«Elektronika va avtomatika» fakulteti «Ishlab chiqarish jarayonlarini avtomatlashtirish» kafedrasi

1.2. Superfosfat olishning fizik-kimyoviy asoslari.

Fosfatning parchalanishi. Superfosfat olishda ftorapatitning parchalanishi ikki bosqichda sodir bo‘ladi. Avval erkin fosfat kislota hosil bo‘ladi:

Ca5(PO4)3F + 5H2SO4 + 2,5H2O = 3H3PO4 + 5CaSO4*0,5N2O + HF.

Bu reaktsiya 20-40 minut davomida kamerada superfosfat massasining pishitilishi davrida tugaydi. Kalsiy sulfat yarimgidrat shaklida cho‘kmaga tushadi, ammo juda tez, bir necha minutda angidritga aylanadi, uning shakli tayyor superfosfat da saqlanib qoladi. Buni superfosfat kamerasidagi reaktsion massa haroratining yuqoriligi (110-120OC) va suyuq fazada (birinchi bosqich jarayonining ohirida 42-46%) P2O5 miqdorining ko‘pligi bilan izohlanadi. Bunday sharoitda kalsiy sulfatning stabil shakli angidrit hisoblanadi [7]. Sulfat kislot to‘la sarflangandan so‘ng ikkinchi bosqich jarayoni - qolgan apatitning to‘plangan fosfat kislota bilan reaktsiyasi boshlanadi:

Ca5(PO4)3F + 7H3PO4 + 5H2O =5Ca(H2PO4)2 *H2O + HF.

Hosil bo‘lgan monokalsiyfosfat dastlab eritmada bo‘ladi, uning to‘yinishidan kristallanishi boshlanadi. CaO – H3PO4 – H2O sistemasidagi muvozanat diagrammasidan ko‘rinadiki, eritmadagi P2O5 miqdori 42-46% va harorat 100OC dan yuqori (bu ikkinchi bosqich jarayonining boshlanish sharoitiga muvofiq keladi) bo‘lganda monokalsiyfosfat Ca(H2PO4)2 *H2O kristallanadi. Stexiometrik nisbatdagi kom‘onentlarning ta‘sirlashuvi natijasida sodir bo‘ladigan quyidagi:

2Ca5(PO4)3F + 7H2SO4 + 3H2O = 3Ca(H2PO4)2 *H2O + 7CaSO4 + 2HF.

tenglama bo‘yicha boradigan reaktsiyaning birinchi bosqich jarayonida 70%, ikkinchi boskichida esa 30% apatit ta‘sirlashadi. Birinchi bosqichda ko‘p miqdordagi suyuq fazaga to‘lgan to‘r tuzilishli mikrokristallardan iborat kalsiy sulfat hosil bo‘ladi. Reaktsion massaning qotishi sulfat kislota to‘la sarflanguncha sodir bo‘ladi, uning ishtirokida monokalsiyfosfatning hosil bo‘lishi mumkin emas; shu boisdan massa qotishining sabibini faqatgina kalsiy sulfatning kristallanishiga bog‘lash mumkin. Ikkinchi bosqich kamerali yetiltirish davrida boshlanadi va omborda mahsulotni uzoq vaqt (xomashyo naviga, ishlab chiqarish tartibiga va pishitish sharoitiga bog‘liq holda 6-25 sutka) pishitishda yakunlanadi.