хим.гурн. - 1974. - JP 2. - С.42-43.

14. Вауатдинов С., Амирова A.U. Фильтрующие свойства нераствори-

мого остатка при азотно-сернокислотном разложении каракалпакских фосфоритов. // Уэб.хим.яурн. - 1975. - № 4. - C.G3-

15. Вауатдинов С., Амирова A.M. Азотно-сернокислотное разложение

фосфоритной крупки месторождения Ходжакуль (КК АССР). // Узо.хим.журн. - 1975. - № б. - С.54-56.

16. Набиев H.H., Вауатдинов С., Амирова A.M. Исследование процес-

са промывки фосфогипса при азотно-сернокислотном разложении фосфоритов ыесторожекия Ходжакуль. // Вести.Карак&лп. фил. /Ш Уз ССР. - 1976. - № 2. - С. 20-23.

17. Амирова A.M., Каримов P.A., Иацман С.Л., Романовская А.И.,

Концентрированные азотно-фосфорно-калийные бесхлорные удобрения. // Тез.докл. X Всесоюзн. конф. по технологии неорганических веществ. Днепропетровск, 1976. - С.85-87.

18. Набиев М.Н., Вауатдинов С., Амирова A.M. Физико-химические

свойства азотно-фосфорного удобрения из фосфоритов Ходжакуль. // Вестн. Каткалп. фил. АН УзССР. - 1977. - № I. -С. 17-20.

19. Ильясов А.И., Амирова A.M., Касымова М.А., Арифджанов С.З.

Исследование кинетики разложения рудной мелочи фосфоритов Каратпу азотной кислотой и скорости фильтрации пульпы в опытно-промышленных условиях. // Уз б. хим. журн. - 1977. -»г. - с;76-00.

20. Н&биов H.H., Амирова A.M., Акбарова В., Намазов Ш.С. О солл-

нокислотной^пе^еработке фосфатов. // Узб.хим.журн. - 1978.

21. Амирова A.M.,"Соколов С.И., Нармотова П., Юсупова S.M. 0 ве-

щественном составе зернисто-детритовых фосфоритов Центральных Кызыладмов. // Узо.хим.лурн. - 1981. - № I. - С.8-13.

22. Амирова A.M., Каримов P.A. Влияние азотной и фосфорной кислот

на Растворимость в системе нитрат калия - нитрат кальция -BOga. // Дурн.неорг.химии. - 1Ш1. - Т.26. - 3. - CTCOI-

23. Каримов P.A., Амирова A.M., Умарова H.A. Исследование процес-

сов получения комплексных азотно-фосфорно-калийных бесхлорных удобрений.// Матер.ХП Всесоюзн. научно-техн.конф. "Технология неорганических веществ и минеральных удобрений". -Чимкент, 1931. - T.I. - С.369-391.

24. Amирова A.M., Юсупова Ф.М., Джлпплров А., Нарметова II. О со-

лянокислотном обогащении фосфоритов Центральных Кызылкумов. // Деп. в ВИНИТИ № оЗо-сЗЗ. - 12 с.

25. Бауатдинои С., Амирова A.M. Влияние примесей на растворимость

CaS04 '21U0 в азотнофосфорнокислотном растворе фосфатов. // Вести. Каракалл.фил. АЛ Уз ССР. - 1903. - » 4. - СTl 2-14.

26. Набиев М.Н., Абдурахыанов Э., Амирова А.!!. Азотнокислотное

разложение фосфоритов Центральных Кызылкумов участка Дже-рой. // Уэб.хим.^урн, - 1933. - » 6. - С. 49-52.

27. Амирова A.M. Физико-химические исследования фосфоритов Цент-

ральных Кызылкумов и процессов их кислотной переработки. //Узб.хим.аурн. - 1903. - № I. - С. 10-26.

28. Амирова A.M., Нкубджанова С.А., Касимова М.А., Шацман C.JI.

Фильтрация азотно-кислотной пульпы из фосйоритов Каратау на песочной подложке. // Деп. в ВИНИТИ № 052-83. - 5 с.

