ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Влияние различных факторов на процесс разложения фосфатов из "Технология азотных удобрений" Процесс разложения фосфатов протекает довольно быстро для полного перехода всех компонентов в раствор обычно требуется 2—2,5 часа. Скорость разложения фосфатов зависит от ряда факторов, из которых основными являются тонина помола природных фосфатов, условия перемешивания реагентов, количество и концентрация азотной кислоты, а также температура разложения. [c.176] Тонина помола природных фосфатов. Разложение природных фосфатов азотной кислотой является гетерогенным процессом, скорость которого в основном определяется величиной поверхности соприкосновения реагентов. При гетерогенных процессах, когда реагенты находятся в разньгх фазах, в реакцию будут вступать молекулы, которые находятся на поверхности раздела фаз. Следовательно, чем больше поверхность соприкосновения реагентов, тем с большей скоростью протекает процесс. Увеличение поверхности соприкосновения фаз достигается путем тонкого измельчения твердого вещества. [c.176] Современная техника измельчения позволяет получать очень тонкий помол (частицы размером до 0,06 мм и меньше). Однако с увеличением тонины помола значительно уменьшается производительность размольного оборудования и возрастает расход электроэнергии на размол единицы веса измельчаемого вещества. Поэтому в технике требуемую степень измельчения устанавливают, исходя из оптимальных условий, которые определяются не только продолжительностью разложения фосфатов, но и экономическими соображениями, т. е. расходами, связанными с измельчением сырья. [c.176] Тонина помола природных фосфатов, предназначенных для химической переработки или используемых в качестве удобрения в виде фосфоритной муки, регламентируется соответствующими ГОСТ и техническими условиями (см. стр. 170). [c.176] Перемешивание реагентов. При гетерогенно протекаюш,их процессах продукты реакции образуются в первую очередь в слоях, граничаш,их с поверхностью раздела фаз. Если продукты реакции не удалять из этих слоев, будет задерживаться дальнейший ход процесса. Поэтому постоянное обновление граничащих слоев является необходимым условием протекания реакции с достаточной скоростью. [c.177] При разложении фосфатов азотной кислотой у поверхности раздела фаз образуются насыщенные растворы нитрата кальция и фосфорной кислоты, что затрудняет диффузию азотной кислоты в твердое вещество—фосфат. Чтобы исключить эти явления, тормозящие реакцию разложения фосфата вследствие ухудшения условий диффузии, процесс проводят при непрерывном перемешивании реагентов. Интенсивное перемешивание весьма важно для процесса разложения природных фосфатов. При недостаточном перемешивании азотная кислота неравномерно распределяется в реакционном пространстве. Поэтому разложение части фосфата будет происходить при недостатке азотной кислоты, что приведет к образованию монокальцийфосфата и к неполному разложению фосфатного сырья. [c.177] При азотнокислотном разложении фосфатов реагенты перемешивают обычно при помощи механических мешалок. Число оборотов мешалки должно быть таким, чтобы достигалось хорошее перемешивание реагентов и исключалось бы расслоение раствора. В реакторах устанавливают различные мешалки рамные, лопастные или пропеллерные. [c.177] Количество азотной кислоты, применяемое для обработки фосфатов, оказывает существенное влияние на скорость реакции разложения трикальцийфосфата и на степень извлечения Р2О5 в раствор. [c.177] В табл. 31 приведены данные, подтверждающие, что количество РзОд, переходящего в раствор, находится в прямой зависимости от количества введенной азотной кислоты. [c.177] Влияние количества азотной кислоты на коэффициент извлечения Р.Рз характеризуется данными, приведенными на рис. 61. [c.178] В промышленных установках избыток азотной кислоты в некоторых случаях увеличивают до 20 и даже 30% (стр. 187, 217). [c.179] Концентрация исходной азотной кислоты существенного влияния на скорость процесса разложения фосфатов не оказывает. По данным НИУИФ, степень извлечения РгОд в раствор практически не зависит от концентрации кислоты (рис. 62). Некоторое уменьшение коэффициента извлечения Р2О5 при концентрации НМОз (свыше 25%) может быть объяснено повышением вязкости раствора, в связи с чем ухудшается отмывка Р2О5 из шлама. Практически для разложения фосфатов применяют 47—55%-ную азотную кислоту. [c.179] Температура разложен и я. Обычно процесс разложения природных фосфатов проводится при температуре 45--50 , которая является оптимальной для данного процесса. При понижении температуры (ниже 45 ) процесс разложения фосфатов замедляется в случае повышения температуры (выше 50°) увеличивается коррозия аппаратуры. [c.179] Требуемая температура (45—50°) по ддерживается главным образом за счет теплового эффекта реакции температуру азотной кислоты, которая должна составлять 30°, регулируют путем подогрева или охлаждения кислоты в теплообменнике. В зависимости от те.мпературы кислоты, подаваемой в реактор (выше или ииже 30 ), в геилооимепиик подают пар или охлаждающую воду. Температурный режим процесса разложения можно также поддерживать с помощью змеевиков, помещаемых внутрь реактора. [c.179] Вернуться к основной статье