O’zbekiston respublikasi oliy va o’rta maхsus

Superfosfat olishning fizik-kimyoviy asoslari.

Sulfat kislotaning me’yori.

Fosforitlar asosidagi superfosfat ishlab chiqarish

Donadorlangan va ammoniylangan superfosfatlar.

Tayanch suzlar

Dozator, parchalash koeffitsienti, fazalar diagrammasi, massa almashinish koeffitsienti, aralashtirish kurilmasi, superfosfat, eruvchan fosfor, absorbsiya, absorberlar, absorbsion minora, ammiak, neytrallash.

1. 
   Tabiiy fosfatlarni sulfat kislotali parchalash.
   

Tabiiy fosfatlarni sulfat kislotali parchalash natijasida sulfat kislota stexiometrik me’yoriga qarab mahsulot sifatida oddiy superfosfat va ekstraksion fosfat kislota (EFK) olinadi. Tabiiy fosfatlarni sulfat kislotali parchalashning umumiy fizik-kimyoviy asoslari. Tabiiy kalsiy fosfatlarning kilotalar bilan parchalanishidan fosfat kislotasi va kalsiyning tegishli tuzlari hosi bo‘ladi. Kalsiyli tuzlari suvda yaxshi eriydigan kislotalar (masalan, nitrat yoki xlorid kislota) ishlatilganda olingan eritmalarni o‘g‘itga aylantirish, o‘simliklar tomonidan o‘zlashmaydigan yoki qiyin o‘zlashadigan fosfatli birikmalarga aylanishiga olib keladigan kimyoviy o‘zgarishlarni oldini olish uchun kalsiyning bir qismini ajratib olish yoki bog‘lash orqali amalga oshiriladi. Bundan farqli o‘laroq, fosfatlarni sulfat kislotali parchalashda ajraladigan suvda kam eruvchi kalsiy sulfat qattiq fazaga o‘tadi; u o‘g‘it tarkibida ballast (keraksiz qo‘shimcha) sifatida qatnashishi yoki eritmadan ajratib olinishi mumkin. Birinchi holatda oddiy superfosfat, ikkinchisida esa ekstraksion fosfat kislota olinadi.
Tabiiy fosfatlarni sulfat kislota bilan ishlov berilganda, ftorapatit:
-fosfat kislota olishda:
Ca₅(PO₄)₃F + 5H₂SO₄ + 5nH₂O = 3H₃PO₄ + 5CaSO₄∙nH₂O + HF
-superfosfat olishda:
2Ca₅(PO₄)₃F + 7H₂SO₄ + 3H₂O = 3Ca(H₂PO₄)₂∙H₂O + 7CaSO4 + 2HF

reaksiya tenglamalari bo‘yicha parchalanadi.