29. Набиев М.Н., Абдурахыанов Э., Амирова A.M. Физико-химические

исследования фосфоритов Центральных Кызылкумов. // Журн. прикл. химии. - 1984. - Т.57; - № 5. - С.959-973.

30. Набиев М.'Л., Амирова A.M.. Нарметова Н., Юсупова Ф.М. Термо-

химическое обогащение фосфоритов Центральных Кызылкумов. // Уз б. хим. »урн. - 1904. - & 2. - С.32-.'-35.

31. Абдурахманов 3., Амирова A.M. Азотнокислотная экстракция

*Ч«сфоритов Центральных Кызылкумов .и характеристика нера-. створимого остатка. // Деп. в ВИНИТИ f? 7062-83. - 7 с.

32. Бауатдинов С., Амирова A.M. Характеристика солевого состава

нитроаммофоса из фосфоритов Каракалпакии. // Вести. Каракалл.фил. АН Уз ССР. Г1904. -12. - С. 12-15.

33. Абдурахыанов 3., Амирова A.M., Ильяшенко В.Я. Нерастворимые

остатки при азотнокислотном разложении фосфоритов Джерой. // Узб.хим.журк. - 1904. - ГI. - С.48-52.

34. Набиев М.Н., Абдурахманов Э., Амирова A.M. Влияние предвари-

тельного обжига на процесс ааотнокислотного разложения фосфоритов Центральных Кызылкумов. // Узб.хим.дури. -Ю34. - JJ 4. - 6.20-23.

35. Убайдуллаева К,Р., Нкубджанова С.А., Амирова A.M., Абдур«:с-

мансв Э., Дайчи РЛ'. Влиянио сульфата налгал н». фильтрация азотнокислоткой пульпы. // Дап. в УаШШТИ ft IG3-o4. - 7 с.

36. Камадаанов С.В., Амирова A.M., Дцылова М.Р., Абдуряхманова

Д.Р. Получение преципитвта на осноЕе солянокислотных растворов фосфоритов Каратау. // Узб.хим.журн. - 1985. -№ 6. - СГ42-44.

37. Набяез М.И., Амирова A.M., Абдурахманов Э., Борухов П.А.,

Саттарива. М.И. Яизико-хптдаюская характеристика удобрений на основе азотнокислоткой переработки фосфоритов Центральных Кьгзыллуыов. // Дел. в ШМТИ I? 305IB-86-13 с.

ЗУ. Личхпдзо Г.И., Длураев i>.X., jiif/боп p.Л., Амирова A.M. Разработка и внедрение технологии сложных азотнофосфорных удобрениП методом азотно-сешокиелотного разложения фосфатного сырья. Сооба. 1У. Изучение скорости фильтрования

смеси азотнокислотной, суспензии и экстракционной фосфорной кислоты в зависимости от различных параметров. //Узб. хим.журн. - 1935. -Ii» I. - С.ЭД-52.

39. Амиропа А.Ы., Пичхадзе Г.П., Борухов И.А., Гуткевич М.Г.

Разработка и внедрение технологии сложных удобрений методом азотно-сернокислотного разложения фосфатного сырья. Сообщ. У. Характеристика солевого состава нитрофосов из фосфоритов Каратиу и апатита. // Деп. в ВИНИТИ № И90В-об. - 7 с.

40. !.!амаджанов С.Б., Абдурохманова Д., Аыировг. A.M., Адылова м.Р.,

Таджиев С.Ы. Особенности солянокислотного рааложения фосфоритов Джерой-Сардашнского месторождения. // Тез. донл.Всесоюзн.совещ. Технологическая минералогия фосфатных руд". - Черкассы, IÖÖ7. - С.49.

41. Пабиев [.'.П., Амирова. A.M., Абдурахманов Э,, Нацнан С.Л. Азот-

нокислотная переработка фосфоритов Ц.Кызылкумов на нитро-фос и кальциевую селитру, //-там же. - С.50.

42. Амирова A.M.. Тадшиев С.1.1., Мадалиева С.Х., Шалхаров Ж.И., .

