ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Суперфосфат из "Общая химическая технология неорганических веществ 1965" Суперфосфат является распространенным универсальным воднорастворимьгм фосфорным удобрением. Он получается путем разложения серной кислотой измельченных природных фосфатов — апатита и фосфоритов и представляет собой рассыпчатый продукт серого цвета. [c.524] Образующаяся в первой стадии процесса фосфорная кислота реагирует с остальной частью фторапатита. [c.525] Образовавшийся монокальцийфосфат в отличие от сульфата кальция не выпадает тотчас из раствора. Он постепенно насыщает раствор фосфорной кислоты и начинает выкристаллизовываться в виде Са(НгР04)2 Н2О, когда раствор становится пересыщенным. Взаимодействие фторапатита с фосфорной кислотой протекает с постепенно убывающей скоростью, и для полного завершения процесса разложения фторапатита требуется более или менее длительное время. Поэтому в свежеприготовленном суперфосфате содержится повышенное количество свободной фосфорной кислоты и часть неразложившегося фторапатита. После выдерживания такого суперфосфата в течение 5—20 суток (в зависимости от свойств фосфатного сырья и технологического режима производства) разложение фторапатита считают практически законченным, хотя и в этом случае в суперфосфате еще остается небольшое количество неразложившегося фосфата и некоторое количество свободной фосфорной кислоты. [c.525] Чтобы ускорить окончательное разложение (дозревание) апатита, суперфосфат охлаждают путем распыления и перелопачивания. Происходящее при этом испарение влаги также способствует охлаждению суперфосфата. Понижение температуры и повышение концентрации монокальцийфосфата в фосфорной кислоте благоприятствует его кристаллизации. [c.525] После выпадения монокальцийфосфата из раствора реакция разложения апатита фосфорной кислотой ускоряется. Переохлаждение суперфосфата замедляет эту реакцию. [c.525] Дозревание суперфосфата лучше всего протекает при температуре 35—45 °С. [c.525] Из нефосфатных примесей, находящихся в фосфатных рудах, серной кислотой разлагаются карбонаты и некоторые минералы, содержащие полуторные окислы железа и алюминия, например глауконит в фосфоритах, нефелин в апатитовой руде и др. [c.525] Растворимые соли магния, накапливаясь в жидкой фазе, задерживают разложение природного фосфата. Понижение температуры не приводит к кристаллизации солей магния, а лишь уменьшает скорость взаи.модействия фосфорной кислоты с фосфатом. Поэтому богатый магнием суперфосфат, изготовленный из фосфоритной муки Кара-Тау, дозревает лучше при более высокой температуре. Че.м больше магния в суперфосфате, тем больше в нем жидкой фазы и тем он гигроскопичнее. Такой суперфосфат мажется, частицы его слипаются при хранении и перевозке и применение его в сельском хозяйстве затруднительно. [c.526] Содержание магния в фосфоритах оценивают не по абсолютному его количеству, а как отношение MgO Р2О5, выраженное в процентах. Для производства суперфосфата пригодны фосфориты, для которых отношение MgO Р2О5 не превышает 7—8%. При более высоко.м содержании магния фосфориты должны быть подвергнуты обогащению. [c.526] Большая часть приведенных выше реакций протекает с выделением тепла, поэтому образование суперфосфата сопровождается разогреванием реакционной массы до 115—120°С и испарением некоторого количества влаги. [c.527] В результате образования твердых солей (кристаллизующихся в виде гидратов), испарения влаги и выделения газов смесь фосфатной муки с серной кислотой довольно скоро затвердевает. Выделение из смеси паров и газов придает затвердевающему суперфосфату пористую структуру. [c.527] При непрерывном смешении реагентов можно применять более концентрированную кислоту, чем при периодическом смешении, так как серная кислота поступает в прореагировавшую суперфосфатную пульпу, находящуюся в непрерывнодействующем смесителе большого объема. Содержащаяся в пульпе свободная фосфорная кислота разбавляет серную кислоту до ее оптимальной концентрации. В производстве суперфосфата из апатитового концентрата по непрерывному способу применяют 68—68,5%-ную серную кислоту, по периодическому способу — 63—64%-кую. [c.529] Повышение температуры кислоты способствует ускорению реакции разложения природного фосфата в начале процесса, более интенсивному выделению фторсодержащих газов и большему испарению воды, т. е. снижению влажности суперфосфата. Однако при очень высокой температуре, как и при слишком высокой концентрации Н2504, ухудшаются физические свойства суперфосфата. Обычно вводят серную кислоту при температуре 60—70 °С. Следует иметь в виду, что более высокой температуре кислоты должна соответствовать меньшая концентрация ее (в допустимых пределах). [c.529] Однако с повышением тонины помола фосфата уменьшается производительность и повышается стоимость размольных агрегатов, а также увеличивается расход электроэнергии на измельчение. Поэтому для каждого вида природного фосфата практически устанавливают оптимальную тонину помола, т. е. более экономически выгодную степень измельчения данного сырья. Применяемые для производства суперфосфата апатитовый концентрат и фосфоритную муку из месторождений Кара-Тау обычно измельчают до тонины помола, соответствующего не более 14% остатка на сите с отверстиями размером 0,15 мм. [c.530] Перемешивание. Важным условием наиболее полного разложения природных фосфатов является интенсивность и продолжительность перемешивания их с серной кислотой. При разложении апатита необходимо более длительное (5—6 мин) и интенсивное перемешивание, чем для фосфоритов (1—2 мин). Интенсивное пере.мешивание достигается в смесителях специальной конструкции, снабженных мощными, быстроходными мешалками. [c.530] Схема производства суперфосфата. В СССР все суперфосфатные заводы получают фосфатное сырье в измельченном виде. [c.530] Вернуться к основной статье