АКАДЕМИЯ НАУК РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН
ИНСТИТУТ ОБЩЕЙ И НЕОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ
На правах рукописи
УДК 661.632:14
КАНОАТОВ ХАЙРУЛЛО МУРОДИЛЛАЕВИЧ
ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ ОДИНАРНЫХ ФОСФОРНЫХ
УДОБРЕНИЙ ПУТЕМ ФОСФОРНОКИСЛОТНОЙ АКТИВАЦИИ
ФОСФОРИТОВ ЦЕНТРАЛЬНЫХ КЫЗЫЛКУМОВ
05.17.01- Технология неорганических веществ
А В Т О Р Е Ф Е Р А Т
диссертации на соискание ученой степени
кандидата технических наук
Ташкент – 2010г.
Работа выполнена в лаборатории фосфорных удобрений Института
общей и неорганической химии Академии наук Республики Узбекистан.
Научный руководитель
:
доктор технических наук, профессор,
академик АН РУз, заслуженный деятель
науки Республики Узбекистан
Беглов Борис Михайлович
Официальные оппоненты:
доктор технических наук, профессор
Эркаев Адхам Улашевич
кандидат технических наук
Садыков Баходыр Багирович
Ведущая организация:
ОАО „Самаркандкимё ”
Защита состоится «___» « __________» 2010 года в « 14
00
» часов на
заседании специализированного совета Д 015.13.01 при Институте общей и
неорганической химии Академии наук Республики Узбекистан по адресу:
100170, г. Ташкент, ул. Мирзо Улугбека, 77-а. тел: (99871) 262-56-60,
Факс: (99871)262-79-90, e-mail:
ionxanruz@mail.ru
С диссертацией можно ознакомиться в Фундаментальной библиотеке
Академии наук Республики Узбекистан по адресу: 100170, г. Ташкент,
ул. Муминова, 13.
Автореферат разослан «____» «_____________» 2010 г.
Ученый секретарь
специализированного совета
кандидат химических наук Ибрагимова М.А.
3
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДИССЕРТАЦИИ
Актуальность
работы.
Химизация
сельскохозяйственного
производства лежит в основе обеспечения продовольственной безопасности
страны, особенно в условиях водного дефицита и продолжающегося
сокращения орошаемой пашни на душу населения. Каждая тонна
минеральных удобрений обеспечивает годовую потребность в продуктах
питания 5-6 человек. Вот почему во всем мире растет производство и
потребление минеральных удобрений. В Узбекистане также создана крупная
отрасль химической промышленности, работающая на сельское хозяйство.
В 2008 г предприятия химической промышленности Узбекистана
произвели 870,73 тыс. т азотных удобрений, 148,5 тыс. т фосфорных
удобрений (в расчете на 100% азота и Р
2
О
5
) и 25 тыс. т K
2
O было закуплено у
России. А потребность сельского хозяйства Республики на 2009 г составляет
839,58 тыс. т азотных, 525,21 тыс. т фосфорных и 278,92 тыс. т калийных
удобрений в расчете на 100 %-ные питательные вещества. Если по азотным
удобрениям объем производства превысил потребность сельского хозяйства,
то по фосфорным удобрениям он очень далек от потребности. Недостаток
фосфорных удобрений и практическое отсутствие калийных привело к тому,
что средняя урожайность хлопчатника у нас составляет не 35 ц/га, а всего
лишь 26 ц/га. Всё это говорит о том, что в Узбекистане необходимо
наращивать производство фосфорсодержащих и калийных удобрений.
Естественно, для увеличения объемов производства фосфор-содержащих
удобрений нужно наращивать мощности Кызылкумского фосфоритового
комбината и одновременно с этим необходимо разрабатывать приемлемую, с
хорошими технико-экономическими показателями, технологию переработки
бедных по фосфору, высококарбонизированных фосфоритов Центральных
Кызылкумов.
Кызылкумский фосфоритовый комбинат производит в настоящее
время добычу руды, её дробление и классификацию, отмывку сырья от хлора
и обжиг для разложения карбонатов и удаления СО
2
. С 2006 г он производит
400 тыс. т в год мытого обожженного фосфоконцентрата (28-30% Р
2
О
5
) для
получения из него концентрированных фосфорных удобрений на ОАО
«Аммофос-Максам», 200 тыс. т в год мытого сушеного фосфоконцентрата
(18-19% Р
2
О
5
) для получения из него простого аммонизированного
суперфосфата на Кокандском суперфосфатном заводе и 200 тыс. т в год
рядовой фосфоритовой муки (16-18% Р
2
О
5
) для производства нитрокальций-
фосфатного удобрения на Самаркандском химическом заводе. В качестве
отхода производства на комбинате складируются до будущих времен
большие количества минерализованной массы (12-14% P
2
O
5
) и пылевидной
фракции (18-19% P
2
O
5
). В условиях большого дефицита фосфатного сырья
вовлечение этих отходов в производство фосфорных удобрений является
важной народнохозяйственной задачей.
