ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Данные для расчета получения суперфосфата из "Графические расчеты в технологии минеральных веществ Издание 2" Основным сырьем для производства фосфатных удобрений являются природные фосфаты—апатиты и фосфориты. Общая формула апатита Са / г (Р04)в, где / —F, С1 или (ОН). В природе преобладают фторапатиты—ЗСзз (Р04)2-Сар2 и распространены гидроксилапатиты—СЗю (Р04)е (ОН)з. [c.426] Реакция взаимодействия фосфата с серной кислотой экзотер-мична, вследствие чего температура реакционной массы повышается до 100—115. [c.426] Как показываег расчет состава суперфосфата на основе диаграммы равновесия, монокальцийфосфат при i=110° находится в растворе, и кристаллизация его начинается после охлаждения. Растворимость монокальцийфосфата, уменьшается по мере понижения температуры и повышения концентрации PgOg в системе, что приводит к повышению выхода фтора. [c.427] Характерным для этой реакции является то, что апатит очень медленно разлагается фосфорной кислотой. В связи с накоплением в растворе монокальцийфосфата реакционная способность жидкой фазы суперфосфата понижается и реакция все более замедляется по мере дальнейшего разложения апатита, что создает невозможность достижения истинного равновесия. [c.427] Процесс разложения фосфатов кислотой протекает в условиях, при которых система уже в начальной стадии реакции имеет вид геля или порошкообразного сыпучего вещества с трудно отделимой жидкой фазой, вследствие чего невозможно прямое изучение кинетического процесса разложения путем отделения и прямого анализа фазы. [c.427] Реакция разложения апатитового концентрата по второму уравнению протекает сравнительно медленно, а процесс кристаллизации суперфосфата проходит быстрее. Когда реакция разложения протекает медленно по сравнению со скоростью кристаллизации солей, то практически можно считать, что состав жидкой фазы в каждый данный момент будет почти равновесным с выделяющимися твердыми фазами. [c.427] Чепелевецкий разработал метод графического физикохимического анализа и расчета такого технологического процесса, к которому относится и процесс получения суперфосфата, по данным растворимости и по кинетическим данным [105, 106]. Принципы этого расчета могут быть применены также и для анализа других медленно реагирующих конденсированных систем. Этот расчет выполнен путем интерпретации кинетических данных на диаграмме растворимости системы СаО—Р2О —HjO. [c.427] Чепелевецкий вывел формулы, рассчитал и построил номограммы для расчета фосфатной части суперфосфата. [c.428] На рис. 212 дана в общем виде расчетная диаграмма фосфатной части суперфосфата, построенная на основе диаграммы растворимости тройной системы СаО—PjO, —HgO. Отрезки кривой АМ отвечают изотерме растворимости СаН, (Р04)2-Н,0. [c.428] По оси абсцисс отложено процентное содержание СаО, по оси ординат—процентное содержание Р2О5. Степень нейтрализации г изображается при помощи лучей равной степени (процента) нейтрализации. Эти лучи идут из начала координат О до пересечения с линией, параллельной оси абсцисс (% СаО) и проходящей через фигуративную точку, отвечающую составу СаН (Р04)з-Н.20 (точка В соответствует 100% нейтрализации). [c.429] На диаграмме проведены также лучи растворения гидроксилапатита Сзз (Р04)з ОН, исходящие из точки ординаты, соответствующей содержанию Р2О5 в растворе, и направленные к фигуративной точке С, отвечающей составу гидроксилапатита (на рисунке показана условно). [c.429] Таким образом, величина г устанавливает зависимость между технологическими параметрами процесса и качеством готового суперфосфата. [c.430] Разберем метод пользования расчетной диаграммой (рис. 212). Вначале определяем положение фигуративной точки 1 состава фазового комплекса. Эта точка лежит на пересечении одного из лучей нейтрализации с одним из лучей растворения гидроксилапатита. [c.430] Соответствующие лучи нейтрализации и растворения определяют по двум вспомогательным номограммам, зная величины дозировки серной кислоты или фосфорной кислоты 2, процент влажности суперфосфата Ш и коэффициент разложения апатитового концентрата К. Так, положение точки 1 на диаграмме найдено в результате пересечения луча нейтрализации 0—1 и луча растворения К—-1 при значениях Лз=120, 1Г=14% п К=ЪЬ%. [c.430] По левой номограмме на оси абсцисс восстанавливаем перпендикуляр из точки ]V=14% до пересечения его с кривой при 3 = 120 (точка 4) (для двойного суперфосфата значение з равно 126 и больше). Из точки 4 проводим прямую, параллельную оси абсцисс, до точки К на ординате. Из точки /С проводим луч растворения в направлейии к фигуративной точке С состава гидроксилапатита (на рисунке показана условно). Пересечение лучей растворения и нейтрализации определит положение искомой точки 1, отвечающей составу фазового комплекса. [c.431] Далее через точки В и 1 проводим луч кристаллизации moho-, кальцийфосфата до пересечения с заданной изотермой 100 или 25 (точка D). Положение точки D определит состав жидкой фазы после кристаллизации суперфосфата. [c.431] Вернуться к основной статье