O’zbekiston respublikasi oliy va o’rta maхsus

5.3. Qayiqli karusel vakuum-filtrida boradigan jarayon

Ekstraksiyalashning qulay sharoitida fosfat minerallarining parchalanish tezligi etarlicha yuqori bo‘ladi, jarayonning davomiyligi esa kristallanish tezligi va kalsiy sulfat kristallarining o‘sishi orqali aniqlanadi. Amalda ekstraksiyalash davomiyligi xom ashyo turi va jarayon tartibiga qarab 4-8 soat ni tashkil etadi. Bu etarlicha yirik (albatta, cho‘ktirishning qulay sharoitiga amal qilinganda), filtrda oson ajraluvchi kristallar xosil bo‘lishini ta’minlaydi va reagentlarni tushishini boshqarishda qisqa muddatli o‘zgarishlar natijasida Yuzaga keluvchi jarayon ko‘rsatkichlariga salbiy ta’sir etuvchi omillardan yiroq bo‘lishga olib keladi. Jarayon davom etishining kerakli vaqti, tegishlicha reaksion xajm (ekstraktor) tanlash va u orqali reaksion massa (suspenziya) ning sekinlik bilan ammo shiddatli aralashtirilgan xolda o‘tishi xisobiga ta’minlanadi. Reaksion xajm sifatida bir, ikki va undan ortiq sondagi reaktorlar ishlatiladi. Masalan, aralashtirgichlar bilan ta’minlangan va to‘siqlar bilan ajratilgan bir necha bo‘linmalardan iborat to‘g‘ri burchakli katta rezervuar shaklidagi bir bankali ekstraktor; bo‘linmalarga ajratilgan yoki to‘siqsiz 2-8 silindrik ekstraktorlardan iborat pogonali qurilma (kaskad) kabilardan foydalaniladi.

Ekstraktorlar, aralashtirgichlar, o‘tkazuvchi quvurlar, nasoslar va boshqa jixozlar qaynoq fosfor kislota ta’siri (korroziyasi) dan va suspenziyani aralashishi xisobiga Yuzaga keladigan ishkalanish ta’sirida emirilish (eroziya) dan ximoya kilingan bo‘lishi lozim.
Fosfatli xom ashyo, sulfat va aylanma fosfat kislota me’yorlashtiruvchi qurilmalar va nasoslar yordamida ekstraktorning birinchi bo‘linmasiga uzatiladi. Dastlabki aralashmada fosfor kislota xam bo‘lganligi sababli:
Ca₅(PO₄)₃F + 7H₃PO₄ + 5H₂O = 5Ca(H₂PO₄)_2*H₂O + NF tenglama bilan ifodalanuvchi reaksiya xam sodir bo‘lishi mumkin. Hosil bo‘ladigan monokalsiyfosfat sulfat kislota bilan qayta ishlanib, kalsiy sulfat kristallantiriladi. Ekstraktorning birinchi bo‘linmasiga, shuningdek, oxirgi yoki undan oldingi bo‘linmadan suspenziyaning birtalay qismi qaytariladi — bu esa to‘yinishning kamayishini va kalsiy sulfatning kristallanish sharoiti yaxshilanishini ta’minlaydi. Ekstraktorning gazli bo‘shlig‘idan xom ashyoni parchalanishi natijasida ajraladigan ftorli gazlar absorbsion sistemaga surib olinadi, u erda N₂SiF₆ ning suvli eritmasi bilan tutib qolinadi.
Ekstraktorning oxirgi bo‘linmasidan kalsiy sulfatning fosfor kislotali suspenziyasidagi suyuq va qattai fazalarni ajratish uchun filtrlashga yuboriladi. Fosfogipsni suspenziya massa suyuq fazasidan ajratish natijasida — asosiy filtrat, fosfogipsni suv bilan yuvish natijasida esa — yuvindi filtrat xosil qilinadi. Asosiy filtratning bir qismi tayyor maxsulot sifatida chiqariladi, qolgan qismi esa yuvindi filtrat bilan aralashtiriladi va aylanadigan eritma tarzida ekstraktorga qaytariladi. Yuvish soniga bog‘liq xolda turli konsentratsiyadagi bir necha filtratlar xosil bo‘ladi. YUvish soni bo‘yicha filtrlash sxemasi nomlanadi, masalan uch-, turtfiltratli va x.o.Fosfogipsning ajratilishi va yuvilishi barabanli lentali, aylanuvchi konveyer-qayiqli (karuselli) va boshqa vakuum-filtrlarda amalga oshiriladi. Filtrlarga quyiladigan asosiy talab bu fosfat kislotadan cho‘kmani yaxshi yuvib olishni ta’minlashdir.
Ko‘pincha katta quvvatdagi ekstraksya sistemalarda qayiqli karusel vakuum-filtrlar qo‘llaniladi (4.2 — rasm). U aloxida-aloxida 24 qayiqdan iborat va ularning tag qismiga filtrlovchi to‘qima yotqizilgan bo‘ladi. Qayiqli uzunligi 1,9 m ni, eni - ichki bo‘lmasida 0,9 m ni, tashki bo‘lmasida esa 1,2 m ni va chuqurligi 0,2 m ni tashkil etadi. Qayiqlar aylanma rels bo‘yicha xarakatlanadigan g‘ildirakli aravachalarga o‘rnatilgan bo‘ladi.

