56
О НЕОХОДИМОСТИ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ И РАЗРАБОТКЕ
ТЕХНОЛОГИИ ПОЛИФОСФАТОВ НАТРИЯ ИЗ ФОСФОРИТОВ
ЦЕНТРАЛНЫХ КЫЗЫЛКУМОВ
Юсупова Г. Мирмусаева К.С., Мирзакулов Х.Ч.
ТКТИ
Президентом Республики Узбекистан И.А. Каримовым в качестве одних из способов
противостояния мировому экономическому кризису и его
последствиям указываются
действия по освоению новой конкурентоспособной продукции, наращивание ее экспорта,
расширению географии поставок, выходу на новые рынки [1]. Одними из таких продуктов
являются фосфаты и полифосфаты натрия [2, 3].
Фосфаты и полифосфатынатрия находят широкое применение в различных отраслях
промышленности, а в ряде случаев отсутствуют вещества, которые могли бы их заменить
при сохранении на прежнем уровне технико-экономических показателей.
Они используется в
энергетике для умягчения воды, в текстильной и кожевенной промышленности, при
флотации руд, бурении нефтяных скважин, в производстве товаров народного потребления,
бытовой химии, как моющие и обезжиривающие средства и т.д.
Наиболее важным свойством полифосфатов натрия, на котором основано их широкое
практическое применение, является способность
связывать кальций и магний, умягчая тем
самым воду. Эта способность полифосфатов объясняется тем, что они обладают свойствами
ионообменников. Триполифосфат натрия Na
5
P
3
O
10
с солями жесткости образует соль
Ca
2
NaP
3
O
10
, выделяющуюся в осадок при достаточной концентрации ионов Са
2+
в растворе.
Он способен связать 10-11% кальция или 6,4% магния от своего веса. Стеклообразные
фосфаты могут связывать 12-18% кальция или 2,9-3,8% магния.
Другим свойством дегидратированных фосфатов натрия (особенно триполифосфата)
является способность пептизировать суспензии и снижать их вязкость, вследствие чего они
используются при флотации руд.
Дегидратированные фосфаты применяют как средство торможения коррозии, для
удаления жира и масла из хлопка,
шерсти и шелка, как катализаторы в процессах
дегидрирования, алкилирования и полимеризации углеводородов, как нефтеочистные
агенты, как активные диспергаторы красок и минеральных суспензий (каолинов, известняка
и др.), для производства моющих средств. Например, в США для этих целей расходуется до
90% общего объема производства триполифосфата натрия. Пирофосфаты и метафосфаты
применяют в пищевой промышленности для производства сыра, колбас, сгущенного молока
и других продуктов питания.
Производство орто- и полифосфатов натрия базируется на фосфорной кислоте как
исходном сырье. Причем эта кислота может быть как термическая,
так и очищенная
органическими растворителями экстракционная. Современное развитие производства
фосфорной кислоты переживает технологические изменения. Производство термической
фосфорной кислоты (ТФК) является дорогостоящим и непрерывно сокращается, а вместо неё
используют более дешёвую, очищенную органическими растворителями экстракционную
фосфорную кислоту (ЭФК). Этот метод является многостадийным, громоздким и связан с
использованием пожаро- и взрывоопасных органических экстрагентов.
В настоящее время в странах Западной Европы и США основная часть технических и
более чистых фосфатов натрия производится из ЭФК. Это же тенденция неизбежна и для
Узбекистана,
тем более, что в Республике ТФК не производится.
Основной проблемой, сдерживающей широкое использование экстракционной
фосфорной кислоты в производстве фосфатов калия, является ее очистка. Перспективным
направлением для разрешения этой проблемы является очистка экстракционной фосфорной
кислоты непосредственно при ее переработке на фосфаты натрия, который заключается в
очистке кислоты путем осаждения и отделения сопутствующих примесей непосредственно в
57
процессе производства. Постановка исследований и освоение
технологии в данном
направлении является экономически наиболее оправданной.
В научно-технической литературе имеются сведения по получению ортофосфатов
натрия на основе ЭФК из фосфоритов Центральных Кызылкумов с использованием
кальцинированной соды УП «Кунградский содовый завод» и каустической соды АО
«Навоиазот», но совершенно отсутствуют данные по получению триполифосфата и других
конденсированных фосфатов натрия [4, 5].
Исходя из вышеизложенного, проведение исследований и разработка технологии
получения полифосфатов натрия путем переработки фосфоритов Центральных Кызылкумов
являются весьма актуальными.
Для получения полифосфатов натрия использовали экстракционную фосфорную кислоту
(ЭФК) производства АО «Аммофос-Максам» состава, масс. %: Р
2
О
5
– 18,31; SO
3
– 2,32;СаО –
0,31; MgO – 1,21; Fe
2
O
3
– 0,93; Al
2
O
3
– 1,36; F – 1,21.
Очистку от фтора проводили карбонатом натрия при норме 150% на образование Na
2
SiF
6
и отсульфат ионов фосфоритом. Очищенную ЭФК упаривали до содержания 40, 50 и 55%
Р
2
О
5
и нейтрализовали газообразным аммиаком до рН 3,2-3,5, разделами жидкую и твердую
фазы фильтрованием, жидкую фазу нейтрализовали карбонатом
натрия до соотношения
Na
2
O:Р
2
О
5
= 1,6 и дегидратировали при температурах 250, 350 и 450 °С в течение 2 часов.
Полуученые результаты приведены в таблице.
Таблица
Влияние температуры на состав полифосфате натрия при
концентрации ЭФК 40% Р
2
О
5
и Na
2
O:Р
2
О
5
= 1,63
№
t, °С
Масса навески, г
Р
2
О
5
, масс. %
F, %
До прокалки
После прокалки
общ.
поли.
водн.
1
250
38,00
20,01
49,92
19,05
30,87
0,001
2
350
42,10
26,14
50,53
21,17
29,36
0,001
3
450
34,93
26,25
53,41
30,15
23,26
0,001
С увеличением температуры дегидратации с 250°С до 450°С содержание Р
2
О
5общ
.
повышается с 49,92% до 53,41%, содержание водной формы Р
2
О
5
снижается с 30,87% до
23,26%. При этом содержания поли формы увеличивается с 19,05% до 30,15%. Содержание
фтора в образцах не превышает 0,001%.
Таким образом проведенные исследования показали принципиальную возможность
получения полифосфатов натрия кормовой чистоты из ЭФК из фосфоритов Центральных
Кызылкумов.
Do'stlaringiz bilan baham: 
