Фосфорли угитлар

2.3. Оддий суперфосфат ишлаб чикариш.

Суперфосфат кулранг, сочилувчан порошок, асосан, кальций дигидрофосфат билан кальций сульфат аралашмасидан иборат, жуда кенг таркалган, сувда яхши эрийди, яхши угит, апатит концентратидан таркибида 19,5 % дан ортик Р₂О₅ бор олий сорт ва 19 % дан кам булмаган Р₂О₅ бор биринчи сорт суперфосфат ишлаб чикарилади. Кара-Тау фосфоритларидан Р₂О₅ нинг микдори 14 % дан кам булмаган суперфосфат ишлаб чикарилади.

Суперфосфат апатит ёки фосфоритни сульфат кислота таъсирида парчалаб олинади. Бу реакция 2 боскичда боради:

1-боскич
Са₅F(PO₄)₃ + 5H₂SO₄ + 2,5H₂O = 5(CaSO₄*0,5H₂O) +

+ 3H₃PO₄ + HF + Q (а)
2-боскич
Са₅F(PO₄)₃ + 7H₃РO₄ + 5H₂O =5[Ca(H₂РO₄ )*Н₂О ] +
+ HF + Q (б)

Хосил булган монокальций фосфат [Ca(H₂PO₄)₂*H₂O] аввалига эритма холида булиб, туйинтирилгандан кейин чукмага туша бошлайди. Фосфатнинг батамом парчаланиш вакти (б) ёки реакциянинг охиригача бориш муддати 5 секунддан 25 секундгача булиши мумкин. Иккала реакция (а) ва (б) экзотермик булгани учун реакция камерасида харорат 110⁰, + 115⁰С гача кутарилади. Хосил булган полугидрат CaSO₄*0,5H₂O сувсизла-ниб ангидрит кальций сульфатга (СaSO₄) айланади. Бунинг натижасида суперфосфат тезда котади.

Суперфосфатнинг камераларда етилиши жуда мураккаб гетроген жараёндир, бунда кимёвий реакциялар билан парчаланмай колган фосфатлар хажмига фосфат кислотанинг жуда секин борадиган диффузияси ва хосил булаётган монокальций гидратнинг кристаллизацияси хосил булади. Бу жараёнда суперфосфат етилиши тезлигига (ёки реакцион камераларнинг унумдорлигига) ва хосил булаётган суперфосфатнинг, страуктурасига, физикавмий хоссаларига камеранинг харорати хамда сульфат кислотанинг дастлабки концентрацияси актив таъсир килади. Жараённинг тез ва узлуксиз бориши учун сульфат кислотанинг концентрацияси 68 % булиши керак. Суперфосфатнинг тцула етилиш жараёни 30-40⁰С да массани охиста аралаштириб, амалга оширилади. Масса совутилганда Са(Н₂РО₄)₂*Н₂О нинг кристалланиши тезлашади, эритмадаги Н₃РО₄ нинг концентрацияси ортади, (б) рекция тезлашади.
Фосфорли хом ашёлар таркибидаги Fe₂O₃ билан Al₂O₃ лар парчаланиб, альюминий ва темир сульфатлар хосил килади ва улар тайёр суперфосфат саклаб куюлганда монокальцийфосфат билан реакцияга киришиб, фосфорни сувда эримайдиган холатга келтиради.
Фосфорли хом ашё парчаланганда хосил буладиган водород фторид (HF) рудадаги кумтупрок билан реакцияга киришиб, газ холидаги кремний фторидга айланади:
4НF + SiO₂ = SiF₄ + 2H₂O
Фторли газларга сув таъсир эттирилганда кремний фторид кислота H₂SiF₆ хосил булади, сунг уни кайта ишлаб натрий кремнийфторид Na₂SiF₆, натрий фторид NaF ва аммоний кремнийфторид (NH₄)₂SiF₆ олинади.
Узлуксиз ишлайдиган реакторлар — суперфосфат камералари ишлаб чикаришда кенг кулланилади. Бунда табиий фосфат билан сульфат кислота узлуксиз реакцияга киришиб туради. Бунда реакторлар схемаси 2-расмда келтирилган. Реактор вертикал жойлаштирилган, темир-бетондан ишланган цилиндрик шаклда (1) булиб, кузгалмас копкок (2) билан бириктирилган; у роликлар (6) ёрдамида 1,5-2,5 соат давомида бир марта айланади. Камера ичига кузгалмас тешикли чуян труба (3) ва чуян шит (4)

2-расм. Узлуксиз ишлайдиган суперфосфат камерасининг схемаси

урнатилган (коптокка осилган холда); бу шит камерани икки кисмга ажратиб туради, яъни бир кисми аралашмани тушириш учун, иккинчи кисми суперфосфатни чикариб олиш учун хизмат килади. Хосил булаётган суперфосфатни майдалаш учун камера ичига айланувчи пичокли фрезер (5) жойлаштирилган. Бу фрезер камера копкогига урнатилган булиб, камера харакатига тескари характланади. Камера копкоги устига аралаштиргич (7) урнатилган булиб, у фосфат кислота билан сульфат кислотани аралаштириб, пульпа холида камерага бериб туради. камера бир марта айланганида суперфосфат етилиб “суперфосфат пироги” деб аталувчи масса хосил килади. Фрезер бу массани кескичлар ёрдамида кесиб, кузгалмас труба ичига туширилади ва трубанинг пастки кисмидаги тешиклар оркали камера тагига жойлаштирилган транспортёрга тушади (8) ва шу холда омборга утказилади. Диаметри 7 м ва баландлиги 2,5 м ли камера 1 суткада 5 т суперфосфат ишлаб чикаради.

Жараён натижасида хосил булаётган фторли газлар вентиляторлар ёрдамида суриб олиниб, абсорбцион камераларда сувга юттирилади. Бу усулда куйидаги асосий операциялар бажарилади: фосфат билан сульфат кислотани дозировкалаш; уларни аралаштириш (пульпа тайёрлаш): камерада суперфосфат етилтириш; хосил булган суперфосфатни омборда охирига кадар етилтириш ва фторли газлар абсорбцияси.
Омборларда суперфосфат механикавий аралаштир-гичлар ёрдамида аралаштирилиб етилтирилади, унга нейтралловчи брикмалар (суяк толкони, фосфоритлар, охак ва хакозо) кушилади ёки газ холидавги аммиак ёрдамида аммонизация жараёни утказилади.
Бошка угитлар сингари суперфосфат хам катталиги 1-4 мм ли доначалар (гранулалар) шаклига келтирилади. Бу иш махсус гранулаловчи аппаратларда бажарилади. Бунинг учун суперфосфат 16-18 % га кадар намланади ва айланма барабанлар ёрдамида доналанади. Нам холидаги доначалар куриткич барабанларда 90⁰С дан юкори булмаган хароратда кутарилади.
Оддий суперфосфат кучсиз концентрацияли угит, унинг таркибидаги Р2О5 микдори 20 % дан ортмайди. Кучли концентрацияли фосфорли угитлар фосфорли рудаларни фосфат кислота билан парчалаб хосил килинади.