Разложение фосфата фосфорной кислотой (II стадия реакции)

Разложение фосфата фосфорной кислотой (II стадия реакции) [c.50]

Главным недостатком технологического процесса производства простого суперфосфата является применение суперфосфатных камер (любого типа), в которых суперфосфатная масса затвердевает задолго до окончания процесса разложения фосфата. Наиболее медленно протекающая П стадия реакции разложения фосфата фосфорной кислотой ведется в крайне неблагоприятных условиях в камере и на складе (вызревание) при очень низком отношении Ж Т и без перемешивания. Во второй стадии подвергаются разложению наиболее крупные частицы фосфата, оставшиеся неразложенными после I стадии реакции. [c.593]

На второй стадии разложение фосфата сопровождается кристаллизацией продуктов реакции, вследствие чего составы жидкой и твердой фаз реакционной массы постепенно изменяются. Выделение фосфатов кальция, отлагающихся частично на зернах фосфата, затрудняет доступ к ним ионов Н , и процесс разложения резко замедляется. Последовательность кристаллизации твердых фаз идентична рассмотренной выше применительно ко второй стадии производства простого суперфосфата, она зависит от концентрации исходной кислоты (следовательно, и от начального отношения Т Ж в суспензии) и от температуры. Например, при разложении апатита фосфорной кислотой с концентрацией 55 % Р Об при 75 °С из жидкой 174 [c.174]

После полного израсходования серной кислоты протекает вторая стадия процесса — разложение оставшегося фосфата накопившейся фосфорной кислотой по реакции [c.195]

BOM), складском или в вызревшем (экспедиционном) суперфосфате, т. е. когда скорость реакции между фосфатом и кислотой достаточно мала и можно пренебречь протеканием реакции в процессе отбора и анализа пробы. При малой степени завершения реакции, когда скорость ее еще достаточно велика, например в пульпе, получаемой при смешении реагентов, а также в начале процесса созревания массы, во время отбора и подготовки пробы для анализа реакция будет продолжаться в заметной степени, что приведет к искажению фактических данных. Поэтому определение степени разложения фосфата на первой стадии процесса рекомендуется производить по значениям отношения серной и фосфорной кислот, полученным объемным методом. [c.324]

Физико-химические основы процесса. Экстракционный метод производства фосфорной кислоты основан на реакции разложения природных фосфатов серной кислотой. Процесс состоит из двух стадий разложения фосфатов и фильтрования образовавшейся фосфорной кислоты и промывки сульфата кальция водой. [c.282]

Разложение фосфата. При получении суперфосфата разложение основного компонента фосфатного сырья — фторапатита протекает в две стадии. Вначале идет реакция фосфата с серной кислотой и образуется свободная фосфорная кислота [c.138]

На второй стадии, при камерном вызревании, концентрация и температура кислоты мало влияют на скорость разложения. Объясняется это тем, что сначала растворение зерен фосфата протекает в ненасыщенном продуктами реакции растворе (первая стадия), в результате чего ионы водорода легко достигают поверхности фосфата, реагируют с ним, а продукты реакции свободно переходят в раствор. На второй стадии процесса скорость разложения фосфата резко снижается. Вследствие дальнейшего протекания реакций жидкая фаза раствора насыщается монокальцийфосфатом, который, кристаллизуясь из раствора, образует на зернах апатита плотную корку, препятствующую проникновению к ним водородных ионов фосфорной кислоты. [c.60]

В действительности процесс разложения протекает в две стадии. Вначале реакция идет на поверхности твердых частиц фосфата при избытке серной кислоты, поэтому образуется свободная фосфорная кислота [c.163]

В действительности процесс разложения протекает в две стадии. Первая стадия —это реакция обменного разложения, которая идет на поверхности твердых частиц фосфата при избытке серной кислоты, в результате чего образуется свободная фосфорная кислота [c.272]