Куэовлев А.К. Комплексное использование компонентов (фосфатного сырья Ц.Кызылкумов при обогащении. // там же. -

43. Мамадканов С.Б., Лмирова Л.К., Адылова U.P., Абдурахманова

Д.Р. Лрсципктпровыше солянокислотной вытяжки Йосфатов в зависимости от технологических параметров. // Узб.хим. лурн. - I9U7. - № 3. - С^57-59.

44. ПаСиев М.Н., Мамеджянов С.Б., Акбарова В.Т., Лмирова. A.M.,

Адылова М.Р. Кинетика разложения фосфоритов Каратйу соляной кислотой. // Узб.хим.»урн. - 190/. - № б. - С.3-6.

45. Мамедканов С.В.. Амирова A.M., Абдурахманова Д.Р. Физико-хи-

мические свойства соллнокислотных пульп и растворов.// Узб.хим.«урн. - 1906. - 6. - С.65-67.

46. Акбарова В.Т..Мпмаджанов С.Б., Амирова A.M., Адылова М.Р.

Влияние фракционного состава фосфатного сырья на процессы солянокислотного разложения' фосфатов. // Дзл. в ЫШ'ГИ » 3075В - 87. - II с. ■

47. Амирова A.M. Исследования в области азотнокислотной перера-

ботки фосфоштсв Ц.Кызшцумов. // Тез.докл.Всесоюзн.кокф. "Фосфаты-и7\ - Ташкент, 1987. С.421.

4<3. Набиев H.H., Лмирова A.M., Тадяиев С.М. Сложное «зотно-фос-фсрное удобрение нитрофсс и кальциевая селитра из фосфоритов Каратау. // Тез.докл.науч.-техн.конф. по тохнол.нсорг. веществ иЬш.удобр. - Львов, 1938. - 4.1. - С.GO.

49. П&биов М.Н., Амирова A.M., Абдурахманов д., Тоджиев С.М. -¿и-

зико-хим1гческис и товарные свойства аэотнс-фисфорньгх удобрений из фосфоритов Ц. Кызылкумов. // Узб.хим. «урн. - 1УШ.-ё 6. - C.6-IÖ.

50. Иабиев H.H., Лмирова A.M., Лбдурахманов Э., Таджкев С.М. Фи-

зико-химические основы и технология азотно- и азотно-сер-нокислотноЯ переработки фосфатов. // Деп. в ВИНИТИ И317-6ВО-89. - 31 с. .

51. Набиев М.Н., Амирова A.M., Таджиев С.М., Абдурахманов Э.,

Бабаджанов МД., Мадалиева С.Х. Жидкие и твердые сложные

прикл.

52. Набиев М.Н., Амирова A.M., Мушиева. И.Х., Зецер Л.И. Раство-

римость дигидрата сульфата кальция в системо H.P0/,-Ca(NP« ), Пг0. // Узб.хим.яурк. - 1990. -л J? 2. - C.Ü3-B5.

53. Абдурахманов Э.А., Амирова A.M., Зецер Л.И. Интенсификация

процессов фильтрации и обесфторипания азотнокислотных растворов фосфатов. // Тез.докл. ХУ Всесоюзн.конф. по хим. технол. неорг.веществ. - Казань, 1991. - C.5d.

54. Амир ова A.M., Абдурахманова Д.Р*, Морева В.Д., Абдурахмядов

Э.А. Влияние сульфата натрия и серной кислоты на газовыделение при азотнокислотной переработке фосфатов. // Тез. докл.ХУ Всесоюзн.конй. по хим.технол.неорган.веществ. -' Казань, IS9I. - С.59.

55. А.С.572442, МКИ С 05 В II/0G. Способ получения сложного удо-

брения. / М.Н.Набиев, A.M.Амирова. Р.А.Каримов (СССР) // Откр., кзобр. 1977. - № 34. - C.5I.

56. A.C. 675557, ШШ С 05 Д 1/02. Способ получения бесхлорных

калийных удобрений. / М.ÍI.Набиев, Л.{{.Семенова, З.&.Гуля-мова,' Ы.и.Садыков, A.M.Амирова (СССР) // откр., изобр. 1979. - № 30. - С.90. .