4
Помимо дефицита фосфорсодержащих удобрений проблемой является
и их ассортимент. В 2008г промышленностью произведено 65,6 тыс. т Р
2
О
5
в
виде аммофоса (10% N и 46% Р
2
О
5
), 53,3 тыс. т Р
2
О
5
в виде супрефоса (8-15%
N и 20-24% Р
2
О
5
), 0,36 тыс. т Р
2
О
5
в виде аммоний сульфатфосфата (15-19%
N и 4-23% Р
2
О
5
), 4,9 тыс. т Р
2
О
5
в виде нитрокальцийфосфатного удобрения
(6-10% N и 13-16% Р
2
О
5
) и 22,9 тыс. т Р
2
О
5
в виде простого
аммонизированного суперфосфата (1,5% N и 13,5% Р
2
О
5
). Все эти удобрения
являются сложными, азотнофосфорными. Только простой аммонизирован-
ный суперфосфат можно отнести к одинарным фосфорным удобрениям. А
сложные удобрения никак не вписываются в научно-обоснованное
распределение годовой нормы минеральных удобрений по агротехническим
срокам их внесения. Так, азотные удобрения ни под одну сельско-
хозяйственную культуру не должны вноситься под осеннюю зяблевую
пахоту. Азотные удобрения надо вносить перед севом, с севом и в
подкормки. А фосфорные удобрения наиболее эффективны, когда они
вносятся под зяблевую пахоту. Так, под хлопчатник 60-70% от годовой
нормы внесения фосфорных удобрений нужно вносить под зяблевую пахоту.
При выращивании зерновых колосовых культур 100% от годовой нормы
фосфорных удобрений нужно вносить под зябь. В 2009г хлопчатник
выращивался на площади 1391,4 тыс. га. Под него требовалось внести 197,4
тыс. т Р
2
О
5
. От этого количества 60-70% составляет 118,44-138,18 тыс. т Р
2
О
5
.
Вот какое количество одинарных фосфорных удобрений требуется под
хлопчатник для внесения под зябь. Зерновые колосовые в 2009 г
выращивались на поливных землях площадью 1083,0 тыс. га. Под них
требовалось внесение 154,16 тыс. т Р
2
О
5
. И всё это количество под зяблевую
пахоту. Следовательно, только для этих двух культур – хлопчатник и
зерновые колосовые требуется в год 272-292 тыс. т Р
2
О
5
в виде одинарных
фосфорных удобрений. А Кокандский суперфосфатный завод производит
только 22,9 тыс. т Р
2
О
5
в год в виде простого аммонизированного
суперфосфата. Отсюда и вытекает задача исследования.
Степень изученности проблемы.
Процесс получения одинарных
фосфорных удобрений путем фосфорно-кислотной активации фосфоритов
изучался в Научно-исследовательском институте по удобрениям и
инсектофунгицидов (г. Москва) и Мелеузовском ОАО «Минудобрения»
(Башкортостан). Но в этих работах использовались экстракционная
фосфорная кислота (25-26% Р
2
О
5
) из апатитового концентрата и фосфориты
желвакового
типа: Вятско-Камского, Егорьевского, Чилисайского
месторождений, а также остаточно-метасоматического типа Ашинского
месторождения. Результаты лабораторных исследований подтверждены
опытно-промышленными испытаниями, но в производство ещё не внедрены.
Систематических работ по фосфорнокислотной активации фосфоритов
Центральных Кызылкумов, относящихся к зернистому типу, в литературе
нет. Нет сведений и по кислотно-термической переработке этих фосфоритов.
5
Связь диссертационной работы с тематическими планами НИР.
Работа выполнялась в соответствии с проектом № А-6-120 „Разработка
безотходной технологии концентрированных сложного азотно-фосфорного и
одностороннего фосфорного удобрений на базе местных фосфоритов
месторождений Центральных Кызылкумов”, входящим в Государственную
научно-техническую программу (ГНТП-6) на 2006-2008 гг.
Цель исследования:
разработка технологии получения одинарных
фосфорных удобрений на базе переработки бедных фосфоритов
Центральных Кызылкумов.
Задачи исследования.