Shu bilan bir vaqtda fosfatli xomashyo tarkibidagi boshqa minerallar: kalsit, dolomit, temir- va alyumosilikatlar ham parchalanadi.
Masalan:
CaMg(CO₃)₂ + 2H₂SO₄ + (n-2)H₂O = CaSO₄∙nH₂O + MgSO₄ + 2CO₂
K₂O∙Na₂O∙Al₂O₃∙2SiO₂ + 5H₂SO₄ = Na₂SO₄ + K₂SO₄ + Al₂(SO₄)₃ + 2SiO₂ + 5H₂O
Kremniy dioksid HF bilan ta’sirlashib, SiF₄ hosil qiladi:
SiO₂ + 4HF = SiF₄ + 2H₂O
SiF₄ ning bir qismi gazli fazaga o‘tadi, qolgan qismi esa eritmada qoladigan geksaftorsilikat kislotaga aylanadi:
SiF₄ + 2HF = H₂SiF₆
Tarkibida kislotada eruvchan ko‘p miqdordagi magniy, aluminiy, temir birikmalari bo‘lgan tabiiy fosfatlar sulfat kislotali ishlov berish uchun yaroqsizdir. Ayniqsa temir tutgan qo‘shimchali minerallar yaroqsiz hisoblanadi.
Hosil bo‘ladigan temir fosfatlari barqaror to‘yingan eritmalarga aylanib, ulardan asosan FePO₄∙2H₂O shaklida kristallanish sekin kechadi. Buning oqibatida fosfat kislota olishda kalsiy sulfat cho‘kmasi bilan birgalikda erimaydigan temir fosfati shaklida P₂O₅ ning bir qismi yo‘qotilishi hisobiga uning unumi kamayadi; superfosfat olishda esa mahsulotdagi suvda eriydigan P₂O₅ ning miqdori kamayadi, chunki uning ma’lum ulushi o‘simliklarga qiyin o‘zlashadigan, sitratli eritmada qisman eriydigan FePO₄∙2H₂O shakliga o‘tadi. Eritmadan qiyin eriydigan shaklga o‘tish P₂O₅ ning retrogradatsiyasi deyiladi. Shu boisdan sulfat kislotali parchalashda tarkibida ko‘p miqdorda temir tutgan fosforitlar ishlatilmaydi.
Rudalarni oldindan oksidlovchilik atmosferasida 850-1150⁰C haroratda qizdirish Fe(II) birikmalari – gyotet FeO(OH), gidrogyotet FeO(OH)∙nH₂O larning kislotalarda qiyin eriydigan gematit Fe₂O₃, magnetit Fe₃O₄ va boshqa birikmalarga aylanishiga olib keladi. Lekin, xattoki uzoq vaqt qizdirish ham bu qo‘shimchalarning tayyor mahsulot sifatiga va ishlab chiqarishning texnologik ko‘rsatkichlariga salbiy ta’sirini to‘la bartaraf eta olmaydi. Shuning uchun sulfat kislotali parchalash jarayonida, odatda, tarkibidagi Fe₂O₃: P₂O₅ og‘irlik nisbati 0,08 dan katta bo‘lmagan ruda va konsentratlar qo‘llaniladi; bunda P₂O₅ retrogradatsiyasi sezilarsiz darajada bo‘ladi.
Fosfatli rudalardagi karbonatlar – kalsit, dolomit qo‘shimchalari ularning parchalanishi uchun qo‘shimcha miqdordagi sulfat kislota sarflanishiga, CO₂ ajralishi hisobiga reaksion jihozlarda ko‘p miqdordagi ko‘pik hosil bo‘lishiga, buning natijasida esa ular ish unumining pasayishiga olib keladi. Kalsit va dolomitning parchalanishi natijasida superfosfatdagi usiz ham unchalik katta bo‘lmagan P₂O₅ konsentratsiyasini kamaytiruvchi yoki fosfat kislota olishdagi tashlandiq gips miqdorining oshiruvchi qo‘shimcha miqdordagi kalsiy sulfat hosilbo‘ladi.
Rudani kuydirish natijasida karbonatlar parchalanadi va CO₂ yo‘qotiladi. Shuning uchun kuydirilgan ruda ishlatilganda ko‘piklanishning oldi olinadi. Ko‘piklanishni birdaniga kamaytirishning boshqacha usuli, bu reaktorga uzatiluvchi rudalarni tashish moslamalari (shnek yoki lentali transportyor) da uncha ko‘p miqdorda bo‘lmagan sulfat yoki fosfat kislotalar bilan namlash hisoblanadi. Bunda karbonatlarning asosiy qismi parchalanib bo‘ladi.
Rudalarni kislotali parchalanishida uning tarkibidagi magniy birikmalari xomashyoni yuqori parchalanish darajasiga erishishda to‘sqinlik qiluvchi va olinadigan mahsulot sifatini yomonlashtiruvchi suvda eruvchan magniy sulfat va fosfatlariga aylanadi. Shuning uchun tarkibida ko‘p miqdorda magniy tutgan xomashyodan uni kimyoviy boyitish orqali yo‘qotish lozimdir.