Первая стадия разложения фосфата протекает быстро. В связи с накоплением в растворе монокальцийфосфата реакционная способность жидкой фазы понижается и реакция постепенно замедляется. Для полного разложения фосфата требуется длительное время, вследствие чего оно заканчивается при дальнейшем вылеживании продукта на складе в течение 6—30 суток (в зависимости от сорта сырья). Применение серной кислоты повышенной концентрации ускоряет доразложение фосфата, так как повышает концентрацию фосфорной кислоты в жидкой фазе. [c.503]

Для технологии солей характерно практически полное отсутствие каталитических процессов, тогда как в рассмотренных производствах серной кислоты, аммиака, азотной кислоты катализаторы служат основным средством интенсификации и осуществления главных стадий этих производств. Сырьем для производства минеральных солей и удобрений служат природные минералы, полупродукты химической промышленности и промышленные отходы. Природное минеральное сырье — основная сырьевая база солевой технологии. При переработке природных фосфатов, баритовых руд, боратов, хромитов, нефелина, природных солей калия, магния и натрия получают фосфорные, калийные и борные удобрения, а также сульфид натрия, бихроматы натрия и калия, сульфат аммония и другие соли. При переработке природного сырья наряду с физическими методами выщелачивания, выпаривания, кристаллизации используют реакции обменного разложения и окисления— восстановления. Одним из методов вскрытия руд (т. е. переведения их ценных компонентов в растворимое или реакционноспособное состояние) служит разложение их кислотами или щелочами или спекание с последними. Этот метод основан на реакциях обменного разложения разделение полученных продуктов производят, пользуясь их различной растворимостью, летучестью одного из компонентов и т. п. Примером может служить обработка природных фосфатов кислотами, при которой нерастворимые-фосфорнокислые соли переходят в водорастворимую форму. Многие методы вскрытия природного сырья основаны на окислительно-восстановительных реакциях к ним принадлежат некоторые виды обжига окислительный, восстановительный, хлорирующий примерами служат производства сульфида натрия и бария восстановительным обжигом сульфата натрия и барита, производство хроматов окислительным обжигом хромитовых руд и т. п. [c.72]

Для определения скорости реакции разложения фосфата фосфорной кислотой во второй стадии процесса большое значение имеют условия кристаллизации фосфатов кальция, которые могут быть установлены при изучении диаграммы состояния системы СаО—Р2О5—Н2О. [c.121]

Наряду с этой основной реакцией образования фосфата кальция, являющегося главной составной частью суперфосфата, протекают побочные реакции разложения примесей, содержащихся в природных фосфатах. Выделяющийся фтористый водород НР реагирует с кремнеземом, содержащимся з сырье, образуя четырехфтористый кремний З Р . Количество фтора, выделяющегося в газовую фазу, зависит от многих факторов (температура, концентрация и количество серной кислоты, взятой для разложения фосфата, интенсивность перемешивания и др.) и составляет примерно 40% от общего содержания фто ра в сырье. Содержание фтора в отходящих газах колеблется в пределах 15—35 г м . На дальнейших стадиях производства суперфосфата (дозревание, гранулирование, сушка) в газовую фазу выделяется дополнительно 16—20% фтора, оставшегося в суперфосфате. Чем выше температура сушки и больше кислотность продукта, тем больше выделяется фтора. При получении фосфорной кислоты путем обработки природных фосфатов серной кислотой в газовую фазу выделяется не менее 21 % фтора, содержащегося в фосфатном сырье, при этом содержание фтора в газах составляет около 2,5 г/ж . При упаривании экстракционной фосфорной кислоты в газовую фазу выделяется до 80% фтора, содержащегося в кислоте, и концентрация фтора в газе достигает 2—9 г/ж . При получении двойного суперфосфата разложением фосфатов фосфорной кислотой также выделяются фторсодержащие газы. В процессе получения обесфторенных фосфатов путем гидротермического разложения фосфорита из сырья удаляется практически весь фтор п в газовую фазу переходит примерно 97% фтора. Большая часть фтора выделяется в виде фтористого водорода НР, меньшая часть — в виде фторида кремния 31р4. [c.116]