В соответствии с поставленной целью решались
следующие задачи:
- изучение процесса фосфорнокислотной активации всех видов
фосфоритов Центральных Кызылкумов: рядовой фосфоритовой муки,
мытого концентрата, термоконцентрата, а также таких крупнотоннажных
отходов Кызылкумского фосфоритового комбината, как минерализованная
масса и пылевидная фракция в зависимости от различных параметров;
- изучение возможности интенсификации фосфорнокислотной
активации фосфатного сырья путём введения в фосфорную кислоту добавки
серной кислоты;
- изучение процесса фосфорнокислотно-термического разложения
рядовой фосфоритовой муки, мытого концентрата и термоконцентрата при
различных весовых соотношениях кислота : фоссырьё и температурах от 140
до 300
0
С;
- нахождение оптимальных условий получения одинарных фосфорных
удобрений;
- определение физико-химических и товарных свойств получаемых
удобрений;
- отработка режима получения удобрений в укрупненном масштабе;
- разработка принципиальной технологической схемы производства
одинарных фосфорных удобрений.
Объект и предмет исследования.
Фосфориты Центральных
Кызылкумов, фосфорная кислота, одинарные фосфорные удобрения.
Предметом исследования является процесс получения одинарных
фосфорных
удобрений
путем
фосфорнокислотной
активации
и
кислотнотермической переработки фосфоритов Центральных Кызылкумов.
Методы исследований:
химический и физико-химические.
Основные положения, выносимые на защиту:
- найденные оптимальные условия фосфорнокислотной активации
рядовой фосфоритовой муки, мытого концентрата, термоконцентрата,
минерализованной массы и пылевидной фракции фосфоритов Центральных
Кызылкумов, позволяющие
получать
из
этих
видов
сырья
высококонцентрированные фосфорные удобрения с большим содержанием
усвояемой и водорастворимой форм Р
2
О
5
;
6
- интенсификация процесса фосфорнокислотной активации фосфатного
сырья путем добавления в фосфорную кислоту небольшого количества
серной кислоты;
- результаты изучения кислотнотермической переработки рядовой
фосфоритовой муки, мытого концентрата и термоконцентрата, позволяющие
и этим способом получить высококонцентрированные одинарные фосфорные
удобрения с высоким содержанием общей, усвояемой и водорастворимой
форм Р
2
О
5
;
- принципиальная технологическая схема получения одинарных
фосфорных удобрений.
Научная новизна.
Новым в работе является использование местных
фосфоритов Центральных Кызылкумов для получения одинарных
фосфорных удобрений; применение к ним таких методов переработки, как
фосфорнокислотная
активация
и
кислотнотермический; найденный
оптимальный режим получения из бедного сырья высококонцентрированных
фосфорных удобрений с большим содержанием усвояемой и водо-
растворимой форм Р
2
О
5
; определение физико-химических и товарных
свойств получаемых новых удобрений.
Научная значимость
работы заключается в расшифровке механизма
преобразования фосфора в фосфатном сырье из неусвояемой для растений
формы в усвояемую и водорастворимую форму при фосфорно-кислотной
активации и кислотнотермической переработке в условиях пониженной
нормы фосфорной кислоты.
Практическая значимость результатов исследования.
Внедрение
данной работы в производство даст сельскому хозяйству так необходимые
ему одинарные фосфорные удобрения для внесения под зяблевую пахоту.
Результаты работы позволяют вовлечь в производство одинарных
фосфорных удобрений такие крупнотоннажные отходы Кызылкумского
фосфоритового комбината, как минерализованная масса и пылевидная
фракция. Большое значение имеет и тот факт, что одинарные фосфорные
удобрения содержат большое количество кальция в водорастворимой и
усвояемой формах, что значительно повышает их агрохимическую
эффективность.
Реализация результатов работы.
На лабораторной модельной
установке отработаны основные технологические параметры процесса
получения одинарных фосфорных удобрений. На основании результатов
лабораторных исследований и опытных работ на модельной установке
предложена технологическая схема и составлен баланс производства.
Проведенные экономические расчеты показывают, что себестоимость одной
тонны 100 %-ного Р
2
О
5
в одинарном фосфорном удобрении на 290588 сум
дешевле, чем такое же количество Р
2
О
5
в аммофосе.
Апробация работы.
Материалы диссертационной работы доложены на
Республиканской научно-технической конференции «Актуальные проблемы
7
химической переработки фосфоритов Центральных Кызылкумов» (Ташкент,
2006г); Республиканской научно-технической конференции «Актуальные
проблемы создания и использования высоких технологий переработки
минерально-сырьевых ресурсов Узбекистана» (Ташкент, 2007г); XV Между-
народной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых
«ЛОМОНОСОВ» (Москва, 2008г); Ноанъанавий кимёвий технологиялар ва
экологик муаммолар мавзусидаги Фарғона политехника институти: V–
Республика илмий-амалий анжуманининг материаллари (Фарғона, 2009г).
XVII Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых и
студентов, посвященной 15 летию ТИИ ТюмГНГУ (Тобольск, 2009г); на
научном семинаре специализированного совета Д 015.13.01 при институте
общей и неорганической химии АН РУз 19.02.2010.