5.3 — rasm. Qayiqli karusel vakuum-filtr.
Ikkita shayba — biri qayiq bilan birgalikda aylanuvchi xarakatchan va ikkinchisi tegishli vakuum-yig‘gichlardagi qo‘zg‘almas golovkalar yordamida filtratlar surib olinadi. Xar bir tarnov filtrlash va yuvish doirasi (zoNaCl) dan o‘tgandan so‘ng, fosfogips qatlamini to‘kish uchun avtomatik suratda ag‘dariladi. Filtrlovchi to‘qima yuviladi va xavo bilan quritiladi. So‘ngra tarnov yana ishchi xolatga keladi va asosiy filtrlash doirasiga ko‘chadi. Filtrlash yuzasi 40-100 m² ga teng. Bu filtrning afzalliklaridan biri — cho‘kmani minimal mikdordagi suv bilan yuvish mumkin.
Vakuum-filtrlarda fosfogipsni ajratishda 1 m² filtrlash yuzasidan bir soat ichida 500-800 kg gips cho‘kmasi yoki 1000-1400 kg yarimgidrat ajratiladi (quruk massa xisobida). Fosfogipsning gigroskopik namligi 35-40% ni tashkil etadi. Olinadigan (quruk) fosfogipsning mikdori fosfatning navi va kalsiy sulfatning gidratlanish darajasiga bog‘liq xolatda qayta ishlanadigan har bir tonna tabiiy fosfatdan 1,2 – 1,6 t quruq fosfogips hosil bo‘ladi. Apatitning qayta ishlanishida kalsiy sulfat yarimgidratining unumi 140% ni, digidratining unumi esa 160% ni tashkil qiladi. YUvilgan sulfatli cho‘kma filtrlash sexidan «quruq» xolatda transportyor, avtomashina va boshqalar yordamida yo‘qotiladi yoki suv bilan qorishtirilib nasos yordamida chiqindi xovuzlariga xaydaladi.
Qoratog‘, shuningdek, ayniqsa Qizilqum fosforitlari tarkibida qo‘shimchalar ko‘p bo‘lganligi uchun ekstraksiyalash jarayonida bir talay qiyinchiliklar kelib chiqadi, ishlab chiqarishning texnologik ko‘rsatkichlari birmuncha pasayadi va chiqindi fosfogipsning solishtirma xajmi ko‘payadi.
Xozirgi paytda butun dunyo sanoatlari amaliyotida sulfat kislotali ekstraksiyalash jarayonining kalsiy sulfatni cho‘ktirish tartibi va texnologik sxemalar aloxida bo‘g‘inlarining uskunali jixozlanishi: boshlang‘ich reagentlarni me’yoriy kiritish, reaksion suspenziya olish, uning xaroratini boshqarish, ajralib chiqadigan ftorli gazlarni zararsizlantirish, suspenziyani ajratish va sulfatli cho‘kmani yuvish, uni chiqindixonaga yo‘qotish bilan farqlanuvchi bir necha o‘nlab variantlari ishlab chiqarishga tatbiq etilgan.