УДК 661.634


КИСЛОТНЕ РОЗКЛАДАННЯ ФОСФОРИТІВ З ПІДВИЩЕНИМ ВМІСТОМ ПОЛУТОРНИХ ОКСИДІВ


Мігура С.І., Ларичева Л.П.

                     Дніпродзержинський державний технічний університет,                                                                              

м. Дніпродзержинськ,Україна


В Україні розвідані запаси фосфатної сировини складають понад чотирьох млрд. тон в перерахунку на Р2О5 [1]. Однак в теперішній час українські родовища фосфатної сировини практично не розробляються, так як частина з них має обмежені запаси, інші володіють низькоякісними (вміст Р2О5 6-12%) фосфатними рудами зі значною кількістю домішок, таких як  карбонати, глини, пісок, полуторні оксиди заліза та алюмінію. Потреба України у фосфатній сировині для виробництва мінеральних добрив задовольняється сьогодні за рахунок поставки фосфоритів з закордону, тому

дослідженнят в галузі створення нових технологій переробки низькоякісної фосфатної сировини є актуальними.

Розкладання фосфатної частини досліджуваних кролевецьких фосфоритів проводилося фосфатною кислотою та сумішшю фосфатної та сульфатної кислот. При цьому фосфатна частина  фосфориту практично повністю розкладалася в перші 10 хвилин екстракції і швидкість екстракції Р2О5 у розчин практично не залежала від температури.

Відомо, що сполуки заліза та алюмінію переходять у рідку фазу, в якої повільно кристалізуються та випадають в осад у вигляді середніх фосфорнокислих солей, що призводить до значного погіршення технологічних показників у виробництві фосфатної кислоти та мінеральних добрив внаслідок втрат  Р2О5 та забивання фільтрів [2], тому представляло інтерес дослідити процес розкладання полуторних оксидів заліза та алюмінію фосфатної сировини з метою визначення умов, при яких вплив кристалізації фосфатів заліза та алюмінію на процес буде мінімальним .

Вивчення впливу різних технологічних параметрів на процес кислотного розкладання фосфоритів проводили при температурі 40-80°С, концентрації фосфатної кислоти 10 – 20% Р2О5, концентрації сульфатної кислоти – 1 – 6% у перерахунку на SO3, тривалості процесу 10 – 300 хвилин.

Встановлено, що в досліджуваному інтервалі температур полуторні оксиди розкладаються в перші 60 хвилин екстракції. Швидкість та ступінь розкладання алюмо- та залізовмісних мінералів зростає зі збільшенням температури. Фосфати заліза та алюмінію, які утворюються в процесі розкладання фосфоритів, утворюють пересичені розчини. При цьому полуторні оксиди алюмінію оказують менший негативний вплив, ніж полуторні оксиди заліза. При зниженні температури стійкість пересичених розчинів зростає. Розчинність фосфатів заліза та алюмінію зростає пропорційно збільшенню вмісту сульфатної кислоти. Присутність сульфат-іонів у розчині сприяє стабілізації пересичених розчинів.

Дослідження показали, що процес екстракції у виробництві екстракційної фосфатної кислоти (ЕФК) з залізовмісних фосфоритів слід проводити при температурі не вище 60°С та трьох відсотковому надлишку сульфат іонів у розчині. При цьому зменшуються ступінь переходу полуторних оксидів у рідку фазу, створюються умови для збереження системи в метастабільному стані протягом більш тривалого часу, скорочуються втрати Р2О5 з фосфогіпсом.

Таким чином, залізовмісні фосфатні руди можливо переробляти в амофос в дигідратному режимі за умов підтримання в процесі екстракції вказаних вище технологічних параметрів за  схемою, яка включає стадію екстракції з циркуляцією пульпи, нейтралізацію слабкої (20-30% P2O5) фосфатної кислоти аміаком  з наступною упаркою амофосної суспензії, грануляцію та сушку продукту в барабанних грануляторах-сушарках. При цьому отримується цінне повільно діюче  добриво з сумою поживних речовин не нижче  56%.


Список літератури:

1. Крупский Н.К.Атлас почв Украинской ССР/Н.К.Крупский, Н.И.Полупан//К.:Урожай,1979. – 160 с.

2. Кельман Ф.М., Бруцкус Е.Б., Ошерович Р.Х.Методы анализа при контроле производства серной кислоты и фосфорных удобрений/ Кельман Ф.М., Бруцкус Е.Б., Ошерович Р.Х.//М.: Химия, 1965. – 392 с.