Введение к работе
Актуальность темы.Заметное ухудшение качества фосфатного сі.іі.і.л Каратау в последние годы и неритмичность его поставок в связи с дезинтеграцией и развалом экономических связей между республиками в ряд важнейших ставят исследования по совершенствованию существующих и разработке новых материало-, энергоэкономичных технологий фосфорсодержащих удобрений с решением экономических, экологических и агрохимических проблем региона.
Выпускаемые в настоящее время фосфорсодержащие удобрения - ем-мофос и аммофосфат, несмотря на высокое содержание Pg^b' ЯЬЛ|ТЙ'1'СЯ малоэкономичными вследствие высокого расхода H^SO^, больших потерь фосфора и азота при внесении их под зябь.
При производстве аммофоса совершенно не используется внутренняя энергия монофосфорной кислоты.
Весьма перспективными являются технические решения, направленные на разработку способов получения фосфорсодержащих удобрений из фосфоритов і{аратау с пониженным расходом серной кислоты и относительно высоким, по сравнении с аммонизированным суперфосфатом, со держанием усвояемых форм фосфора. К таким способам относятся процессы получения фосфорсодержащих удобрений путем разложения фосфоритов Каратау смесьа серной и экстракционной фосфорной кислот.
Имеющиеся в литературе данные о физико-химических основах и технологических условиях фосфорно-сернокислотной переработки природных фосфатов недостаточны для решения задач, связанных с реализацией процессов в промышленном масштабе.
В литературе имеются ограниченные сведения по раздельному и последовательному фосфорно- и сернокислотному разложению фосфорита Каратау в незагустевающих суспензиях при пониженном расходе кислотного реагента, о реологических характеристиках суспензий и пульп, образующихся на различных стадиях технологического процесса.
В связи с вышеизложенным проведение систематизированных исследований по получению фосфорных удобрений при пониженном расходе кио-лотного реагента и обладающих повышенным коэффициентом полезного действия является актуальным.
Цель и задачи исследований. Цельн настоящей работы явилась разработка новых и совершенствование существующих технологий удобрительных фосфатовj содержащих в качестве основных полезных компонентов фосфаты кальция и аммония, на основе широких химических и технологических исследований процессов фосфорно-со^.ткислотного (азло-
грііия фосфоритов ІСаратау в незагустевающих суспензиях при пониженном расходе кислотного реагента.
Б соответствии с поставленной целью были сформулированы следу-о:цие задачи:
теоретические исследования на основе фазовой диаграммы растворимости системы СаО - PgOg - HgQ некоторых вопросов разложения фоссырья Даратау фосфорнокислотными растворами;
изучение влияния массового соотношения - экстракционная фосфорная кислота ОМ) : фосфорит - на особенности разложения фосфата и реологические характеристики фосфатных пульп в зависимости от условий процесса;
исследование процесса сернокислотного разложения фоссырья ІСаратау в кезагустевающей пульпе слабили растворами при пониженных нормах hVjSO^ в зависимости от температуры и концентрации кислоты;
изучение последовательного фосфорно-сернокислотного разложения фосфатного сырья;
определение химического и фазового состава (с помощью ШС-спкктроскопии, термогравиметрии и рентгенографии) твердых фаз фосфатной, фосфатносульфатной, суперфосфатной пульп и готового продукта;
определение физико-механических, товарных, токсикологических и агрохимических свойств нового гранулированного фосфорного удобрения УФАКС-І;
разработка и внедрение технологии нового гранулированного фосфорного удобрения і'ФАКС-I на Алмалыкском ПО "АММОФОС".
Научная новизна. В работе впервые в широком диапазоне выры-ро-кания параметров с использованием данных теоретического анализа фазовой диаграммы СаО - ?> - HgO проведены систематизированные исследования взаимодействия фосфоритов Каратау в незагустевающих суспензиях с растворами серной (18-34 % масс.) кислоты и окстракционной фосфорной кислоты и получены новые научные данные о физико-химических свойства* и солевом составе твердых фаз, образующихся в процессах фосфорно- и фосфорно-сернокислотной переработки фосфорита Каратау. Исследованиями, проведенными с помощью рентгенографии и IU-спектроскопии, показано присутствие в осадках гидромонсфосфата кальция, что расширяет имеющиеся представления о разложении фосфатов растворами, находящимися в равновесии с гидромонофосфатом кальция.
Получены новые сведения о плотности и вязкости фосфатные, фос-фатно-сульфатных пульп, образующихся на различных сіадиях те<иоло-
_ б -
гического процесса с обобщением их в виде номограмм, для решения конкретных технических задач.
Практическая ценность. Результаты физико-химических и прикладных исследований явились научной основой для создания и внедрения в промышленное производство технологии нового гранулированного фосфорного удобрения УФАКС-І, отличительной особенностью которой является раздельное или последовательное разложение фосфатного сырья ІЬратау экстракционной фосфорной или серной кислотами в неэагусте-вающих суспензиях при пониженном расходе кислотного реагента, последующей аммонизации, грануляции и сушке пульп с использованием действующего оборудования производств йФК и аммофоса.
По разработанной технологии на Алмалыкском ПО "АММОФОС" выпущено свыше 150 тысяч тонн гранулированного фосфорного удобрения
ymtc-i.
Новизна и полезность технических решений подтверждена авторским свидетельством А.с. }' I76Q566 и Положительным решением по заявке J? 5036636/26 от 09.04.1992 года.
Согласно заключения ВДНАО, применение ЇФАКС-І под хлопчатник взамен аммофоса позволяет получить дополнительный урожай хлопка-сырца 1,5 - 2,5 ц/га.
Апробация и публикации работы. Содержание и основные результаты работы докладывались на Всесоюзной научно-практической конференции "Ученые и специалисты в решении социально-экономических проблем страны" (г.Ташкент, 1990 г.). Всесоюзной конференции по химической технологии неорганических веществ (г.Казань, 1991 г.). Межреспубликанской научно-теоретической конференции "Интенсификация процессов химической и пищевой технологии "Процессы-93"" (г.їашкент, 1993 г.).
По теме диссертации опубликовано 8 научных работ, получено I авторское свидетельство и I положительное решение по заявке № 5036636/26 от 09.04.1992 г.
Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 134 страницах машинописного текста, содержит 15 таблиц и 16 рисунков. Состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы, включающего 115 источников, и приложения.