Опубликованность результатов
. По материалам диссертации
опубликовано пятнадцать научных трудов, в том числе 6 тезиса докладов и 9
статей в научных журналах, две из которых в зарубежных изданиях.
Структура и объем диссертации.
Диссертационная работа изложена
на 173 страницах машинописного текста, включает 30 таблиц и 40 рисунков.
Она состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованной
литературы, насчитывающего 195 наименований, и трех приложений.
Автор выражает благодарность заведующему лабораторией
фосфорных удобрений ИОНХ АН РУз, доктору технических наук,
заслуженному рационализатору и изобретателю РУз Намазову Шафоату
Саттаровичу и старшему научному сотруднику этой же лаборатории,
кандидату технических наук Сейтназарову Атаназару Рейпназаровичу за
постоянную помощь при выполнении настоящей работы.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ
Во введении
обоснована актуальность работы, сформулированы цель и
задачи, научная новизна и практическая значимость проводимых
исследований, а также основные положения, выносимые на защиту.
Первая глава
представляет собой литературный обзор, в котором дана
характеристика фосфоритов Центральных Кызылкумов, описан процесс
фосфорнокислотного разложения фосфатного сырья и показаны пути его
интенсификации. Показано также, что для переработки бедного по фосфору
и высококарбонизированного фосфатного сырья, каким и являются
фосфориты
Центральных
Кызылкумов, могут
подойти
методы
фосфорнокислотной активации, когда фосфорная кислота берется для
обработки фосфорита в количестве значительно меньшим, чем требуется для
его полного разложения, и кислотно-термический, когда на первой стадии
идёт обработка фосфорита фосфорной кислотой, а на второй стадии продукт
разложения подвергается термообработке при 220
0
С.
8
Глава 2. Объекты и методы исследования
В работе использованы все виды фосфоритов Центральных Кызыл-
кумов: рядовая фосфоритовая мука, мытый концентрат, термоконцентрат и
отходы Кызылкумского фосфоритового комбината пылевидная фракция и
минерализованная масса. Состав их приведен в табл.1.
Таблица 1.
Химический состав исходного сырья
Содержание компонентов, масс. %
Виды
фосфоритов
Р
2
О
5
СаО Al
2
O
3
Fe
2
O
3
MgO
F
CO
2
CaO :
P
2
O
5
2 5 .
2 5
.
100
усв
общ
Р О
Р О
´
Термокон-
центрат
27,26 53,36 1,30 0,51 0,61 2,91 2,41 1,96
9,32
Мытый
концентрат
24,08 46,39 0,35 0,48 0,94 2,48 9,21 1,93
22,88
Рядовая
фосфоритовая
мука
17,20 46,22 1,24 1,05 1,75 2,00 16,0 2,69
18,49
Пылевидная
фракция
18,54 44,72 0,95 0,80 0,80 2,22 14,8 2,41
20,71
Минерализо-
ванная масса
14,68 40,80 1,17 1,37 0,53 1,85 12,84 2,78
16,41
Для разложения фосфоритов мы использовали экстракционную
фосфорную кислоту, получаемую из термоконцентрата фосфоритов
Центральных Кызылкумов дигидратным способом на ОАО «Аммофос-
Максам», состава (вес. %): 18,69 Р
2
О
5
; 0,26 СаО; 0,64 MgO; 0,73 Al
2
O
3
; 0,46
Fe
2
O
3
; 2,72 SO
3
; 1,02 F; 0,093 Cl. Для изучения взаимодействия фосфоритов с
концентрированными фосфорными кислотами последние получали методом
упаривания исходной экстракционной фосфорной кислоты до концентраций
24,46; 29,05; 29,86; 36,23; 46,00 и 50,78% Р
2
О
5
. В работе использовалась
также серная кислота 98,5 %-ной концентрации.
Активацию фосфатного сырья фосфорной кислотой и её смесью с
серной кислотой проводили в диапазоне весовых соотношений Р
2
О
5
в
кислоте к Р
2
О
5
в сырье от 1 : 0,3 до 1 : 1 и Р
2
О
5
в кислоте к Н
2
SO
4
(моногидрат) от 1:0,25 до 1:0,5. Опыты проводили следующим образом: в
стеклянный термостатированный стакан, в котором находилась навеска
фоссырья, медленно заливалась фосфорная кислота или её смесь с серной с
температурой 60-70
0
С. Смесь тщательно перемешивалась. Продолжитель-
ность контактирования компонентов реакционной массы составляла 30 мин
при температуре 75
0
С. Затем массу сушили при 105
0
С. По убыли массы в
результате сушки определяли содержание влаги в исходной пульпе.
