ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Данные для расчета получения суперфосфата из "Графические расчет в технологии минеральных веществ Издание 2" Во второй стадии реакции фосфорная кислота разлагает фтор-апатит с образованием монокальцийфосфата СаН4(Р04)2-Н20, который постепенно насыщает раствор фосфорной кислоты и начинает кристаллизоваться по мере пересыщения раствора, что следует из диаграммы растворимости системы СаО—РоО —Н,0 (при 100° и 40% содержании Р2О- в жидкой фазе). [c.427] Как показывает 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 Р3О5 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 мохмент 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, 106J. 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—РоО,-,—НзО. [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—Р Од—HjO. Отрезки кривой АМ отвечают изотерме растворимостн СаН, (Р04)о-Н.,0. [c.428] По оси абсцисс отложено процентное содержание СаО, по оси ординат—процентное содержание Р2О-,. Степень нейтрализации Z 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 aHj (Р04)2-Н.,0 (точка В соответствует 100% нейтрализации). [c.429] На диаграмме проведены также лучи растворения гидроксилапатита Сэ5 (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 2 устанавливает зависимость между технологическими параметрами процесса и качеством готового суперфосфата. [c.430] Разберем метод пользования расчетной диаграммой (рис. 212). Вначале определяем положение фигуративной точки / состава фазового комплекса. Эта точка лежит на пересечении одного из лучей нейтрализации с одним из лучей растворения гидроксилапатита. [c.430] По левой номограмме на оси абсцисс восстанавливаем перпендикуляр из точки W==14% до пересечения его с кривой при 2 = 120 (точка 4) (для двойного суперфосфата значение равно 126 и больше). Из точки 4 проводим прямую, параллельную оси абсцисс, до точки К на ординате. Из точки К 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 я 1 проводим луч кристаллизации моно-кальцийфосфата до пересечения с заданной изотермой 100 или 25 (точка D). Положение точки D определит состав жидкой фазы после кристаллизации суперфосфата. [c.431] Установив состав насыщенного раствора, можно определить соответствующую упругость пара, пользуясь данными об упругости пара насыщенных растворов в системе СаО—Р2О5—НзО. Зная величину упругости пара насыщенного раствора, можно определить и гигроскопичность суперфосфата, что важно при грануляции и сушке продукта. [c.431] По этому равенству можно определить расчетным путем значение одной из величин, например по двум другим. [c.431] Рассмотрим пример расчета для простого суперфосфата с помощью специальной диаграммы для различной дозировки серной кислоты (рис. 213). [c.431] Вернуться к основной статье