ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Взаимодействие примесей, содержащихся в сырье, с серной и азотной кислотами из "Основы технологии комплексных удобрений" Реакция (П.З) лежит в основе получения широкораспространенного одинарного фосфорного удобрения — простого суперфосфата (подробнее см. [19]). Процесс получения так называемого нитросуперфосфата по реакции (11.5) в промышленности практически не нспользуьг из-за крайне неудовлетворительных физико-механических свойств продукта (гигроскопичность, слеживаемость), обусловленных наличием в нем нитрата кальция [46]. [c.44] Нитрат кальция, образующийся при азотнокислотном разложении сырья, в отличие от сульфата кальция хорошо растворим, поэтому соотношение СаО Р2О5 в получаемом таким образом фосфорнокислотном растворе остается практически таким же, как и в исходном сырье. [c.45] На рис. П-1 приведена изотерма растворимости системы СаО—Р2О5—SO3—Н2О при 80 °С, построенная методом вторичных проекций , предложенным А. А. Соколовским [48, 49]. [c.45] По данному методу используются совмещенные проекции объемной изотермы растворимости на стороны неправильного прямоугольного тетраэдра с взаимно перпендикулярными базовыми гранями. Одна из проекций является ортогональной (получена проектированием элементов объемной диаграммы растворимости параллельными линиями — перпендикулярами на координатные плоскости тетраэдра) и характеризует составы насыщенных водных растворов системы. Вторую проекцию получают клинографическим проектированием элементов объемной диаграммы растворимости лучами, исходящими из водной вершины тетраэдра, на его основание с последующим переносом полученной проекции ортогонально на координатные плоскости. [c.45] Состав жидкой фазы. [c.46] Составы насыщенных растворов системы и соответствующие им фигуративные точки приведены в табл. 11,1 [50]. [c.46] Изменения температурных и концентрационных режимов процесса сернокислотного разложения приводят к кристаллизации различных форм сульфата кальция, которые могут выделяться из раствора в стабильном или в метастабильном состоянии. [c.47] Из числа всех фаз, которые могут выделиться из раствора при кристаллизации, вначале кристаллизуется фаза, обладающая наибольшей растворимостью. Если эта фаза метастабильна, она затем перекристаллизовывается в другую, менее растворимую, и т. д. [c.47] На рис. И-2 приведена проекция политермы диаграммы растворимости системы СаО—Р2О5—50з—Н2О, позволяющая определить области существования и последовательность переходов кристаллогидратов сульфата кальция в фосфорнокислотных растворах [51]. [c.47] Линия аЪ разделяет области существования двух стабильных, а линия Ы — двух метастабильных фаз. Ниже линии аЬ стабильной твердой фазой является гипс. Растворимость кристаллогидратов сульфата кальция в этой области уменьшается в следующей последовательности полугидрат— -ангидрит— -гипс. В соответствии с этим образующийся при кристаллизации мета-стабильный полугидрат переходит в ангидрит, который затем обводняется до гипса. При образовании ангидрита последний непосредственно переходит в гипс. [c.47] Соотношение растворимостей определяет последовательность переходов различных форм сульфата кальция и в области выше кривой ей. Здесь мета-стабильный гипс, образующийс я первоначально при кристаллизации, переходит в метастабильный полугидрат и далее в стабильный ангидрит. [c.47] В области аЬ(1с выделяющийся пз раствора полугидрат переходит в более устойчивый, но также метастабильный гипс, который затем превращается в стабильный ангидрит. [c.47] Длительность фазовых переходов кристаллогидратов сульфата кальция зависит от температуры, концентрации Р2О5, интенсивности перемешивания, наличия затравки и т. д., поэтому она может меняться в широких пределах —от долей минуты до нескольких суток. [c.47] В реальных условиях производства фосфорной кислоты технологические примеси существенно влияют на растворимость кристаллогидратов сульфата кальция. Присутствие в растворе соединений магния, а также избытка СаО расширяет область кристаллизации гипса [52]. Присутствие ионов аммония или калия смещает равновесный фазовый переход полугидрата в гипс в область более высоких температур [53], а добавка 1— 6% HNO3, наоборот, расширяет область существования полугидрата и смещает границу метастабильного равновесия полугидрата дигидрат сульфата кальция в область более низких температур [54, 55]. [c.48] В целом в условиях, близких к производственным, граница существования сульфата кальция в виде стабильного дигндрата значительно расширяется. С повышением температуры и концентрации фосфорной кислоты появляется и расширяется область существования метастабильного полугидрата (рис. П-3). [c.48] В соответствии с видом кристаллогидрата сульфата кальция, кристаллизующегося при сернокислотном разложении фосфатного сырья (экстракции), процессы получения фосфорной кислоты подразделяются на дигидратные, полугидратные и ангидритные, а также комбинированные. [c.48] Вернуться к основной статье