11-мавзу. Суперфосфат ишлаб чиқариш

12.1. Суперфосфат олишнинг физик-кимёвий асослари
Фосфатнинг парчаланиши. Суперфосфат олишда фторапатитнинг парчаланиши икки босқичда содир бўлади. Аввал эркин фосфат кислота хосил бўлади:
Са₅(Р0₄)₃Ф + 5Н₂С0₄ + 2,5Н₂0 = ЗН₃Р0₄ + 5СаС0₄*0,5Н₂0 + НФ.
Бу реакция 20-40 минут давомида камерада суперфосфат массасининг пишитилиши даврида тугайди. Кальций сульфат яримгидрат шаклида чукмага тушади, аммо жуда тез, бир неча минутда ангидритга айланади, унинг шакли тайёр суперфосфатда сакланиб колади. Буни суперфосфат камерасидати реакцион масса хароратининг юқорилиги (110-120°С) ва суюқ фазада (биринчи босқич жараёнининг охирида 42-46% р₂о₅ микдорининг кўплиги билан изохланади. Бундай шароитда кальций сульфатнинг стабил шакли ангидрит хисобланади.
Сульфат кислот тўла сарфлангандан сўнг иккинчи босқич жараёни- колганапатитнинг тупланган фосфат кислота билан реакцияси бошланади:
Са₅(Р0₄)₃Ф + 7НзР0₄ + 5Н₂0 = 5Са(Н₂РО₄)₂*Н₂0 + НФ.
Хосил бўлган монокальцийфосфат дастлаб эритмада бўлади, унинг тўйинишидан кристалланиши бошланади. СаО — Н₃Р0₄ — Н₂О системасидаги мувозанат диаграммасидан кўринадики (2.3 — раcм), эритмадаги Р₂О₅, микдори 42-46% ва харорат 100°С дан юқори (бу иккинчи босқич жараёнининг бошланиш шароитига мувофик келади) бўлганда монокальцийфосфат Са(Н₃Р0₄)₂*Н₂О кристалланади
Стехиометрии нисбатдаги компонентларнинг таъсирлашуви натижасида содир бўладиган қуйидаги:
2Са₅(РО₄)₃Ф + 7Н₂С0₄ + ЗН₂О = ЗСа(Н₂Р0₄)₂*Н₂0 + 7СаСО₄ + 2НФ.
тенглама бўйича борадиган реакциянинг биринчи босқич жараёнида 70%, иккинчи босқичида эса 30% апатит таъсирлашади. Биринчи босқичда кўп микдордаги суюқ фазада турли тузилишли микрокристаллардан иборат кальций сульфат хосил бўлади. Реакцион массанинг қотиши сульфат кислота тўла сарфлангунча содир бўлади, унинг иштирокида монокальцийфосфатнинг хосил бўлиши мумкин эмас; шу боисдан масса қотишининг сабабини фақатгина кальций сульфатнинг кристалланишига боғлаш мумкин. Иккинчи босқич камерали етилтириш даврида бошланади ва омборда махсулотни узок вакт (хом ашё навига, ишлаб чиқариш тартибига ва пишитиш шароитига боғлиқ холда 6-25 сутка) пишитишда якунланади.