O’zbekiston respublikasi oliy va o’rta maхsus

Fosforitlar asosidagi superfosfat ishlab chiqarish

Fosforitlardan superfosfat olish jarayoni – unda dolomit va magnezial silikatlar qo‘shimchalarining bo‘lganligi sababli o‘ziga xos xususiyatga egadir. Magniy birikmalari ishtirok etadigan fosfatlarning sulfat kislota bilan parchalanishi uchta bosqichda amalga oshadi. Birinchi bosqichda quyidagi reaksiyalar sodir bo‘ladi:

Ca₅(PO₄)₃F + 5H₂SO₄ = 3H₃PO₄ + 5CaSO₄ + HF
CaMg(CO₃)₂ + 2H₂SO₄ = MgSO₄ + CaSO₄ + 2CO₂ + 2H₂O
Mg₂SiO₄ + 2H₂SO₄ = 2MgSO₄ + SiO₂ + 2H₂O

Buning natijasida tarkibida fosfat kislota va magniy sulfat bo‘lgan eritma hosil bo‘ladi. Ikkinchi bosqichda fosfatni fosfat kislota bilan parchalanadi, ammo eritmada magniy sulfat bo‘lganligi uchun monokalsiyfosfat o‘rniga monomagniyfosfat hosil bo‘ladi:

Ca₅(PO₄)₃F + 7H₃PO₄ + 5MgSO₄ = 5Mg(H₂PO₄)₂ + 5CaSO₄ + HF

Ikkinchi bosqich MgSO₄ ning Mg(H₂PO₄)₂ ga to‘la aylanishi bilan yakunlanadi. Uchinchi bosqichda esa qolgan fosfatli xomashyo tarkibida monomagniyfosfat tutgan fosfat kislota bilan parchalanadi va

monokalsiyfosfatga aylanadi:
Ca₅(PO₄)₃F + 7H₃PO₄ = 5Ca(H₂PO₄)₂ + HF
Ikkinchi bosqich oxirida fosfatli kompleks MgO, P₂O₅ va H₂O dan iborat bo‘ladi. MgO – P₂O₅ - H₂O sistemadagi eruvchanlik diagrammasidan (3.9-rasm) ko‘rinadiki, monomagniyfosfatning eruvchanligi CaO–P₂O₅–H₂O sistemadagi monokalsiyfosfatning eruvchanligidan nisbatan katta bo‘ladi. Mono- va dimagniyfosfatlar to‘yingan suvli eritmalarga nisbati bo‘yicha inkongruent bo‘lishiga qaramay, ya’ni qattiq fazaga kislotaliligi kam bo‘lgan fosfatlar holatida o‘tish bilan parchalanadi; magniy fosfatning parchalanish darajasi kalsiy fosfatning parchalanish darajasidan (tuz va suvning nisbati bir xil bo‘lganda) nisbatan kichik o‘ladi. 25-80⁰C harorat va Mg(H₂PO₄)₂:H₂O < 0,287 nisbatda monomagniyfosfat parchalanmasdan eriydi; bu nisbat katta bo‘lganda monomagniyfosfat parchalanadi va dimagniyfosfat qattiq fazaga o‘tadi; monokalsiyfosfatning parchalanishi esa Ca(H₂PO₄)₂:H₂O > 0,01 dan sodir bo‘la boshlaydi. Xuddi kalsiy tuzlaridagi kabi P2O5 konsentratsiyasi ortishi bilan dimagniyfosfat eruvchanligi ortadi, monomagniyfosfatning eruvchanligi esa kamayadi (-rasm), ammo monokalsiyfosfatdan farqli o‘laroq monomagniyfosfatning suv ta’sirida parchalanish darajasi haroratga deyarli bog‘liq emas.

rasm. 25, 80 va 130⁰C haroratdagi MgO – P₂O₅ – H₂O sistemasida eruvchanlik izotermasi: ikkita qattiq fazali muvozanatdagi eritmaning tarkibi nuqtalar bilan belgilangan.

Ikkinchi bosqich reaksiyaning tugallanishi arafasida ham monomagniyfosfatning eruvchanligi katta bo‘lganligi uchun suyuq faza uning bilan to‘yinmagan holatida qoladi, ammo u to‘la eritmada bo‘ladi va fosfat kislotaning neytrallanish darajasi kutilganidan ko‘ra nihoyatda katta bo‘ladi. Monomagniyfosfat fosfat kislota bilan bufer aralashma hosil qiladi, Mg²⁺ va H₂PO₄- ionlariga dissotsilanadi, bu esa fosfat kislotaning H+ va H₂PO₄ ionlariga dissotsilanishini susaytiradi. Shu sababga ko‘ra xomashyoning parchalanishini ikkinchi bosqich jarayonidayoq keskin pasaytiradi, uning uchinchi bosqichdagi tezligi esa butunlay kamayadi.