57. A.C. II64229, МКИ С 05 В 11/06. Способ отделения нераствори-

мого остатка. / М.Н.Набиев, A.M.Амирова, С.А.йкубджпнова, С.С.Хамраев, Н.А.Хаджихгшов, О.Юнусов, Ф.И.Кабанов (СССР) // ОткрТ, изобр. 19о5. - № 24. - С.87.

50. A.C. 1225220. Способ получения сложного нитрофосфатного удобрения. / М.Н.Набиев, Б.М.Беглов, Р.Я.Якуоов, У.Ш.Сартаев, К.М.Кпмалов, A.M.Амирова, С.М.Таджиев, Г.И.Пичхадзе, Р.Р.Раджабов, С.У.Усманов(СССР). Не подл.публ.

59. A.C. 1249005, МКИ4 С 05 В II/0D. Способ поучения сложного

удобрения. / М.Н.Нацией, А.М.Аыирова, С.А.Якубджанова, С.м.Таджиев, Э.Абдурахмонов, Ф.И.Кабанов, Л.Е.Кондратьевская (СССР) // Откр., изобр! I9Ö6. - № 29. - С.97?

60. A.C. 1379297, МКИ4 С 05 Б 1/04. -Способ получения обогащен-

ного суперфосфата. / И.И.Набиев, В.О.Кармышов, С.ТУхтаов, A.M.Амирова, М.Р.Лднлова, И.И.Усманов. К.Г.Садыкоз, Г.И. Пичхадзе, В.М.Олевский (СССР) /7 Откр., изобр. 1967. -I? 9. - C!l05.

61. A.C. I4I640I, МКИ4 С 05 В 11/12. Способ получения преципита-

та. / М.Н.Набиев, A.L!. Амирова, М.Р.Адылова, С.М.Таджиев, С.Б.Мамаджаноп, Д.Р.Абдурахманова, Ф.Х.Дяурасв, В.п.Бары-бпн (СССР) // бткр., изобр. 1908. - 20. - С.87.

62. A.C. I4533I7. Способ получения сложного удобрения. /М.Н.Наби-

ев. К.Г.Садыкоз, Б.М.Беглов, A.M.Амирова, С.М.Таджиев. С.А.Лкубдканова, Э.Абдурахманов, П.А.Хяджиханов, Ф.И.Кабанов, м.Рахматуллаева, А.В.Конвксар (СССР). Не подл.публ.

6j. A.C. 1о02351, МКИ С CG С 1/02. Способ получения исслеживающегося нитрата кальция. / К.¡1.Набиев, K.P.Садиков, P.A. Азимов, А.М.Амирова, С.М.Таджиев, М.Г'.Хусвиходжаев, Л.Е. Кондрятьявскея. С.Х.Мадалиевл, И.Х.Блбадканов, Ш.Ш.Шалха---ров (СССР) // Сткр., изобр. IObU. - № 31. - С. 132.

СЛ. A.C. I5949I6. Способ получения сложного удобрения. /М.Н.Лаби-ов, С.М.Хаджиев, М.Г.лусллходжаев, С.Тухтаев, А.ы.Амирова, Б.М.Беглов, Р.)1.Якубов, К.Г.Садиков, В.А.Мелышк, B.i.Kap-кшов, Б.А.Дмитревский (СССР). Публ. не подл.

65. A.C. 1629291, i-Düf3 С 05 В 11/04. 'Способ получения комплексного удобрения. /Е.Б.Ярсш, Б.А.Дмитревский. Г.Н.Пичхадзе, В.В.Ксряков, Ф.Х.Дкурэев, Б.М.Беглов, Л.М.Амирова, А.И. Норкулов. II.А.Клинков, Ш.С.ШаПмарданов (СССР) // Откр., изобр. Й91. - J? I. - C.G3.

