ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Лабораторные химико-технологические исследования процесса из "Гидротермическая переработка фосфатов на удобрения и кормовые средства" При проведении опытов устанавливались оптимальная температура процесса обесфторивания, обусловливаемая плавкостью шихт с разными добавками, а также влияние водяного пара. [c.53] Опыты проводились в трубчатой электрической молибденовой печи (рис. 12) н в силитовой муфельной печи. Температура измерялась платинородий-платиновой термопарой, по достижении заданной температуры в печь загружали фарфоровую лодочку с фосфатом или его смесями с кремнеземом или другими добавками. Через трубу в печь пропускали воздух, насыщенный водяным паром при определенной температуре, что обеспечивало заданную концентрацию водяных паров. По окончании опыта лодочку выгружали и анализировали навеску на содержание общей и лимоннорастворимой Р2О5 и фтора. Часть образцов была подвергнута рентгенографическому исследованию. [c.53] проведенные в отсутствие кремнезема, показывают, что фторапатит под влиянием высокой температуры диссоциирует в небольшой степени, теряя при этом фтор, и переходит в лимоннорастворимую форму. Степень обесфторивания и превращения фосфата в лимоннорастворимую форму значительно увеличивается с повышением температуры и становится явно выраженной при 1400 С. Кремнезем, мало реакционноспособный при 1300 и 1350 С, энергично взаимодействует при 1400 °С. В этих условиях степень обесфторивания шихты, содержащей 10% кремнезема, после 2-часового прокаливания достигает 44,3%, а отношение количества лимоннорастворимой PgO , к общему содержанию Р2О5— 49,5%. Примерно такая же зависимость наблюдалась и при прокаливании в течение 1 ч. В серии опытов в присутствии водяного пара обесфторивание при 1450 °С достигало 95—96%. [c.54] При более низкой температуре и меньшем содержании кремнезема превраш,ение фосфата в лимоннорастворимую форму отстает от степени обесфторивания, аналогично тому, как это происходит при воздействии водяного пара. Данный факт привел авторов к заключению, что только при высоких степенях обесфторивания удается получить продукт с большим содержанием лимоннорастворимой Р2О5. [c.55] Эта реакция протекает в значительной степени только при температурах 1400 °С и выше, когда скорость диффузии ионов 510з становится заметной. Таким образом, какобесфторивающий агент кремнезем отличается от водяного пара меньшей интенсивностью. [c.55] Результаты обесфторивания синтетического фторапатита и его смесей с 5 и 10% кремнезема водяным паром в температурном интервале 1300—1400 °С приведены в табл. 9 и 10. [c.55] Чтобы выяснить влияние минимальной концентрации кремнезема, оказывающей положительное действие, проводились опыты обесфторивания смесей апатита и 0,1—10% кремнезема. Результаты опытов приведены в табл. 11. [c.57] Эти результаты подтверждают высказанное нами предположение о характере влияния кремнезема чистый (свободный) кремнезем действует несколько эффективнее, чем связанный, но это обусловлено кинетическими факторами. В точках соприкосновения гидроксилапатитовой фазы с чистым кремнеземом наблюдается высокий градиент концентрации кремнезема, что обусловливает его повышенную способность диффундировать в образующуюся новую фазу а-трикальцийфосфата. В присутствии же этой фазы скорость превращения уменьшается и процесс замедляется. [c.58] Результаты некоторых опытов, проведенных с синтетическим фторапатитом и различными добавками, представлены в табл. 12. [c.59] Как ВИДНО ИЗ таблицы, с повышением температуры тормозящее действие водяного пара на последующее превращение гидроксилапатита В лимоннорастворимые соединения проявляется в большей степени. При 1250 и 1300 С получено практически одинаковое содержание лимоннорастворимой Р2О5, что свидетельствует об очень медленном распаде гидроксилапатита в этих условиях при отсутствии водяного пара. При 1350 и 1400 °С и пропускании воздуха, насыщенного водяным паром, содержание лимоннорастворимой Р2О, становилось на 10—15% меньше, чем в токе сухого воздуха. Эти данные согласуются с результатами Д. Рейнольдса, К. Джекоба и Г. Маршалла , которые прокаливали природный фосфорит, обесфторенный на 90%, в течение 15 мин при 1300 и 1400 °С. Отсюда следует, что применять водяной пар на второй ступени процесса не требуется. [c.60] Предшествующие опыты показали, что гидроксилапатит стабилизируется в присутствии водяного пара в газовой фазе. При рассмотрении влияния кремнезема на суммарный процесс обесфторивания было установлено, что небольших добавок кремнезема к фторапатиту достаточно, чтобы вызвать интенсивное превращение обесфторенного продукта в лимоннорастворимую форму. Поскольку основная роль кремнезема, по нашему мнению, проявляется на второй стадии процесса сбесфторивания, было желательно экспериментальное подтверждение этого при самостоятельном исследовании второй стадии (табл. 14). [c.61] Полученные в этих опытах результаты показывают, что кремнезем, включенный в виде иона в кристаллическую структуру а-трикальцийфосфата, резко стабилизирует ее. Концентрация водяного пара в газовой фазе существенно не сказывается на процессе стабилизации гидроксилапатита, но в токе сухого воздуха получается немного больше лимоннорастворимого фосфата. Это наше заключение справедливо при добавке 5% кремнезема и не может быть распространено на любые меньшие его количества. Возможно, что при меньших содержаниях ЗЮг различие содержания лимониорастворимой Р2О5 будет больше. [c.61] Вернуться к основной статье