Высушенный продукт анализировали на содержание различных форм
фосфора и кальция по общепринятым методикам. Усвояемую форму Р
2
О
5
определяли по растворимости как в лимонной кислоте, так и в растворе
9
трилона Б. Усвояемую форму СаО - только по лимонной кислоте. По
изменению содержания СО
2
определяли степень декарбонизации фосфатного
сырья. рН продукта определяли после часового взбалтывания его 10%-ной
водной суспензии. Кислотнотермическая переработка фосфатного сырья
заключалась в термообработке продуктов фосфорнокислотной активации
этого сырья при 140, 180, 220, 260 и 300
0
С в течение часа. При этом
происходила частичная дегидратация ортофосфатов кальция. Для
определения в дегидратированных удобрениях содержания различных форм
Р
2
О
5
их анализировали как по стандартной методике, пригодной только для
солей ортофосфорной кислоты, так и по видоизмененной методике,
позволяющей учитывать и водорастворимые соединения пиро- и триполи-
фосфорных кислот. По этой методике для определения водорастворимой
Р
2
О
5
отбирали пипеткой 50 мл прозрачного фильтрата, переносили их в
стакан емкостью 300-400 мл и добавляли 12,5 мл концентрированной HNO
3
.
После этого пробу кипятили 1,5-2 часа, чтобы полностью прогидролизовать
растворенную часть полифосфата до ортофосфата. Затем ее переносили в
колбу емкостью 100 мл и далее поступали по принятой методике, осаждая
РО
4
3-
-ионы щелочной магнезиальной смесью и определяя содержание Р
2
О
5
по весу прокаленного осадка Mg
2
P
2
O
7
.
Для получения аммонизированных удобрений кислые фосфатные и
сульфофосфатные массы аммонизировали 25 %-ным водным раствором NH
3
до определенных значений рН, а гранулирование влажных фосфатных масс
осуществляли в процессе сушки методом интенсивного размешивания и
окатывания.
Рентгенографический анализ проводили на дифрактометре ДРОН-3.0
на отфильтрованном кобальтовом излучении. Дериватограммы снимались на
приборе NETZSCH STA 409 PC/PG (пр-во Германия) в алюминиевых тиглях
при скорости нагрева 8 град/мин в диапазоне 20-600
0
С.
Гигроскопические точки удобрений и их сорбционную влагоемкость
определяли эксикаторным методом. Прочность гранул находили в
соответствии с ГОСТом 21560.2-82 на автоматическом приборе ИПГ-1.
Глава 3. Фосфорнокислотная активация фосфоритов Центральных
Кызылкумов
Фосфорнокислотная активация фосфатного сырья предполагает
обработку этого сырья пониженной нормой фосфорной кислоты по
сравнению с нормой, которая требуется для полного разложения фосфорита с
образованием монокальцийфосфата по реакции:
10
Са
5
F(РО
4
)
3
+ 7H
3
РО
4
+ 5Н
2
О
5Са(Н
2
РО
4
)
2
·Н
2
О + HF
Стехиометрическую норму экстракционной фосфорной кислоты (18,69%
Р
2
О
5
) для разложения каждого из пяти видов фосфоритов Центральных
Кызылкумов рассчитали по уравнению:
СаО в сырье + Р
2
О
5
в кислоте
Са(Н
2
РО
4
)
2
В табл. 2 приведены используемые в экспериментах фактические
нормы экстракционной фосфорной кислоты (18,69% P
2
O
5
) в процентах от
стехиометрической нормы для каждого вида фосфатного сырья и для
различных соотношений P
2
O
5ЭФК
: P
2
O
5ФС
.
Таблица 2
Фактические нормы фосфорной кислоты для обработки фосфатного
сырья
Норма ЭФК (в % от стехиометрии) при соотношениях
P
2
O
5ЭФК
: P
2
O
5ФС
Виды
фосфоритов
1 : 0,3
1 : 0,4
1 : 0,5
1 : 0,6
1 : 0,7
1 : 0,8
1 : 1
11
Рядовая
фосмука
48,9
36,7
29,3
24,5
21,0
18,3
14,7
Пылевидная
фракция
54,5
40,9
32,7
27,3
23,4
20,4
16,3
Минерализо-
ванная масса
47,3
35,5
28,4
23,7
20,3
17,7
14,2
Мытый
концентрат
68,2
51,1
40,9
34,2
29,3
25,6
20,5
Термокон-
центрат
67,2
50,4
40,3
33,7
28,8
25,2
20,2
Общая картина результатов взаимодействия различных видов
фосфатного сырья с экстракционной фосфорной кислотой аналогична.
Различаются между собой только абсолютные значения содержания
компонентов в продуктах. В первую очередь идёт разложение карбонатов. На
рис.1 показана степень декарбонизации сырья в зависимости от соотношения
P
2
O
5ЭФК
: P
2
O
5ФС
.
Одновременно, но в меньшей степени разлагается и фосфатный
минерал. Чем больше берется кислоты, тем полнее разложение. Так, для
рядовой фосфоритовой муки при соотношении Р
2
О
5эфк
:Р
2
О
5фс
=1:1 мы имеем в
продукте (вес. %): Р
2
О
5общ.
30,13; Р
2
О
5усв. по л.к.
18,27; Р
2
О
5водн.
1,08; СаО
общ.
40,49; СаО
усв.
16,92; СаО
водн.
0,83 и степень декарбонизации 66,8%. Водные
формы Р
2
О
5
и СаО говорят о наличии в продукте монокальцийфосфата, но
его очень мало. Разница между усвояемыми формами Р
2
О
5
и СаО и водными
их формами дает нам содержание в продукте дикальцийфосфата и активизи-
рованной формы фосфатного минерала. А разница между общими формами
Р
2
О
5
и СаО и их усвояемыми формами говорит о том, что в продукте
остались неразложенными как фосфатный минерал, так и карбонат кальция.
При весовом соотношении Р
2
О
5эфк
: Р
2
О
5фс
= 1 : 0,3 продукт уже
содержит (вес. %): Р
2
О
5общ.
42,22; Р
2
О
5усв. по л.к.
38,73; Р
2
О
5водн.
27,23; СаО
общ.
25,37; СаО
усв.
18,62; СаО
водн.
11,00, а его степень декарбонизации составила
95,5%. То есть карбоната кальция осталось в нём порядка 4,5%. В основном
продукт
состоит
из
монокальцийфосфата, дикальцийфосфата
и
активизированной формы фосфатного минерала. В нем высокое содержание
общей формы Р
2
О
5
и усвояемых форм Р
2
О
5
и СаО по отношению к их общим
формам (Р
2
О
5усв.
: Р
2
О
5общ.
= 91,73 %
по лим. к-те
и 74,06 %
по трил. Б
, Р
2
О
5водн.
:
Р
2
О
5общ.
= 64,49%; СаО
усв
. : СаО
общ.
= 73,39% и СаО
водн
. : СаО
общ.
= 43,36 %).
Такой продукт по составу удовлетворяет требованиям сельского хозяйства к
одинарным фосфорсодержащим удобрениям.
80
90
100
С
те
пе
нь
д
ека
рбо
ни
за
ци
и
, %
1
2
3
4
12
1 - мытый концентрат, 2 - пылевидная фракция, 3 – рядовая фосфоритовая
мука, 4-минерализованная масса.
Рис. 1. Степень декарбонизации сырья в зависимости от
соотношения Р
2
О
5ЭФК
:Р
2
О
5Ф/С.
При соотношении Р
2
О
5эфк
: Р
2
О
5фс
= 1 : 0,5 карбонаты разложились на
87,8 %, а продукт содержал (вес. %): Р
2
О
5общ.
36,60; Р
2
О
5усв. по л.к.
28,10; Р
2
О
5усв.
по трил. Б
21,88; Р
2
О
5водн.
14,36; СаО
общ.
32,79%; СаО
усв.
18,93; СаО
водн.
6,66;
Р
2
О
5усв
. : Р
2
О
5общ.
= 76,78; Р
2
О
5водн.
: Р
2
О
5общ.
= 39,23. Высокое содержание
общей и усвояемой Р
2
О
5
делает его также приемлемым для применения в
сельском хозяйстве.
Из мытого концентрата при соотношении Р
2
О
5эфк
: Р
2
О
5фс
= 1 : 0,5
получается продукт со степенью декарбонизации 91,4%, содержащий Р
2
О
5общ.
41,31%, в котором Р
2
О
5усв.
: Р
2
О
5общ.
= 86,23%. А при соотношении Р
2
О
5эфк
:
Р
2
О
5фс
= 1 : 0,3 мы имеем степень декарбонизации 98,6%, Р
2
О
5общ.
46,31%,
Р
2
О
5усв.
: Р
2
О
5общ.
= 88,75%.
Из пылевидной фракции при соотношении Р
2
О
5эфк
: Р
2
О
5фс
= 1 : 0,5
получается продукт со степень декарбонизации 90,0%, содержащий Р
2
О
5общ.
35,92%, Р
2
О
5усв.
: Р
2
О
5общ.
= 78,40%. При соотношении Р
2
О
5эфк
: Р
2
О
5фс
= 1 : 0,3
мы имеем степень декарбонизации 97,8%, Р
2
О
5общ.
38,70%, Р
2
О
5усв.
: Р
2
О
5общ.
=
93,31%.
Из минерализованной массы при соотношении Р
2
О
5эфк
: Р
2
О
5фс
= 1 : 0,5
получается продукт со степенью декарбонизации 82,5%, Р
2
О
5общ.
33,25%,
Р
2
О
5усв.
: Р
2
О
5общ.
= 70,53%. При соотношении Р
2
О
5эфк
: Р
2
О
5фс
= 1 : 0,3 мы
имеем степень декарбонизации 90,4%, Р
2
О
5общ.
38,35%, Р
2
О
5усв.
: Р
2
О
5общ.
=
88,11%.
Из термоконцентрата при соотношении Р
2
О
5эфк
:Р
2
О
5фс
= 1:0,5 мы имеем
продукт, содержащий Р
2
О
5общ.
43,14%, в котором Р
2
О
5усв.
: Р
2
О
5общ.
= 77,17%.
Оптимальная норма экстракционной фосфорной кислоты (18,69% Р
2
О
5
)
для активации рядовой фосфоритовой муки хорошо просматривается на
рис.2. При ней в продуктах должно быть высокое содержание общей и
усвояемой форм Р
2
О
5,
а относительное содержание водорастворимой формы
Р
2
О
5
должно быть не менее 50 %. Так, из рис. 2 видно, что оптимальной
13
нормой кислоты для обработки рядовой фосмуки является 40% от
стехиометрической нормы. При этом получается продукт с содержанием
Р
2
О
5общ.
41%, Р
2
О
5усв. по л.к.
: Р
2
О
5общ.
= 87% и Р
2
О
5водн.
: Р
2
О
5общ.
= 60%.
Таким образом, и рядовая фосфоритовая мука, и мытый концентрат, и
пылевидная фракция, и минерализованная масса, и термоконцентрат
фосфоритов Центральных Кызылкумов вполне пригодны для получения из
них одинарных фосфорных удобрений путем их активации экстракционной
фосфорной кислотой с содержанием 18,69% Р
2
О
5
при весовых соотношениях
Р
2
О
5эфк
: Р
2
О
5фс
= 1 : 0,3 и 1 : 0,5.
Изучена активация рядовой фосмуки, пылевидной фракции, мытого и
термоконцентратов упаренными экстракционными фосфорными кислотами с
концентрациями 24,46; 29,05; 29,86; 36,23; 46,00; 50,78% Р
2
О
5
. Режим
активации был прежним.
Общая картина взаимодействия фосфатного сырья с упаренными
фосфорными кислотами аналогична, что и с неупаренной кислотой. Здесь
также достигается высокая степень декарбонизации сырья, говорящая о том,
что в первую очередь разлагаются карбонаты. Но чем выше концентрация
фосфорной кислоты, тем ниже степень декарбонизации.
Оптимальная норма 29,86 %-ной Н
3
РО
4
для обработки рядовой
фосмуки 40% от стехиометрии. При этом продукт содержит Р
2
О
5общ.
39%,
Р
2
О
5усв. по л.к.
: Р
2
О
5общ.
= 90%, Р
2
О
5водн.
: Р
2
О
5общ.
= 60%.
Оптимальная норма 50,78 %-ной Н
3
РО
4
для обработки рядовой
фосмуки 30% от стехиометрии. При этом продукт содержит Р
2
О
5общ.
36%,
Р
2
О
5усв. по л.к.
: Р
2
О
5общ.
= 87%, Р
2
О
5водн.
: Р
2
О
5общ.
= 57%.
Оптимальная норма 36,23 %-ной Н
3
РО
4
для обработки пылевидной
фракции 40% от стехиометрии. При этом продукт содержит Р
2
О
5общ.
38%,
Р
2
О
5усв. по л.к.
: Р
2
О
5общ.
= 88%, Р
2
О
5водн.
: Р
2
О
5общ.
= 58%.
Оптимальная норма 46,00 %-ной Н
3
РО
4
для обработки пылевидной
фракции 40 % от стехиометрии. При этом продукт содержит Р
2
О
5общ.
38%,
Р
2
О
5усв. по л.к.
: Р
2
О
5общ.
= 89 %, Р
2
О
5водн.
: Р
2
О
5общ.
= 62%.
Оптимальная норма 36,23 %-ной Н
3
РО
4
для обработки мытого
концентрата 30% от стехиометрии. При этом продукт содержит Р
2
О
5общ.
36%,
Р
2
О
5усв. по л.к.
: Р
2
О
5общ.
= 77%, Р
2
О
5водн.
: Р
2
О
5общ.
= 58%.
10
100
90
80
70
60
50
40
30
20
%
Р
2
О
5
10
50
40
30
20
Норма Н РО , % от стехиометрии
1
3
2
1
14
1- Р
2
О
5
общ.; 2- Р
2
О
5
водн.: Р
2
О
5
общ.; 3- Р
2
О
5
усв.: Р
2
О
5общ.
Рис. 2. Состав продуктов обработки рядовой фосмуки в зависимости от
нормы фосфорной кислоты (18,69% Р
2
О
5
).