- 45 -

УРТА ОСПЕ МИНТЛКАСИДАГИ ФОСФАТ ХОМ АИ1ЕСИ ВЛ КАЛИЙ

ХДОРИДЛАРНИ КИСЛОТА БИЛ АН KAliTA И1Ш1АБ ОЛИНГАН КОМПЛЕКС УГИТЛАР

Амирова Алия Мухамедзакировна Резюме

Бажарилган изланишларда паст навл'и фоефатларни азот киоло-таси билан кайта ишлаш уоули оркали олииадиган угитларнинг ил-мий асослари ва технологии жароенлари ривоклантирилган булиб эритмадаги ортикча кальций ионики РоО^га нисбатан турли усуллар: —СаСНОд)2*^и эРи™&ларни оовутиб ва кристаллантириб; -фоефатларни азот ва сульфат кислоталари билан биргаливда парчалаб CaSO^'SH^O холда чуктириб;

-фоефатларни азот кислотаси билан парчалаб за сульфат кисло-таси ердамида олинган ма^сулотларни узаро куииб;

-кальций иитратии калия нитрат билан боглаб кушалок, туз до-

сил килиб;

-калий хлоридни фосфор кислотаси билан парчаланиш махсулотла-рини фоефатларни азот кислотали эритмасНга кушиш билан боглаш еки ажратиб олиш кУрилган.

HPK хлорсиз угитлар технологиясини яр^тиы максадида хосил бУладиган хлорид кислотаси билан фоефатларни кайта ишлаб озука-ли ва ^гитли прсципитатларнинг олиниш жароенлари Урганилган.

НарказиП кизилкум фосфоритлари ва улар асосида олинган кон-цеитратларни миадорий таркиби химиявий ва физик-химиявий уоул-лар ердамида аницланган. Мавданларнинг аоооини фторкарбонатапа-тит ва кальцит минераллари ташкил килади.

Коракалпок фосфоритларини'PjO^ (14-19$), MgO (0,3$ гача)лар-нинг микдори камлиги ва RgO^ (6% гача) ва кремнезем нинг вкорилиги билан ажралиб турзди. Янги фосфоритларни бир rsa-тор маълум фосфоритлардан фарки к^рсатилган.

Кизн.чкум фосфоритларини азот кислотаси билан кайта ишлаи жа-роенларннинг Узига хос хусусиятлари аницланган, фосфоритни азот кислотаси билан парчаланиши катта теэликда кетиши курсатилган. Зритмага знг кJti Р2О^нинг ва энг кам темир бирикмаларининг утиа иароитлари аникланган. Биринчи марта жароенга натрий сульфат ва САМ кушиб фосфоритнинг азот кислотали буткасини фильтрлаш шаро-итини жадаллаштириш усули ишлаб чицилган. Моддаларнинг в;ушиш тар-тиби, кислотали шароитда чидамли флокудянтларни танлаш, уларнинг

таъсирини илмий асосларини аиихлаш фосфоритларнинг азот кисло-тали бУткадаридан.эримайдиган чукмаларни ажратиб олиш масаласи-ни ижобий кал килди.

Таркибида *ар хил ниобатдаги СаОгР^Оз аэот-фоофорли Угитлар олинган, фосфор озука миздорининг турли холатларини Узгарии ша-роитлари, махоулотларнинг иссиадикка чидамлилиги, гранулалар-нинг мустахкомлиги курсатилган.

Корацалпок фосфорит унини ва йирик фосфоритларини азот-оуль-фат кислоталари билан парчалаш жароенларини Урганиш аоооида фос-фатларнинг вкори парчаланиш даражасини таьминлаш, гипснинг крис-талланиб бУткани юцори тезликда фильтрланиш иароитлари анивдан-ган. Таркибида 42-42,1% озука моддаси оаклаган нитрофос олии-нинг технологи« регламенти ишлаб чицилди. Бажарилган иш натижа-лари сифатоиз Коракалпок ва шунга ухват конлардаги фоофат хом . ашеларини азот-сульфат кислоталари ердамида парчалаб ишлаб чи-каришга жорий килиниб вк,ори концентрацияли Угитлар олии муккии-лигини курсатди.

Коратог фосфоритлари ва апатитни азот-сульфат кислоталари билан кайта ишлаш жаровнлари Урганилган, фосфатларни азот ва сульфат билан парчалаш ма^судотлари аралашмаларини фильтрлани-шинииг нухим шароитларини концентрация, *арорат ва вактга бог— лимиги асосвда Коратог фоофоритларидан олинган бУтканинг 400560 кг Р^О^/м^ооат, апатйдан - 995-3000 кг РгО^/м^ооат фильтрланиш тезлигигв эришиш конуниятлари Урганилган ва акицланган. Таркибида П^Озга нисбати 1:1дан 1:1,5гача бУлган 42-44$ озука коддалари сакловчи азот-фосфорли Угитлар олинган.

Коратог фосфоритлари ва апатитдан олинадиган аммофос ва нит-роаммофоо ишлаб чицарии ускуналаридан фойдаланиш асосида фосфатларни азот ва оульфат кислоталари ердамида парчалаб »кори тегам-га а га б у л гаи ва кам чициндили ыураккаб Угитлар олиш технология-си иоаб чикилган. Техника-ицтисодий анализлар аммофос ишлаб чикаривни нитрофос ишлаб чикаришга Утказиш нацоадга мувофиадш-гини курсатди.

Турли хароратда фосфатларни азот кислотаси билан кайта иш-; лай ма^сулотларн асосидаги мураккаб киолота-туз оиотемаларининг ; Узаро зрувчанлиги ва таъсири тУгрисидь янги маълунотлар олинди. с Бу эритмадан кальций ионини Р^О^га нисбатан ажратиб олинмаИди-* ган янги учламчи хлорсиэ угитлар олив технологиясининг назарий

асоси хисобланди. Тарккбида куиалок тузлар билан туяингаи зрит-маларни аммиак билан рН 3,9гача ишлаб 25 ва 40, Ъ% озука олвмант-лари сакловчи оувк ва цаттик, угитлар олингаи.

Палий хлориднинг экстракцион фосфор кислоталари билан пар-чалаб косил булган нордон махсулотларни фосфатлариинг азот кис-лотали зритмаларига купиб сунг уларни аммиак билан нейтраллаа асосида озука моддалари нисбатиии бо'шкарадиган Я, Р, К хлорсиз учламчи Угит олив /сули ишлаб чикилган. ^гит 47-57л озука модда-ларини саклаГЦи, СаОгР^О^га нИсбати 0,24-0,51 бУлганда оуада эр/вчан Р2О5ИИНГ мивдори 75-50£ни таакил шади, хлор 0,9-1,7?, Коратог ва Марказий кизилкум фосфоритларини хлорид кислотаси билан парчалап жароенларининг конуниятлари урганилган, хлорид киолотали буткалардак эримайдиган колдикларни еикратиб оливнинг самарали усули ишлаб чикилган. Кисман фторсизлантирилган фосфат-ларнинг хлорид кислотали эритмаларини охак той билан нейтраллаб юкори сифатга зга булган озукали ва Угитли преципитатларнинг олиш иароитлари урганилган. Зриткаларни икки боскичда нейтрал-лаб бир кароеннинг Узида 42 ва 46,6% Р2О5, 1,32-6$ ва 0,1? фтор сакловчи Угитли ва озукали прсципитатлор олинган.

Лаборатория изланиплари ва Чирчиц "ОлектрохимпромИ ишлаб чи-карии бирлапмаси, Самарканд химия заводларндаги кенгайтирилган тажриба сииовлари натияалара асосида калий хлорид ва фосфатлар-ни азот кислотаси билан кайта иплаб, фосфатларни азот киолотаси билан кайта иалаб ва калий хлоридни фоофор киолотаон билан пар-чалаб хлорсиз нитрофоска, Маркаэий кизилкум фоофоритларидан нит-

рофро за кал&цийли селитра, Кораадпок $оофорим&рйна шмул!?-'

фат кислоталари билан парчалаб ннтро^оо, аммофос ишлаб чикарии ускуналаридан фойдаланиб Коратог фоофоритлари ва апатитни аэо^-сульфат кислоталари билан парчалаб нитрофос, Коратог ва кизил-кун фосфоритларини хлорид хислотаои билан кайта иплаб озукали ва угктли преципитатлар олип технологиялари тавсия зтилган.

ГКАПиинг Чкрчик булимига фосфоритларнинг аэот киолотаон Ои-лан кз.;ма ишлаб иитрофоо ва шьцши оолитра, УралГИПРОХИМга эоа преципитат олиининг техник-иктисодий хисобини тузии учун бошх&нгич маьлунотлар берилган.

CCMPL15X FERTILISERS IK TERf.iS OF ACID TREATMENT OP PHOSPHATE RAW OP THE

CENTRAL *ASIAN RliCION AND POTASSIUM________ _________

CHLORIDE

Amir ova Aliys Mukhumodzakir ovna Abstract

Scientific and. technological uopeota of getting fsrtili-zero of lew quality phosphates by moans of nitric acid treatment are developed in the research; they ore 'baaed on various means of binding or isolation frcra solutions excess oalciuni ions in relation to P20g !

- oooling of solutions and crystallisation as CaCUO^i^^HjOj

- precipitating as CaS0^*2H20 by means of joint decompoai-ticn of phosphates with nitric and sulphuric acids;

- combination of products of nitric and oulphuric acid decomposition of phosphates;

- binding of calciuai nitrste with potassium nitrute into double salt;

- Introducing products cf decomposition of potassium chlori-do with phosphoric acid into nitrio acid solution.

Subetanoo oompound of the Central Kiailkum rook phosphorites and concentrates is established. The main rock forming minerals ere fluoro-onrbonato-npctito end oaloiua carbonate,

Charnctaristics of nitrio acid dec imposition of the Kizil-kura rook phosphorites are ohcsvn, Shoir decomposition prooaedE with high speed; optima» conditions sre established to extract FgCg maximally into ths solution and to extrect ferrous ccm-pomido minimally.

For the firet time the neana of filtration intensification of the nitrio acid pulps, intrcduoing eodiuis sulphate and sur-facs-activs agent ore doveloped. Devalcpod weyo of introducing reagents, choosing scid-faet flocculating agents, revealing the mechanics of thair influencing enable uo to solve

the problem of separating insoluble remainder of nitric acid

pulpo of the roclc phosphorites effectively. NP fertilizeru over the broad range of relations CaO : Po0^ In them are obtained, rogulatlon conditions of content of variouu phoophorus foraa, thermostability of products, atrength of granules aro shown.

Soparate and joint nitrio and sulphurio acid treatment of tho Knrakalpaklyo, Karatow rock phpnphorItao are atudlsd, optimum oonditiono of gypsum crystallisation behaviour and pulp filtration are established. Tho technological rogulations of getting NP fertilizer containing 40-44% nutrients ara devoloped.

Ifew data on component uolubility and interaction in the coaplox acid-aalt ayatemo in tsrma of productB of nitrio acid treatment. of phoaphatoa in the presence of potassium nitrate aro obtained. They were thooretioal baae of tho technology of new H5K fertilizers without chlnrins without separating excess calciua icna in relation to FgO^ frcai the aolution.

The way of getting NPK fertilisers without chlorino with regulated correlation of nutrienta by moano of decompoaition of potassium chloride with wet-process phosphoric acids and by introducing acid products into nitrio acid solution of phonphatsa io developed. The fertilizers ocntain 47-573 nutrients, 0,9- 1,7ii CI.

Ch this baaiw of acientlfio <md tachnolrglaal regonrchao toohnioal aolutiona of getting fertilizers ore eugceatsd:

- nitrophoaka without ohlorlno by neena of nitrio aoid treatment of phoaphstw and pptaoulw™ Qhlerlde»

- nitrophoaka without chlorins by means of nitrio aoid treatment of phosphates and phosphoric aoid daoar.poBition of potaa-siuo chloride;

- nitrophoa and nitrate of line of the Central Kizilkum rock phosphorites;

- nitrophoa nitrio acid decomposition the Karakalpakiya rook pa oophorites;

-nltrorjhoa nitric aoid decomposition of tho Karatow rook phos-phvri+aa end apatite in terms of using equipment aismophoo production;

- food and fertilizer precipitated calciura superphosphateo in torma of hydroohlorio aoid extraction of tha Karatow and Ki-silkua rock phosphorites.