O’zbekiston respublikasi oliy va o’rta maхsus

9.1.-rasm. Xarorat va eritmadagi P₂O₅ mikdorining ajratiladigan kalsiy sulfat cho‘kmasining amaliy gidratlanishiga ta’siri.

SHunga mos xolda fosfor kislotani ekstraksiyalashning uchta: digidratli, yarimgidratli va angidritli usullari bir-biridan farqlanadi. Digidratli usul keng tarqalgan bo‘lib, uni 65-80°S xaroratda o‘tkaziladi va tarkibida 30-32% gacha P₂O₅ bo‘lgan kislota olinadi. 90-105°S xaroratda amalga oshiriladigan yarimgidratli usulda 50% gacha P₂O₅ tutgan kislota ishlab chiqdrish imkoniyatini beradi. Ekstraksiyalashning kombinatsiyalashgan yarimgidrat-digidratli usullari yanada kengroq tarqalmokda, unda dastlab yarimgidrat xosil kilinadi, so‘ngra, suspenziyani suyultirish va sovutish orqali uni gipsga qayta kristallantiriladi. Bunday usullar xom ashyodan unumli foydalangan xolda yuqori konsentratsiyali (50% gacha P₂O₅ kislota olish imkoniyatini yaratadi. Angidridli rejim yuqori xaroratda jixozlarning korroziyalanish xavfi katta bo‘lganligi va kalsiy sulfatning mayda kristallaridan fosfat kislota va yuvuvchi eritmaning o‘tishi qiyinligi tufayli filtrlanishning yomonlashishi sababli xozircha qo‘llanilmaydi. Bu qiyinchiliklarni bartaraf etish bo‘yicha izlanishlar o‘tkazilmokda.

Ekstraksiyalashda xosil bo‘ladigan kalsiy sulfat kristallarining shakli va o‘lchami — cho‘kma katlamining filtrlash xossasini belgilab beradi, shunday ekan, uning fosfat kislotadan yuvilish samaradorligi xaroratga va kislota konsentratsiyasiga, tuyinishning pasayish darajasi va sharoitiga bog‘liqdir. Ular xam shuningdek, eritmadagi Ca²⁺ va S0₄² ionlarining nisbatiga va magniy, alyuminiy, ftor birikmalari kabi qo‘shimchalarning konsentratsiyasiga bog‘liqdir. Ca²⁺ ionlari ortikcha bo‘lganda gips uzunligi 20-80 mkm bo‘lgan yupka igNaClmon shaklda ajraladi; S0₄^2- ionlari ortiqcha bo‘lganda esa, aksincha, gips kristallarining ulchami eniga 100 mkm gacha va bo‘yiga bir necha yuz mikrometrgacha etadi.
Yirik kristalli bir jinsli gips cho‘kmasini olish uchun suyuq fazadagi SO₃ SaO molyar nisbati imkoniyat darajasida 1,5-4,0 oralig‘ida bo‘lishi lozim. YArimgidrat kristallantirilishida u stexiometrik nisbatga yakin bo‘lishi kerak, angidritda esa 10-15 ga teng budadi. Qo‘rsatib o‘tilgan modifikatsiyalarga moc xolda eritmadagi SO₃ 1,5-2,5; 0,8-1,2%; 2,5-4,5% bo‘lishi optimal xisoblanadi. Gipsning kristallanishini iloji boricha kam to‘yingan eritmadan kristallanishini ta’minlash lozim. Bu shart-sharoitlar suspenziyaning intensiv aralashtirilishini, uning retsirkulyasiyasini (boshlang‘ich komponentlarni kiritish qismiga qaytarish), sulfat va aylanma fosfat kislotalarni oldindan aralashtirishni va boshqa yo‘l-yo‘riqlarni amalga oshirish yo‘li bilan ta’minlanadi. Ekstraksiyalashning yarimgidrat usulida esa, aksincha ixcham sharsimon kristallar bo‘laklari xosil kilish xususiyatiga ega bo‘lgan yuqori to‘yinuvchanlik ushlab turiladi.
Kalsiy sulfatning kristallanishiga eritmadagi qo‘shimchalar xam ta’sir etadi. Kristallanishga eritmada (AlFp)^(3-n)+ turidagi kompleks ionlar xosil kiluvchi alyuminiy va ftor birikmalari kabi qo‘shimchalar yanada ko‘prok ta’sir kiladi; Bu kompleks ionlari kristallarning ma’lum tomonlariga surilib, izometrik yassi gips kristallari va oltikirrali yarimgidrat prizmalari ajralib chiqishiga sabab bo‘ladi.
Suspenziyaning suyuq fazasida sufatlar mikdorini optimal darajada ushlab turish maxsulot kislotasiga yuqori darajadagi P₂O₅ o‘tishiga erishishda muxim sharoit xisoblanadi. Sulfatlar konsentratsiyasining pasayishi natijasida fosfat minerallarining parchalanish darajasi va tezligi kamayadi, shu bilan birgalikda S0₄^2- va HPO₄^2- ionlarining radiuslari yaqin bo‘lganligi sababli kalsiy sulfat kristall panjarasiga kalsiy fosfatlarning urinlashishi («P₂O₅ egallash») ortadi. Erkin sulfat kislota konsentratsiyasining ortishi P₂O₅ egallashni kamaytiradi, ammo fosfat zarrachalari sirtida diffuziyalanish va parchalanishni pasaytiruvchi kalsiy sulfatning quyqali mustaxkam katlami xosil qilib kristallanishiga olib keladi. SHuning uchun amaliyotda parchalanishga ulgurmay qoladigan xom ashyo, P₂O₅ egallash va cho‘kmani vakuum-filtrda to‘la yuvmaslik xisobidan minimal yo‘qotilishga erishish uchun yunaltirilgan optimal sulfatli tartib (rejim) tanlanadi.