Минералы фосфориты используемые для получения минеральных удобрений обычно извлекают каким способом

Добавил пользователь Cypher
Обновлено: 18.09.2024

Исследована технология получения фосфорного удобрения за счет вскрытия тонко диспергированного фосфатного сырья угольной кислотой. Предлагаемая технология переработки низкокачественных фосфоритов позволяет получить удобрения с высоким содержанием усвояемого растениями Р2О5. Замена сильных минеральных кислот при разложении активированного фосфатного сырья на угольную кислоту, что будет способствовать структурным изменениям, приводит к увеличению содержания усвояемых форм фосфатов в конечных продуктах.

2. Утегулов Н.И., Ошакбаев М.Т., Ольшанский А.П., Садыкова Ж.А. Концепция создания технологии получения фосфорных удобрений с высоким содержанием усвояемого растениями P2O5 // VIII международный Беремжановский съезд по химии и химической технологии: Сб.докл. (9-10 октября 2014 года). Часть 1. – Усть-Каменогорск, 2014. – С. 175-179.

3. Жаксыбаева Г.С., Ошакбаев М.Т., Утегулов Н.И., Керейбаева Г.Х., Садыкова Ж.А. Физико-химическое исследование процесса диспергирования фосфоритов Каратау // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2015. – № 12. – С. 863-866.

4. Жаксыбаева Г.С., Ошакбаев М.Т., Утегулов Н.И., Керейбаева Г.Х., Садыкова Ж.А. Повышение эффективности использования фосфатного сырья бассейна Каратау с использованием серосодержащих отходов. // Международный журнал экспериментального образования. ? 2015. ? № 12. – С. 487-492.

5. Ошакбаев М.Т. Выбор условий реализации различных вариантов процесса получения азот-, фосфорсодержащих удобрений из ЭФК. // Химический журнал Казахстана. ? 2007. – № 4. – С. 217-221.

6. Ольшанский А., Ольшанская Н. Электродинамика пограничных сред. Механические силы поверхностных полей. LAPLAMBERT Academic Publishing. Saarbrucken. – 2014. – Р. 90.

На сегодняшний день фосфорная промышленность испытывает дефицит качественного фосфатного сырья. В связи со снижением содержания основных компонентов в фосфоритах бассейна Каратау, невыгодной становится переработка большой части сырья по традиционным технологиям. Это обусловлено образованием большого количества отходов при переработке сырья низкого качества. Кроме того, на юге Республики накоплено значительное количество отходов фосфорного производства, которые по содержанию Р2О5 не уступают фосфоритной муке Каратау, и вовлечение их в производство фосфорных удобрений является также актуальной задачей, которое кроме расширения сырьевой базы, решает ряд экономических и экологических проблем региона.

Цель исследования

Целью исследования является переработка фосфоритов Каратау на экологически чистые фосфорные удобрения.

Материалы и методы исследования

В работе были применены следующие методы исследования:

1) фотоколориметрический метод;

2) рентгенофазовый анализ.

Результаты исследования и их обсуждение

Поиск новых технологических решений, позволяющих переработать низкокачественные фосфориты на удобрения с высоким содержанием усвояемого растениями Р2О5, является одной из актуальных проблем казахстанских предприятий фосфорной подотрасли.

Одним из таких методов является механохимическая активация фосфатных руд с получением готового удобрения 1. Преимуществом механохимического метода является возможность использования растворов, солей и других веществ, которые неэффективны при обычной химической обработке, но вступают во взаимодействие с фосфатом в процессе сверхтонкого измельчения.

В ранее проведенных нами исследованиях показано 3, что добавки серы с разбавленными минеральными кислотами в качестве активирующей добавки к фосфатам при их диспергировании способствуют структурным изменениям и увеличению содержания усвояемых фосфатов в конечных продуктах. Выявлено, что температура и модифицирующие добавки, вводимые с природными фосфоритами Каратау в процессе их диспергирования, приводят к структурно-молекулярным преобразованиям фосфатной составляющей сырья.

При механической активации фосфорита в мельнице было достигнуто максимальное удаление фтора и карбонатов [5].

На наш взгляд, наиболее актуальными представляются исследования, направленные не просто на механохимическую активацию природных фосфатов, а на создание системы измельчения, основанной на новом принципе комбинированного воздействия, сочетающем механическое воздействие со стороны аппаратов ударноимпульсного действия с турбулизацией среды поверхностными электромагнитными полями [6].

Наиболее распространенным и эффективным способом передачи энергии в процессах измельчения является ударное воздействие, так как именно оно позволяет концентрировать механическую энергию в определенных участках обрабатываемого тела в количествах, необходимых для его разрушения. Ударные воздействия реализуются в большинстве конструкций современных измельчительных аппаратов: дезинтеграторах, шаровых, струйных, вибрационных, молотковых, планетарных, ударно-дисковых и др. типах мельниц.

В материалах, диспергированных в аппаратах ударно-импульсного действия, накопленная в них энергия проявляется в повышении химической активности, снижении температуры плавления, спекания, термической диссоциации и других физико-химических явлениях. Эти изменения, накапливаясь и локализируясь в определенных объемах, приводят к разрушению твердых тел.

В наших экспериментах фосфорит Каратау поглощает углекислый газ из воздуха при комнатной температуре и естественном парциальном давлении Р(СО2) = 30 Па. Для выяснения предельного количества углекислого газа, которое может поглотить минерал, был проведен опыт по механической обработке фосфорита в контролируемой атмосфере СО2 на установке, собранной на базе виброистирателя, и снабженной датчиком давления. Экспериментально установлено, что активация в течение 60 час в атмосфере СО2 в виброистирателе приводит к поглощению 20,5 мас. % СО2, после чего процесс поглощения практически прекращается. Согласно данным РФА, полученный образец являлся полностью рентгеноаморфным.

Конструкция аппарата РМ-200 позволяла контролировать давление во время активации в рабочем барабане, который перед экспериментом заполняется соответствующим газом и герметично изолируется от внешней среды. Перед началом эксперимента аппарат был вакуумирован с помощью форвакуумного насоса, затем заполнен диоксидом углерода из баллона, предварительно пропущенным через трубку с силикагелем. Количество поглощенного СО2 рассчитывалось из падения давления внутри аппарата по показаниям вакуумметра. На рис. 1 приведены данные по кинетике поглощения СО2 в ходе активации фосфорита Каратау.

Рис. 1. Зависимость количества молей поглощенного углекислого газа на один моль Са5-(РО4)3 от времени активации фосфорита в среде СО2 в аппарате РМ-200 (Retsch)

Зависимость соотношения усваиваемого Р2О5 к общему от исходного содержания воды в фосфатном сырье

Читайте также: