Содержание к диссертации
Введение 5
Литературный обвор.
1. ХАРАКТЕРИСТИКА СУШЕСЯВУЩК МЕТОДОВ КШЮТНОИ ПЕРЕРАБОТКИ ФОСФАТОВ
1. Сернокислотная переработка фосфатов
2- Осфорнокислотная переработка фосфатов...
3- Азотнокислотная переработка фосфатов
П. ФИЗИКО-ХИЖЕСКИД АНАЛИЗ В КИОШНОЙ ПЕРЕРАБОТКЕ ЮСВАТОВ
1. Система СаО - Р205 - Н О /9
2. Система CaM)s/2 - НО2
3. Система СаМ)8/2 - Н 08 - НО 15
4. Система СаО - Pg05 -л
III. РИЯПИЕ УСЛОВИЙ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ ПРОДУКТОВ РЕАКЦИЙ НА СКОРО.ЙЬ РВДОЖЕНИЯ SOCSATOB
1. факторы, влияющие на скорость разложения фосфата кислотами 33
2- Общий процесс кристаллизации
3- Влияние условий кристаллизации продуктов реакции на скорость разложения фосфатов кислотами
IV. ШТАСТАБИЛЬНЫЕ РАВНОВЕСИЯ
1. Характеристика пересыщенных растворов
2- Метастабильная граница пересыщенных растворов
3 АКЛЮЧЕНИЕ 50
Введение к работе
В настоящее время основной задачей перспективного плана, принятого КПК, является превращение Китая в небольшой срок в могучую социалистическую страну с современной индустрией и современник! сельским хозяйством, а также ви-оокораавитой наукой и культурой. Подъем сельскохозяйственно г» производства может бить достигнут не только увеличением поеевнжх площадей, но прежде всего и по лишением урожайности сеяьекоховяйственншх культур; она в значительной степени зависит от количества и качества внооиммх в почву нннеральнжх удобрений, среди которжх ведущую роль играют фосфорнже удобрения.
Основное количество фосфорних удобрений» производящих в настояние время как в Советском Союзе, так и в Китае, в виде простого суперфосфата. Но в нем содержи небольшое количество питательного вещества /PoOg/ вследствие большого количества балласта - сульфата кальция, качество суперфосфата оценивается по содержанию я нем усвояемой PgOg» т.е. еуммш водно- и цитратнорастворимой Р Ое
Большое внимание в последние годи уделяется производству концентрированию: фосфорних и еложншх удобрений, полученных фисфорно- и ааотнокнслотной переработкой природних фосфатов. В отличие от оерно- и солянохислотного методов при в тих случаях используется не только химическая анергия кислоти, но и вам реагент, который переходит в состав удобрения. Сущность производства концентрированного фосфорного удобрения - двойного оуиерфоофата - заключается в разложении природных фосфатов фосфорной кислотой о переводов нерастворимых соединений фосфата в минерале в форму» усвояемую растениями. Азотнокиелотная переработка фосфатов заключается в разложении фосфатов азотной кислотой и последующей переработкой образующегося растлора /вытяжки/, содержащего нитрат кальция и свободную фосфорную кислоту В зависимости от метода переработки вытяжки можно получить как односторонние азотные и фосфорные удобрения, так и сложные, двойные или тройные удобрения с самым широким диапазоном соотношения питательных веществ.
Производство простого и двойного суперфосфата разложением фосфатов серной или фосфорной кислотами, а также сложных удобрений азотнокисдотной переработкой фосфатов, связанное с кристаллизацией образующихся продуктов реакции, представляет собой сложный кристаллохимическнй процесс, в процессе получения суперфосфата в первой стадии взаимодействия фосфата с серной кислотой происходит кристаллизация полугидрата сульфата кальция, превращающегося в дальнейшей в ангидрид. После израсходования серной кислоты непрореагиро-аавжий фосфат взаимодействует с фосфорной кислотой. При втом в твердую фазу выделяется монохальцийфоофат. Последний процесс характерен также для образования двойного суперфосфата. Химизм производства сложных удобрений азотнохмслотным разложением фосфатов и последующей переработкой образующейся вытяжки весьма сложен. Он предопределяется фазовыми равновесиями в многокомпонентной системе, в атом процессе на образующейся вначале вытяжки кристаллизуются различные фосфорные и азотные соединения.
Имеющиеся подробные данные о растворимости в системах СаО - Р205 - Н20, СаМ)8/2 - н20, Са/Уо8/2 - Ш э - EgO и С 0 - Р2°5 " -(/2°5 " Н О. позволяют оценить фазовый состав продуктов"разложения фосфатов кисдотаии и установить условия, при которых осуществляется процесс, однако для рационального проведения процесса необходимо также знание условий возникновения и существования в отих системах метаста-бильных равновесий, обусловливающих механизм и скорость взаимодействия реагентов, а также и скорость кристаллизации продуктов реакции из реагирующих систем, лабильные состояния предопределяют также и состав твердых фаз, отличающийся во многих случаях от равновесного.
Для кристаллизации солей из водных растворов применяются различные способы пересыщения раствора. Действительно, большая склонность отдельных рассматриваемых веществ, в частности сульфата и монофосфата кальция к образованию пере-сыщенвых растворов отмечалась неоднократно. Дикальцийфосфат хотя и образуется, как правило, в относительно разбавленных фосфорнокислых растворах, но вследствие низкой его растворимости также способен образовывать пересыщенные растворы. Известно, что нитрат кальция образует сильно пересыщенные, сиропообразные растворы, которые не кристаллизуются в течение длительного времени или иногда могут кристаллизоваться с образованием легко отделяющихся от жидкости кристаллов. Однако в литературе отсутствуютколичественнне данные по нетастабильным равновесиям в этих системах при различных условиях. Следовательно, возникает необходимость исследований метаетабильных равновесий и скорости кристаллизации в системах» образующихся при кислотной переработке фосфатов. В свяви с производством концентрированных фосфорных и СДОХШЕЕ удобрений, особенно необходимо исследовать иетастабиль-ные равновесия в системах фосфорно- и ааотнокясдотной переработке фосфатов Настоящая работа посвящена научению метастабияьншс равновесий и скорости кристалдивации в системах СаО - Р2°5" - НоО, Ca/tOs/2 - Н9О» позволяющих оценить абсолютные вна-чения пересыщений в втих системах в широком диапазоне температур и концентраций фосфорной кислоты иди нитрата кальция, и метастабияьннж равновесий в системах oAOg/g - Н }8-Н20 СаО - Р2 5 2°5" н2° 0РИ ° В работе изучена такхе кристаллизация Са/ Од/ ЛНпО из метастабидьнвх растворов система сао - Р2°5 - 2°5 %° и скорость разложения апатита авотнокасдотнымй растворами этой системы,: на этой основе исследован процесс циклической переработки апатита, в результате настоящей работа преддохеЕ новый режим бескамерного способа производства двойного суперфосфата о циркуляцией фосфорной кислоты.
