O’zbekiston respublikasi oliy va o’rta maхsus

10.2. Ekstraksiya uchun sulfat kislota ishlatishning afzaligi

Ekstraksiya uchun 93% li sulfat kislota ishlatish afzaldir. Bunda texnologik jarayondagi suv balansi yaxshilanadi — gipsning yuvilishini ko‘p mikdordagi suv bilan amalga oshirish imkoniyati yaratiladi. Natijada chiqindixonaga chiqariluvchi fosfogips bilan yo‘qotiladigan fosfor kislota va zararsizlantirish lozim bo‘lgan oqava suvlar mikdori kamayadi.

Kislota konsentratsiyasining oshirilishi olinadigan fosfor kislotadagi P₂O₅ mikdorini o‘zgartirmaydi, uning konsentratsiyasi yuqorida ta’kidlanganidek, gips kristallanishining optimal sharoiti orqali oldindan belgilanadi. YAnada kattaroq konsentratsiyali sulfat kislota ishlatilganda issiklik ajralishi (suyultirish issikligini ortishi xisobiga) keskin ortadi, ammo uni esa sistemadan ajratib olish talab etiladi.
Digidratli usulda fosfat kislota olishda fosfat xom ashyosi tarkibidagi barcha ftorning (asosan SiF₄ tarzida) 3-5% igina gazli faza bilan ajraladi (~80%i maxsulot kislotasiga, 15-17% i esa fosfogipsga o‘tadi). sovutish usuli va ventilyatorning uzatishga bog‘liq xolda ekstraktordan ajratib olinadigan gaz tarkibidagi ftoridlar konsentratsiyasi, ftor xisobida 0,2-2,5 g/m ni tashkil etadi. Ekstraksiya sexida o‘rnatilgan absorbsiya sistemalari, asosan, chiqindi gazlarini tozalash uchun mo‘ljallangan, bunda xosil bo‘ladigan N₂SiF₆ ning kuchsiz eritmalari neytrallash stansiyalariga yuboriladi yoki fosfogipsni yuvish uchun ishlatiladi.
Tabiiy fosfatlardan ekstraksiya fosfor kislota ishlab chiqarish ko‘rsatkichlari analitik ma’lumotlar bo‘yicha aniklanadi: P₂O₅ ning texnologik unumi (K_chikim %), ya’ni P₂O₅ ning xom ashyodan fosfat kislotaga o‘tish darajasi apatitni qayta ishlashda — 95-96% ni va turli fosforitlar uchun — 71-94% ni tashkil kiladi. U P₂O₅ ning eritmaga o‘tish koeffitsenti (K_utish) dan 2-3% ga kichiqdir. Buni fosfogipsni fosfor kislotadan yuvilishining to‘la bo‘lmasligi bilan izoxlanadi: yuvilish koeffitsienti (K_yuvilish %) odatda 97-99% ni tashkil etadi. Vaxolanki:
K_chikim= K_utish K_yuvilish / 100 teng.
Ekstraksiyalashning digidratli usulida kislotaga P₂O₅ ning maxsulotli (xujalik) unumi 93-95% ni tashkil etadi, shunga mos ravishda 1 t P₂O₅, li maxsulotga 2,73-2,65 t apatit (1075-1045 kg P₂O₅) va 2,48-2,45 t sulfat kislota (SaO ni bog‘lash uchun stexiometrik me’yordagi) ya’ni 1 t apatitga 0,915 t 100% li sulfat kislota sarflanadi. Fosforitlarni qayta ishlashdagi sarf koeffitsentlari apatitlarni qayta ishlashdagiga nisbatan: fosfat bo‘yicha 1,5-2,3 marta; fosfat tarkibidagi P₂O₅ bo‘yicha 1,02-1,27 marta; sulfat kislota bo‘yicha 1,2-1,7 marta kattarokdir. Xom ashyo xarajatlari ekstraksion fosfat kislota ishlab chiqarish umumiy xarajatlarining 70-80% ni tashkil etadi.
Apatitdan digidratli usulda olinadigan ekstraksion fosfat kislota tarkibida: 25-32% P₂O₅ 1,8-2,8% SO₃; 0,1-0,4% CaO; 0,3-0,4% Al₂O₃; 0,3-0,5% Fe₂O₅; 1,7-2% F bo‘ladi.
Ekstraksiya fosfor kislota tarkibidagi ftor asosan H₂SiF₆ shaklida bo‘ladi. Kislotani ftordan tozalash, H₂SiF₆ ni natriy, kaliy, bariy tuzlari bilan cho‘ktirish orqali o‘tkazilishi mumkin. Odatda 1 l fosfat kilotaga 30-40 g NaCl qo‘shiladi.
