Universum: технические науки

Объекты и методы исследования.
Для прове-
дения лабораторных экспериментов использовали 
забалансовую руду (минерализованная масса –ММ), 
содержащую, вес.%: 14,60 Р
2
О
5общ.
; 3,07 Р
2
О
5усв.
; 
43,99 СаО; 14,11 СО
2
; MgO; 1,04 Al
2
O
3
; 0,89 Fe
2
O
3
;
1,58 SO
3
; 1,30 F; 10,82 н.о.; СаО : Р
2
О
5
= 3,01 и азотную 
кислоту, производимую на АО «Чирчикмаксам». 
Концентрацию азотной кислоты варьировали от 
45,0 до 55,0%. Норму азотной кислоты брали 100% 
от стехиометрии на СаО в исходном сырье. Норму 
Са(ОН)
2
для осаждения Р
2
О
5
(в виде СаНРО
4
) тоже 
взяли 100%. Степень отмывки удобрительного пре-
ципитата от Ca(NO
3
)
2 
рассчитывали по формуле
𝜑 =
(1 −
𝑚
прец
∙𝜔
Са(𝑁𝑂3)2 
𝑚
исх.фос.
∙ 2,929∙𝜔
СаОобщ. 
) ∙ 100%
, где 
m
исх.фос.
– 

---

№ 10 (91)
октябрь, 2021 г. 
24 
масса исходного фосфорита, т.е. ММ; 
𝜔
СаОобщ.
– мас-
совая доля СаО в исходном фосфорите; 
𝑚
прец.
– масса 
полученного 
удобрительного 
преципитата, 
𝜔
Са(𝑁𝑂3)2
– массовая доля Ca(NO
3
)
2 
в преципитатe; 
2,929 – соотношение молярных масс Ca(NO
3
)
2 
и СаО 
по реакции СаО + 2НNO
3
= Ca(NO
3
)
2
+Н
2
О. Разложе-
ние фосфатного сырья проводили на лабораторной 
установке, состоящей из трубчатого стеклянного 
реактора, снабженной винтовой мешалкой, приво-
димой в движение электромотором. Продолжитель-
ность процесса разложения составляет 25–30 мин. 
Температуру реакционной массы поддерживали на 
уровне 40 °С. После разложения в полученную азот-
нокислотную пульпу фосфатов добавили определен-
ное количество воды, чтобы скорость фильтрации 
было лучше. Потом полученную суспензию разделяли 
на твердую и жидкую фазу при помощи вакуумной 
фильтрации. Полученный нерастворимый остаток 
однократно промывали горячей водой при соотно-
шениях сухой преципитат : Н
2
О = 1,0 : 1,0. Получен-
ный азотнофосфорнокислотный раствор нейтрали-
зовали суспензией гидроксидом кальция до значе-
ния рН суспензии 4,5–5,0. Затем нейтрализованную 
преципитатную суспензию разделяли на жидкую и 
твердую фазы методом вакуумной фильтрации. При 
нейтрализации азотнофосфорнокислотного раствора 
гидроксидом кальция происходит реакция между 
Н
3
РО
4
и Ca(ОН)
2
, в результате которого образуются 
дикальцийфосфат и вода. При этом в пульпе проте-
кает реакция: 
Н
3
РО
4
+ Ca(ОН)
2
= ↓CaHPO
4
+ 2H
2
O. (1)
Кроме того, в пульпе происходит следующая ре-
акция: 
2R(NO
3
)
3
+ 2Н
3
РО
4 
+ 3Ca(ОН)
2
=
3Ca(NO
3
)
2
+ ↓2RРО
4 
+ 6H
2
O, (2) 
которая уменьшает качество удобрительного преци-
питата. По мере увеличения рН среды будет проис-
ходить следующая реакция: 
2Н
3
РО
4
+ 3Ca(ОН)
2 
= ↓Ca
3
(PO
4
)
2
+ 6H
2
O, (3) 
которая уменьшает усвояемую форму фосфора. Полу-
ченные образцы влажных удобрительных преципи-
татов однократно промывали горячей водой при со-
отношении ММ : Н
2
О от 1,0 : 1,0 до 1,0 : 3,0. Влаж-
ные образцы удобрительных преципитатов высуши-
вали при температуре 80–90 °С. Высушенные образцы 
удобрительных преципитатов и фильтраты проана-
лизировали по общеизвестным методикам [1].