Фосфорсодержащее сырье, получение простого суперфосфата - Переработка полезных ископаемых на обогатительных фабриках

Сырьем для производства элементарного фосфора, фосфорных удобрений и других соединений фосфора служат природные фосфаты: апатиты и фосфориты. В этих рудах фосфор находится в нерастворимой форме, главным образом, в виде фторапатита Ca5F (Р04)3 или гидроксилапатита Са5ОН (Р04)3.

Производство суперфосфата - самое распространенное минеральное удобрение, выпускаемое в наибольших количествах. Он представляет собой порошок (или гранулы) серого цвета, содержащий в основном монофосфат кальция Сa(H2PO4)2-Н2О и сульфат кальция CaS04-0.5H2О.

Сущность производства суперфосфата состоит в разложении природных фосфатов серной кислотой. Этот процесс можно условно разбить на два этапа. Первый этап - это диффузия серной кислоты к частицам апатита, сопровождаемая быстрой химической реакцией на поверхности частиц, которая идет до полного израсходования кислоты, и кристаллизация сульфата кальция:

Ca5F(Р04)3 + 5H2S04 + 2,5Н20=5(CaS04-0,5Н20) + ЗН3Р04 + HF + Q(а)

Второй этап - диффузия образовавшейся фосфорной кислоты в порах неразложившихся частиц апатита, сопровождаемая реакцией

Ca5F (Р04)3 + 7Н3Р04 + 5Н20 = 5Са (Н2Р04)2 * Н20 + HF + Q

Образующийся монокальцийфосфат находится сначала в растворе, при пересыщении, которого начинает кристаллизоваться. Реакция (а) начинается сразу же после смешения и заканчивается в реакционной суперфосфатной камере в течение 20--40 мин в период схватывания и затвердевания суперфосфатной массы, которые происходят за счет сравнительно быстрой кристаллизации малорастворимого сульфата кальция и перекристаллизации полугидрата в ангидрит по уравнению реакции

2CaS04 * 0,5H20 = 2CaS04 + H20

Последующая стадия процесса - созревание суперфосфата, т. е. образование и кристаллизация монокальцийфосфата, происходит медленно и заканчивается лишь на складе (дозревание) при вылеживании суперфосфата в течение 6-25 суток.

Существуют периодические, полунепрерывные и непрерывные способы производства суперфосфата. Периодическое производство экономически не целесообразно.

Похожие статьи




Фосфорсодержащее сырье, получение простого суперфосфата - Переработка полезных ископаемых на обогатительных фабриках

Предыдущая | Следующая