Введение к работе
Актуальность проблемъи.В последние годы общеизвестным фактом является снижение валового сбора основных сельскохозяйственных культур, что в первую очередь связано с низкими нормами внесення минеральных удобрений.
Научно-обоснованная потребность сельского хозяйства России в фосфорсодержащих удобрениях составляет ~ 5,7 млн.т, при этом ассортимент туков должен составлять v- менее 10 марок. Обеспечение производителей сельскохозяйственной продукции необходимым количеством и ассортиментом минеральных удобрений сдерживается отсутствием производств туков широкого ассортимента, высокими затратами на сырье и низкой эффективностью утилизации отходов основных технологий.
В результате настоящих исследований разработана и внедрена технология комплексных удобрений на основе базовых продуктов (судьфоаммофосз и днаммофоски ), что позволило значительно раепшрить ассортимент готовых форм при незначительных затратах на реконструкцию действующих систем. В качестве сырья предложено использовать отходы различных производств (ко-вдорский апатитовый концентрат, сульфат аммония и тонкоднеперсный хлористый калий ), что существенно сократило затраты на производство фосфорных удобрений. Для утилизации фтористых отходов разработана и внедрена технология фторида алюминия, реализация которой приносит существенную прибыль предприятию.
Указанные исследования актуальны для большинства предприятий фосфорсодержащих удобрений России.
Основной целью настоюцей работы является создание технологии фосфорных удобрений на основе дешевых видов сырья с утияизапгй соединений фтора в экономически высокоэффективные продукты.
Конкретными задачами исследования являются: '
-
Обоснование принципиальной технологии базовых продуктов ( NP и NPK удобрений) на основе различных видов фосфатного сырья, сульфата аммония и тонкоднеперсного хлорида калия.
-
Обоснование прщщшшального направления переработки фтористых отходов на фторид алюминия.
-
Физико-химические исследования основных стадий процессов для организации промышленной технологии.
-
Опытно-промышленные исследования по получению базовых продуктов н фосфорных удобрений.
-
Опытные и опытно- промышленные исследования по переработке фтористых отходов во фторид алюминия по новой технологии.
Научная новизна. На основ'' выполненных физико-химических исследований ( реологических свойств суспензш! и их вещественного состава, парциальных давлений компонентов ) разработана технология переработки фосфатного сырья с высоким содержанием магния на комплексные удобрения с утилизацией фтора в виде фторида алюминия.
Разработаны конструкторские решения по созданию нового аппаратурного оформления печн дегидратации тригидрата фторида алюминия, заключающиеся в размещении внутри цилиндрического корпуса гильзы из нержавеющей стали с засыпной изоляцией, исключающей загрязнение продукта в процессе тепловой обработки.
Выполнены термодинамические расчеты константы равновесия пиропшро-лиза фторида алюминия, на основе чего рассчитана степень пнрогидролиза AlFs и подтверждена необходимость оборудования новой печи дегидратации тригидрата фторида алюминия со стороны разгрузки материала устройством, исключающим контакт топочных газов с обезвоживаемым продуктом.
Практическая иемяоаг*.. Внедрена промышленная технология получения базового полупродукта в Череповецком АО "Аммофос" и на его основе организовано производство комплексных удобрений на химическом заводе "Полице" (Польша ), что позволило получить значительный экономический эффект.
Внедрена в промышленную практику новая технология дегидратации тригидрата фторида алюминия, в основу которой положена коренная реконструкция вращающейся печн длиной 45 м и диаметром 3 м. Технологический процесс обеспечивает получение фторіша алюминия в объёме не менее 10 тыс.т в годно качеству, отвечающему мировым стандартам. Годовой экономический эффект от внедрения данной технологии составил около 200 млн. руб. в ценах 1994 г без учета затрат на нейтрализацию фтористых отходов.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на 2-й международной научно-технической конференции " Новые методы и средства экономии энергоресурсов и экологичесие проблемы энергетики"
( Москва, 3-5 октября 1995 г. ) я межрегиональном совещании по вопросам поставок минеральных удобрений, произведенных Череповецким АО "Аммофос" под весенний сев 1996 г ( Москва, 22 января 1996 г. ).
Публикации. По результатам исследований опубликовано 2 статьи в научно-технической литературе и получено 3 патента РФ.
Объём и структура работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов, и списка литературы, включающего 80 наименований. Работа изложена на Jfe* листах машинописного текста, содержит 70 рисунков и 29 таблиц.