Скорость растворения фосфатов в растворах фосфорной кислоты, не насыщенных продуктами реакции, лимитируется скоростью диффузии ионов кальция Са от частиц фосфата в жидкую фазу. Поэтому, высокая степень разложения фосфата на первой стадии может быть достигнута лишь при определенной концентрации фосфорной кислоты, равной 30—40% Р2О5. На второй стадии, которая является определяющей для процесса разложения фосфата в целом, наибольшая скорость разложения достигается в растворах, содержащих около 45% Р2О5. С учетом этих требований выбирается технологический режим производства суперфосфата. [c.293]

При уменьшении нормы кислоты до стехиометрической величины и увеличении ее концентрации до 50% Р2О5 и-больше весовое отношение между фосфатом и кислотой Т Ж составляет 1 2. В этих условиях разложение фосфата в первой стадии (до образования насыщенного раствора) протекает в небольшой степени и в течение очень короткого времени (5—10 мин) В дальнейшем начинается кристаллизация новой твердой фазы и по мере израсходования кислоты количество жидкой фазы уменьшается, а количество твердой фазы увеличивается. В результате этого пульпа постепенно густеет и, наконец, полностью загустевает (схватывается), как и при получении простого суперфосфата. Кристаллизация новой твердой фазы и схватывание пульпы происходит тем быстрее, чем выше концентрация исходной фосфорной кислоты. Выделяющиеся кристаллы продукта реакции тесно соприкасаются с непрореагировавшими зернами фосфата и откладываются на их поверхности. Образующаяся корка по мере ее формирования оказывает все большее сопротивление диффузии ионов водорода. Вследствие этого скорость разложения фосфата определяется все нарастающим сопротивлением твердой фазы Суммарное влияние условий протекания процесса в первой стадии и в период образования корки на зернах фосфата предопределяет скорость разложения в загустевающей пульпе. [c.198]

При действии фосфорной кислоты кальций фторапатита переходит в жидкую фазу, нейтрализуя ионы водорода фосфорной кислоты, что постепенно замедляет реакцию в первоначальной стадии разложения фосфата. При дальнейшем разложении жидкая фаза становится насыщенной моно- или дикальцийфосфатом, которые начинают кристаллизоваться, образуя на зернах фосфата пленку различной плотности. Это тормозит процесс разложения фосфата в заключительной стадии процесса, особенно в случае применения разбавленной фосфорной кислоты, вследствие выпадения в осадок мелкокристаллического дикальцийфосфата, образующего плохопроницаемые для жидкости пленки. [c.178]

Это является главной особенностью процесса кислотного разложения фосфоритов Каратау. В третьей стадии оставшийся фторапатит разлагается в присутствии мономагнийфосфата фосфорной кислотой по реакции (3). С увеличением степени нейтрализации фосфорной кислоты магнием процесс разложения фосфата сильно замедляется. Поэтому третья стадия завершается только при переработке обогашенного фосфорита Каратау, в котором соотношение MgO Р2О5 не превышает 6—-7%. Присутствие в продукте гигроскопичного мономагнийфосфата ухудшает физические свойства суперфосфата, получаемого из фосфоритов этого месторождения. [c.116]

На второй стадии реакции разложения фосфата кислотами происходит кристаллизация монокальцийфосфата. Жидкая фаза становится насыщенной по отношению к фосфатам кальция к моменту окончания созревания суперфосфата в камере. В дальнейшем образуются пересыщенные растворы, из которых кристаллизуется Са(Н2Р04)2 Н20 [1—3, 11 ]. Кристаллизация монокальцийфосфата происходит в гелеобразной массе, где процесс разложения оставш ейся массы фосфатного сырья идет очень медленно. Поэтому затруднено как создание пересыщения, так и образование твердой фазы. Образование кристаллов монокальцийфосфата происходит в ярко выраженной диффузионной области. Скорость кристаллизации монокальцийфосфата по сути дела лимитируется скоростью разложения сырья фосфорной кислотой. [c.190]

Сущность производства суперфосфата заключается в превращении нерастворимого в воде фосфора, содержащегося в природных фосфатах в виде фторапатита, в растворимый монокальцийфосфат. Этот процесс происходит в две стадии. Вначале при взаимодействии фторапатита с серной кислотой образуется фосфорная кислота и малорастворимый сульфат кальция, затем фосфорная кислота взаимодействует со фторапа-титом, образуя монокальцийфосфат. Основное отличие производства простого суперфосфата от двойного заключается в том, что в первом случае образующийся сульфат кальция остается в готовом продукте, а во втором он отделяется от фосфорной кислоты. Таким образом, процесс производства двойного суперфосфата в соответствии с ходом реакции разделен на две ступени получение фосфорной кислоты экстракционным или электротермическим методом и разложение природных фосфатов фосфорной кислотой. Производство двойного суперфосфата осуществляется камерным, бескамерным (поточным) и камерно-поточным методами. [c.160]

Стехиометрическую норму фосфорной кислоты для определенного фосфатного сырья рассчитывают с учетом указанных реакций и наличия нейтрализующих (СаО, MgO, R2O3) и кислотных (H2SO4) примесей в исходном растворе экстракционной фосфорной кислоты. В процессе получения двойного суперфосфата можно выделить две основные стадии. На первой стадии при непрерывном смешении фосфата и фосфорной кислоты взаимодействие протекает в подвижной суспензии, жидкая фаза которой содержит фосфорную кислоту, монокальцийфосфат и другие растворимые продукты реакции. Концентрация их в жидкой фазе зависит от температуры, концентрации и нормы расхода фосфорной кислоты. Этот этап разложения, идущий вначале быстро, но постепенно замедляющийся вследствие нейтрализации фосфорной кислоты, заканчивается, когда жидкая фаза насыщается фосфатами кальция. Его длительность в производственных условиях может изменяться от нескольких секунд (камерно-поточный способ) до [c.186]

При действии фосфорной кислоты кальций фторапатита переходит в жидкую фазу, нейтрализуя ионы водорода фосгЬорной кислоты, что постепенно замедляет реакцию в первоначальной стадии разложения фосфата. При дальнейшем разложении жидкая фаза [c.251]

При введении избытка серной кислоты (сверх стехиометрического количества), а также при неполном разложении фторапатита во второй стадии процесса разложения в суперфосфате остается свободная фосфорная кислота Н3РО4. Одновременно с разложением апатита происходит образование кристаллов сульфата кальция, а затем монокальцийфосфата. Условия кристаллизации твердых фаз имеют огромное значение в производстве суперфосфата, так как оказывают большое влияние на скорость процесса разложения природных фосфатов. По мере кристаллизации сульфата кальция реакционная масса затвердевает в результате образования микрокристаллов aS04, удерживающих большие количества жидкости. Затвердевание происходит очень быстро, до полного израсходования серной кислоты по реакции [c.113]

Первая стадия разложения зависит от условий смешения реагентов. При периодическом смешении, т. е. при единовременном введении в смеситель фосфатной муки и серной кислоты, в жидкой фазе в начальный момент имеется лишь серная кислота исходной концентрации. Затем ионы S04 связываются с ионами Са , и концентрация серной кислоты уменьшается. Одновременно в растворе появляется эквивалентное количество фосфорной кислоты. Реакция протекает при переменном отношении H2SO4 Н3РО4. В этих условиях для разложения апатитового концентрата должна применяться се,рная кислота концентрации 61,7— 64,0%, потому что более концентрированная серная кислота, вследствие высокой начальной скорости процесса, с самого начала реакции образует плотные корки сульфата кальция на зернах фосфата, замедляющие дальнейшее его разложение. Получается медленно твердею- [c.562]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология