Введение к работе
Актуальность проблемы. Дальнейший прогресс в производстве минеральных удобрений предусматривает не только расширение ассортимента и повышение качества продукции, но и внедрение в производство новых экономически и вкологячески эффективных технологических процессов.
В сельском хозяйстве аммофос используется как для самостоятельного внесения в почву, так и в виде сложных смешанных /VPK -удобрений. Вместе с тем, в производстве аммофоса имеется ряд нерешенных проблем. В частности отметим, что 70% его себестоимости составляет затраты на исходное сырье. Кроме того, истощаются сырьевые запасы серы для производства серной кислоты, которая используется в процессе переработки фосфатов на экстракционную фосфорную кислоту (ЗЇК). Указанные выше х другие обстоятельства привела к разработке способов получения кальцийсодерхадих удобрений и развития производства аммофосфата на базе фоссырья Каратау. В то же время было установлено, что ашофосфат по сравненив с аммофосом, гораздо меньше содержит питательных компонентов и разница между содержанием усвояемого я общего фосфора значительна.
. В свази о вышеизложенным, разработка технологий удобрений типа двойного суперфосфата из фосфоритов Каратау, позволяющая устранить указанные недостатки, является актуальной проблемой и ее решение имеет важное значение.
Работа выполнена в соответствии с программой, утвержденной МянВУЗом Республики Узбекистан (Гос. per. * 01.87.0069625 "Получение сложных удобрений из фосфоритов Каратау"; гос.per. 01.88. 0017869 "Исследование я разработка получения сложных обесфторен-вых удобрений из фосфоритов Каратау") и Государственной программой важнейших, фундаментальных и приоритетных направлений, утвержденной Государственным комитетом по науке и технике Республики Узбекистан (по теме 6.6.1, гос.'рег. * 01.93.0002101 "Разработка ресурсосберегающей я 8К0Л0ГИЧЄСКИ аффективной технологии производства фосфорных удобрений").
Цель работы. Разработка аффективного способа прямой сернокислотной переработки высокомагнезиальных фосфоритов на ЭФК и использования химической энергии Э$К в процессе разложении вторичного фосфата о получением сложного фосфорного удобрения типа двойного суперфосфата.
4 Исходя из вышеуказанной цели в работе были решены следующие научно-прикладные задачи:
изучение влияния химического состава и размера дисперсных частиц на процесс экстракции фосфорной кислоты при дигидратнои режиме;
разработка способа пршой сернокислотной экстракции фосфор ной кислоты из фосфоритов с содержанием магния выше 2% (по IUcjO )
изучение физико-химических характеристик модельных фосфорнокислых растворов, содержащих соединения магния, а также промышленной ЭФК;
разработка нового способа активации ЭФК;
исследование процесса разложения трикальцийфосфата в активированных фосфорнокислых растворах;
исследование процесса разложения фосфоритов Каратау в акті вированной ЭФК и разработка новой технологии производства удобрений типа двойного суперфосфата.
Научная новизна. Получены новые данные по влиянию химического состава и размера дисперсных частиц фосфорита на разложение фосфата и кристаллизацию дигидрата сульфата кальция в процессе сб нокислотной экстракции фосфорной кислоты.
Впервые в широком диапазоне изменения параметров изучены те* пературы кипения, давление насыщенных паров, теплота парообразова ния, электропроводность, рН в системах: НзР04 - Н20, HgPO^ -A(gS( ? RjO - Е5О и экстракционная фосфорная кислота, содержащих нитрат аммония.
Подтвержден факт разрушения гидратов сульфата магния и улучшения физико-химических и реологических свойств концентрированные ЭФК, содержащих нитрат аммония.
Установлена возможность активации фосфорной кислоты я её растворов с примесями магния в присутствии нитрата аммония с увеличением количества диссоцированных водородных ионов и повышения сі пеня разложения трикальцийфосфата в этих растворах.
Полученные экспериментальные данные послужили теоретической основой дія разработка технологических уелозил пряьой переработкі высокомагнезиальных (низкосортных) рядовых фосфоритовых руд Каратау на ЭФК и сложные фосфорные удобрения путем фосфорнокаслотноге разложения этого сырья.
Практическая ценность. В результате комплексних иселедованлі и установленных при этом ряда закономерностей разработаны:
технология прямой сернокислотной переработки высокомагнезиальных фосфоритов на ЭКС путем предварительного термообогащения сырья;
интенсификация процесса получения аммофоса за счет предварительного упаривания ЭФК (до концентрации Р205 35*45#) перед ее аммонязацией;
технология получения сложного фосфорного удобрения типа двойного кислого и аммонизированного суперфосфата - "Суперашофо-са-К" с содержанием 3+1/5 азота я свыше 44$ Р2^5*
Разработанный способ получения сложного фосфорного удобрения был апробирован в 1990 году, в цехе аммофоса-3 п.о."Аммофос" (после реконструкции цеха) и выпущена опытная партия "Супераммофоса-,К" в количестве 1000 тонн. Удобрение прошло агрохимические испытания на полях УзНИИХ и при этом достигнуты положительные результаты. Внедрение данного способа в производство позволит по сравнению с аммофосом снизить себестоимость удобрения на 20$ за счет экономия серной кислоты на 15)? и аммиака на 60г70#.
Апробация работы. Материалы работы доложены я обсуждены на УП Всесоюзной конференции "Фосфаты-87" (Ташкент, 1987 г.), на Всесоюзной научно-практической конференции "Ученые и специалисты в решении социально-экономических проблем страны" (Ташкент, 1991 г), на ежегодных научно-технических конференциях Ташкентского ордена Дружбы народов политехнического института І98Б-І989 гг., Ташкентского машиностроительного института 1990 г.' и Наманганского индустриально-технологического института I99I-I993 годов.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 научных трудов, в том числе получено одно положительное решение на выдачу патента Республики Узбекистан.
Объем я структура работы, диссертация состоит из введения, пятя глав, выводов, списка литературы, включающего 147 наименований, я 4 приложений. Работа изложена на -198 страницах машинописного текста, содержит 23 рисунков и 24 таблиц.