H₂SiF₆ + NaC1 = Na₂SiF₆+ 2HC1 reaksiya bo‘yicha xosil bo‘ladigan kam eruvchan natriy kremneftorid cho‘kmaga tushadi va dastlab tindirilib, so‘ngra sentrifugalash va filtrlash yo‘li bilan ajratib olinadi. SHunday qilib 75-85% gacha ftorni ajratiladi va fosfat kislotadagi uning mikdori 0,2-0,3% gacha kamayadi. Natriy xlorid bilan ftorsizlantirilgan fosfat kislota, ayniqsa, xarorat oshirilganda jixozlarning kuchli korroziyalanishiga sabab bo‘ladi. SHuning uchun kislotani bug‘latish yo‘li bilan konsentrlashga zarurat tug‘ilganda, ftorsizlantirish soda yoki natriy fosfat yordamida amalga oshiriladi.
Fosfogips tarkibida ozgina mikdorda yuvilmagan fosfat kislota bo‘ladi va shuning uchun uni ishlab chiqarishga yakin xududlardagina mineral o‘g‘it sifatida foydalanilishi mumkin, chunki ozuqa elementi juda kam bo‘lganligi uchun bir joydan ikkinchi joyga tashish iktisodiy samarasizdir. Fosfogips sho‘rxok tuproqlarni gipslashtirishda yoki shuvoq alebastrlari va boshqa quyma qurilish buyumlari ishlab chiqarishda ishlatilishi mumkin. Uning sementli shixta tarkibida termik parchalanishi natijasida sementli klinker va sulfitli gazlarga aylantirilishi mumkin. Sulfit angidriddan sulfat kislota olinadi va shu usul bilan fosfatni parchalashga sarflanadigan sulfat kislotani regeniratsiyalanishi mumkin. Fosfogips shuningdek ammoniy sulfat olishda sulfat anioni manbai (sulfat kislota o‘rniga) vazifasini bajarishi mumkin. Ishlatiladigan joyga fosfogipsni tashishni yaxshilash uchun (va kishki vaqtda tashish paytida muzlab kolmasligi uchun) junatishdan oldin uni 3% dan kam bo‘lgan namlikkacha quritilishi va quritishda xosil bo‘ladigan guvalasimon materialni kukunsimon xolatgacha maydalanishi lozim. Xozircha O‘zbekistonda va boshqa chet mamlakatlarda xam fosfgipsdan yirik masshtabda foydalanish yo‘lga qo‘yilmagan — u ishlab chiqarishning to‘planayotgan chiqindisi xisoblanadi. CHunki, fosfogipsga qaraganda tabiatda keng tarqalgan kalsiy sulfatni qayta ishlash ancha soddadir. Vaqtiki kelib, bu sanoat chiqindisi xam — kerakli ishlab chiqarish korxonalari uchun eng zarur va qimmatli xom ashyo manbasiga aylanishi mumkin.
Qoratog‘ (Qizilkum) fosforitlaridan ekstraksiya fosfor kislota olishdagi ishlab chiqarish qo‘rsatkichlari apatit konsentratini qayta ishlashdagiga nisbatan yomondir: olinadigan kislota konsentratsiyasi past (21-22% P₂O₅), uning tarkibida ko‘p mikdordagi qo‘shimchalar bo‘lganligi uchun qisman neytrallangan bo‘ladi. nisbatan ko‘p mikdordagi chiqindi — fosfogips xosil bo‘ladi. SO₂ ajralishidan reaksion massaning ko‘piklanishi xisobiga ekstraktor xajmidan to‘la foydalanilmaydi, bu esa sistemaning unumdorligini pasaytiradi. SHuningdek Qizilqum fosforiti tarkibida Cl ionlarini normadan 4-5 barobar ortiqligi korroziyani kuchaytiradi. Ko‘pik xosil bo‘lishini kamaytirishga xom ashyodagi karbonatlarni oldindan parchalash — rudani kuydirish yoki fosforit unini ekstraktorga uzatishdan oldin ozgina mikdordagi kislota bilan namlash orqali erishiladi.
Fosforit flotokonsentratlardan digidratli usulda olinadigan ekstraksion fosfat kislota tarkibida: 20-22% P₂O₅; 2,2-3,5% SO₃; 0,2-0,4% SaO; 1,8-2,0% MgO; 0,4-1,2% Al₂O₅; 0,4-0,8% Fe₂O₃ 1,4-2,1% F bo‘ladi.