11-мавзу. Суперфосфат ишлаб чиқариш

12.4. Суперфосфат ишлаб чиқаришда фторли газларни тутиб қолиш.
Табиий фосфатларни кислотали қайта ишлашда ажраладиган водород фторид хом ашё таркибидаги кремнезем билан таъсирлашиб кремний (ИВ)-фторид СиФ₄ ва фторсиликат (гексафторсиликат) Н₂СиФ₄ кислотага айланади. Гексафторсиликат кислота суперфосфатдаги катионлар билан қийин эрувчан гексафторсиликат (кремнефторид) ларга айланиб, суперфосфат таркибида қолиб кетади. Фосфатли хом ашё таркибидаги умумий фторнинг 55-60% и суперфосфат таркибида қолади, қолган қисми эса СиФ₄ шаклида вентиляция газлари билан йўқотилади. Таркибида фторидлар тутган зарарли газларни атмосферага чиқишини олдини олиш мақсадида суперфосфат ишлаб чиқаришда ажраладиган газ холатдаги реакция махсулотлари тозаланиши лозимдир. Бунда тутиб қолинадиган газлардан иккиламчи махсулот — фторсиликат кислота олиш мумкин ва уни эса фторли тузлар — фторидлар ва фторсиликатларга айлантирилади. СиФ₄ газлари совутилганда сув буғи билан таъсирлашади:
3 СиФ₄+ (п+2)Н₂0  Н₂СиФ₆ + Си0₂*пН₂0
Аралаштиргичдан ва суперфосфат камерасидан ажралиб чикадиган фторли газларни адсорбцияси шу реакцияга асосланган. Адсорбцион системага келувчи газлар таркибидаги фторнинг улуши унчалик катта эмас (15-35 г/м³). Бу газларнинг харорати 65°С дан кам бўлмаслиги лозим, акс хоолда СиФ₄ газдаги сув буги таъсирида гидролизланиши натижасида хосил бўладиган гелсимон силикат кислота газ утувчи қувурларда қуйқа тарзида ўтириб қолади ва бу эса газ ўтказиш қувурларини тез-тез тозалаб туриш каби қийинчиликни келтириб чиқаради.
Суперфосфат олишда газли фазадан тутиб қолинадиган фторидлар миқдори хом ашёнинг таркиби ва бошқа бир қатор шароитларга боғлиқдир: 1) фосфатдаги ишқорий металл, магний, алюминий ва темир каби фторни фторидлар тарзида боғловчи ва суперфосфат таркибида қолувчи бирикмалар қанчалик кам бўлса; 2) бошланғич сульфат кислота (шунга мувофиқ холда суперфосфат массаси суюқ (фазасинииг таркибидаги фосфат кислота) концентрацияси ва камеранинг харорати қанчалик катта бўлса, шунчалик кўп микдордаги фторидлар олинади.
Бундан ташқари, сульфат кислота меъёрини ошириш, аралаштиришни тезлаштириш, системадаги ваакумни кучайтириш, актив кремний диоксид киритиш ва бошқалар орқали хам газли фазадаги фторидлар унумини ошириш мумкин. СиФ₄ нинг асосий (80%) қисми фосфатнинг сульфат кислота билан аралаштириш босқичида ажралади. Камерада эса иккала босқичда ажраладиган газнинг 20% и ажралади. Фторидли газлар, шунингдек суперфосфатнинг камерада етилтирилишида хам ажралади.
Фторидли газларни сувли абсорбцияси амалда СиФ₄ нинг гидролизланиши натижасида хосил бўлган Н₂СиФ₄ туманини юттиришга асосланган. Суперфосфат заводларида уни икки-уч босқичда амалга оширилади. Газ дастлаб томчилатувчи валикли горизонтал секцияли идиш (камера) ларда механик абсорберларда ювилади, у ерда фторнинг 90% и ушлаб қолинади. Сўнгра тахмонли минорада фторидли бирикмаларнинг қолган қисми ушлаб қолинади. Миноранинг пастки қисми кислотага чидамли бетондан тайёрланган ва фторсиликат кислота учун йиғгич вазифасини ўтайди. Минорага сувни сепиш орқали таъминланади ва бу ерда хосил бўлган кучсиз Н₂СиФ₄ механик абсорберга узатилади. Механик абсорбер пўлатдан тайёрланган бўлиб, унинг ички қисми гуммирланган ёки кислотабардош плиткалар билан ниқобланган бўлади.
Ишлаб чиқариладиган махсулот сифатидаги Н₂СиФ₆нинг таркиби турли заводларда турличадир, унинг концентрацияси 8-10% дан 20-25% гача бўлади. Газли фазадан фторли газларни ушлаб қолиш 98-99% га етади.
Санитар талабларга кўра, суперфосфат заводи атрофидаги якин жойлашган ахоли яшайдиган худудларнинг атмосфера хавосида фторнинг микдори (НФ хисобида) 0,005 мг/м³ дан, ишлаб чиқариш биноларининг ичида эса 0,05 мг/м³ дан ошмаслиги лозим. Бу меъёрни сақлаб туриш учун вентиляторлар орқали атмосферага чиқарилувчи газда фторнинг микдори 10 мг/м³ дан ошмаслиги керак. Суперфосфат заводларида бир тонна махсулот ишлаб чиқариш жараёнида вентиляторлар ёрдамида 250-300 м³ газни сурилиб атмосферага чиқариб юборилади.