O’zbekiston respublikasi oliy va o’rta maхsus

Superfosfat olishning fizik-kimyoviy asoslari.



Fosfatning parchalanishi. Superfosfat olishda ftorapatitning parchalanishi ikki bosqichda sodir bo‘ladi. Avval erkin fosfat kislota hosil bo‘ladi:

Ca₅(PO₄)₃F + 5H₂SO₄ + 2,5H₂O = 3H₃PO₄ + 5CaSO₄∙0,5H₂O + HF

Bu reaksiya 20-40 minut davomida kamerada superfosfat massasining pishitilishi davrida tugaydi. Kalsiy sulfat yarimgidrat shaklida cho‘kmaga tushadi, ammo juda tez, bir necha minutda angidritga aylanadi, uning shakli tayyor superfosfatda saqlanib qoladi.
Buni superfosfat kamerasidagi reaksion massa haroratining yuqoriligi (110-120⁰C) va suyuq fazada (birinchi bosqich jarayonining ohirida 42-46%) P2O5 miqdorining ko‘pligi bilan izohlanadi. Bunday sharoitda kalsiy sulfatning stabil shakli angidrit hisoblanadi. Sulfat kislot to‘la sarflangandan so‘ng ikkinchi bosqich jarayoni -qolgan apatitning to‘plangan fosfat kislota bilan reaksiyasi boshlanadi:
Ca₅(PO₄)₃F + 7H₃PO₄ + 5H₂O = 5Ca(H₂PO₄)₂∙H₂O + HF.
Hosil bo‘lgan monokalsiyfosfat dastlab eritmada bo‘ladi, uning to‘yinishidan kristallanishi boshlanadi. Eritmadagi P2O5 miqdori 42-46% va harorat 100⁰C dan yuqori (bu ikkinchi bosqich jarayonining boshlanish sharoitiga muvofiq keladi) bo‘lganda monokalsiyfosfat Ca(H₂PO₄)₂∙H₂O kristallanadi.
Stexiometrik nisbatdagi komponentlarning ta’sirlashuvi natijasida sodir bo‘ladigan quyidagi:

2Ca₅(PO₄)₃F + 7H₂SO₄ + 3H₂O = 3Ca(H₂PO₄)₂∙H₂O + 7CaSO₄ + 2HF.

tenglama bo‘yicha boradigan reaksiyaning birinchi bosqich jarayonida 70%, ikkinchi boskichida esa 30% apatit ta’sirlashadi. Birinchi bosqichda ko‘p miqdordagi suyuq fazaga to‘lgan to‘r tuzilishli mikrokristallardan iborat kalsiy sulfat hosil bo‘ladi. Reaksion massaning qotishi sulfat kislota to‘la sarflanguncha sodir bo‘ladi, uning ishtirokida monokalsiyfosfatning hosil bo‘lishi mumkin emas; shu boisdan massa qotishining sabibini faqatgina kalsiy sulfatning kristallanishiga bog‘lash mumkin. Ikkinchi bosqich kamerali yetiltirish davrida boshlanadi va omborda mahsulotni uzoq vaqt (xomashyo naviga, ishlab chiqarish tartibiga va pishitish sharoitiga bog‘liq holda 6-25 sutka) pishitishda yakunlanadi.

3.