48
ДИГИДРОФОСФАТА НАТРИЯ ХЛОРИДОМ КАЛИЯ
Шаймарданова М. А., МирмусаеваК.С.
МирзакуловХ.Ч.
ТКТИ
Узбекистан агропромышленная страна, располагающая 25736 тыс. га
земель
сельскохозяйственного назначения из которых 3,73 млн. га орошаемые. 97% всей
сельскохозяйственной продукции республики получают на орошаемых землях. Основной
продукцией является зерно и хлопок. Республика обеспечивает себя в полном объеме
азотными и калийными удобрениями. Фосфорными удобрениями обеспечена только на 30%.
Выпуск бесхлорных комплексных удобрений отсутствует. Необходимость расширения
масштабов производства фосфорнокислых солей определяется как увеличением спроса на
минеральные удобрения со стороны традиционных потребителей, так и расширением
областей их применения в народном хозяйстве.
Дигидрофосфат
калия относится к ценным, бесбалластным, сложным удобрениям,
содержащим два питательных для растений элемента - фосфор (52,16 % Р
2
О
5
) и калий (34,60
% К
2
О). Новые технологии выращивания овощных культур предъявляют более жесткие
требования к ассортименту и качеству минеральных удобрений, в частности, имеется
острейшая потребность в бесхлорных калийсодержащих удобрениях как для открытого, так
и для закрытого грунта. Одним из видов комплексных (Р+К)
удобрений является
дигидрофосфат калия, который пригоден для применения на любых почвах. Отличительной
особенностью дигидрофосфата калия является то, что он является водорастворимым,
бесхлорным удобрением. Это преимущество позволяет внести питательные элементы
непосредственно в корневую систему растений в виде водных растворов.
Однако дигидрофосфат калия в качестве минерального удобрения в настоящее время
практически не выпускается для широкого потребления, ввиду отсутствия в республике
производства термической фосфорной кислоты. Поэтому он
относится к дорогостоящим,
дефицитным продуктам.
Высокая стоимость термической фосфорной кислоты, получаемой электротермическим
способом, и острый ее дефицит обусловили необходимость проведения исследований в
области технологии бесхлорных калийных удобрений на базе более дешевой экстракционной
фосфорной кислоты. Постановка этих исследований отвечает одной из очередных задач
дальнейшего прогресса производства фосфатов калия: замена термической фосфорной
кислоты экстракционной.
Перспективным направлением для разрешения этой проблемы является очистка
экстракционной фосфорной кислоты непосредственно при ее
переработке на фосфат калия
конверсионным методом по следующей реакции: NaH
2
PO
4
+ KCl = KH
2
PO
4
+ NaCl.
Постановка исследований и освоение технологии в данном направлении является
актуальной и экономически оправданной.
Прежде, чем приступить к исследованиям по получению дигидрофосфата калия
конверсионным
методом,
установления
оптимальных
параметров
конверсии
дигидрофосфата натрия хлоридом калия и получения дигидрофосфата калия были
проведены сопоставительные исследования о растворимости в четырехкомпонентной водно-
солевой системе К
+
, Na
+
// Cl
-
, H
2
PO
4
–
- H
2
O при 25 и 100°С. Данные растворимости
49
четырехкомпонентной системы в виде квадрата при температурах 25 и 100°С приведены на
рисунке 1.
Рисунок 1. Диаграмма растворимости в четырехкомпонентной
водно-солевой системе К
+
, Na
+
// Cl
-
, H
2
PO
4
-
- H
2
O при 25 и 100°С.
На диаграмме растворимости выделяются четыре
поля кристаллизации NaCl,КCl,
NaH
2
PO
4
и КH
2
PO
4
. Е
1
и Е
2
– эвтонические точки при температурах 25 и 100°С, в которых
раствор находится в равновесии с тремя солями.
Поле кристаллизация КH
2
PO
4
на диаграмме растворимости системы К
+
, Na
+
// Cl
-
,
H
2
PO
4
–
- H
2
O при 25°С занимает большую часть площади квадрата, чем при 100°С. При
рассмотрении изотермической диаграммы растворимости видно, что с повышением
температуры
поля кристаллизации КH
2
PO
4
резко уменьшаются, следовательно,
растворимость их значительно повышается. Область насыщения КH
2
PO
4
при температуре
100°С в несколько раз меньше, чем при температура 25°С.
Поле кристаллизации NaCl при температуре 100°С значительно увеличивается, по
сравнению с полем кристаллизации при 25°С, за
счет уменьшения поля КH
2
PO
4
.
Следовательно, растворимость КH
2
PO
4
увеличивается в несколько раз и подобный раствор
при охлаждении способен выделять эту соль в осадок.
Прежде чем начать анализ циклических процессов получения дигидрофосфата калия,
нами были проведены предварительные исследования получения дигидрофосфата калия при
различных температурах. В результате выявлены наиболее благоприятные условия
проведении процесса получения дигидрофосфата калия с выделением хлорида натрия при
100°С и кристаллизации дигидрофосфата калия при охлаждении суспензии до 25°С.
На основе фазовых диаграмм растворимости взаимной солевой системы К
+
, Na
+
// Cl
-
,
H
2
PO
4
-
-H
2
O, сопоставления ряда технологических циклов разработана технологическая
схема и схема материальных потоков получения дигидрофосфата калия конверсией
дигидрофосфата натрия хлоридом калия.В качестве исходных компонентов использовали
очищенные в лабораторных условиях дигидрофосфат натрия производства АО «Аммофос-
Максам» и хлорид калия производства УП «Дехканабадский завод калийных удобрений».