Оптимальная норма 46,00 %-ной Н
3
РО
4
для обработки мытого
концентрата 30% от стехиометрии. При этом продукт содержит Р
2
О
5общ.
37%,
Р
2
О
5усв. по л.к.
: Р
2
О
5общ.
= 77%, Р
2
О
5водн.
: Р
2
О
5общ.
= 57%.
Оптимальная
норма 29,05 %-ной
Н
3
РО
4
для
обработки
термоконцентрата 35% от стехиометрии. При этом продукт содержит Р
2
О
5общ.
42%, Р
2
О
5усв. по л.к.
: Р
2
О
5общ.
= 76%, Р
2
О
5водн.
: Р
2
О
5общ.
= 63%.
Оптимальная
норма 46,00 %-ной
Н
3
РО
4
для
обработки
термоконцентрата 35% от стехиометрии. При этом продукт содержит Р
2
О
5общ.
42%, Р
2
О
5усв. по л.к.
: Р
2
О
5общ.
= 76%, Р
2
О
5водн.
: Р
2
О
5общ.
= 60%.
Повышение концентрации фосфорной кислоты для обработки фосфо-
ритов практически не сказывается на содержании общей формы Р
2
О
5
, незна-
чительно увеличивает количества усвояемой и воднорастворимой форм Р
2
О
5
.
Для технологии очень важным показателем является влажность
пульпы. Так, для пылевидной фракции при оптимальном соотношении
Р
2
О
5эфк
: Р
2
О
5фс
= 1 : 0,4 (норма кислоты 40,9% от стехиометрии) с исполь-
зованием ЭФК концентрацией 18,69% Р
2
О
5
влажность пульпы равна 43,72%,
с использованием ЭФК 29,05% Р
2
О
5
– 27.13%, с использованием ЭФК 36,23%
Р
2
О
5
– 17,56%, а с использованием ЭФК 46,00% Р
2
О
5
– 9,52%. При исполь-
зовании концентрированных кислот получаемая пульпа не пригодна для
переработки в барабанном грануляторе-сушилке. Гранулировать её вместе с
ретуром необходимо в барабанном аппарате с последующей сушкой.
В работе апробирован метод интенсификации фосфорнокислотной
активации фосфатного сырья путем добавления в фосфорную кислоту серной
кислоты. В качестве исходных материалов использовали рядовую фосмуку,
термоконцентрат, экстракционные фосфорные кислоты с концентрацией
18,69 и 29,05% Р
2
О
5
и серную кислоту с концентрацией 98,5%. Активацию
смесями кислот провели в диапазоне весовых соотношений Р
2
О
5
в кислоте к
Р
2
О
5
в сырье от 1 : 0,3 до 1 : 1 и Р
2
О
5
в кислоте к Н
2
SO
4
(моногидрат) от 1 :
0,25 до 1:0,5. Методика опытов была аналогично предыдущей. Результаты
экспериментов приведены на рис. 3. Для сравнения на этом рисунке
представлены также данные по чисто фосфорнокислотной активации
фоссырья без добавки серной кислоты. Из рисунка видно, что добавка серной
15
кислоты увеличивает содержание в продуктах усвояемых и водно-
растворимых форм Р
2
О
5
и СаО, уменьшает содержание общей формы Р
2
О
5
.
При активации рядовой фосфоритовой муки фосфорной кислотой с
концентрацией 18,69% Р
2
О
5
без добавки серной кислоты оптимальным
соотношением Р
2
О
5ЭФК
: Р
2
О
5ФС
является 1 : 0,3. В продукте при этом
содержатся Р
2
О
5общ.
= 42,22%, Р
2
О
5усв.
: Р
2
О
5общ.
= 91,73 % и Р
2
О
5водн.
: Р
2
О
5общ.
–
64,49 %. При добавлении серной кислоты в отношении Р
2
О
5ЭФК
: H
2
SO
4мнг
= 1
: 0,5 можно для активации брать уже значительно больше фосфатного сырья,
а именно в соотношении Р
2
О
5ЭФК
: Р
2
О
5ФС
1 : 0,5. В этом случае в продукте
Р
2
О
5общ.
= 32,48%, Р
2
О
5усв.
: Р
2
О
5общ.
= 91,90% и Р
2
О
5водн.
: Р
2
О
5общ.
– 52,09%.
При активации термоконцентрата фосфорной кислотой концентрацией
18,69% Р
2
О
5
без добавки серной кислоты оптимальным соотношением
Р
2
О
5ЭФК
: Р
2
О
5ФС
является 1 : 0,5. Продукт при этом имеет Р
2
О
5общ.
=43,14%,
Р
2
О
5усв.
:Р
2
О
5общ.
=77,17% и Р
2
О
5водн.
:Р
2
О
5общ.
=68,50%. Добавление серной
кислоты
позволяет
активизировать
ещё
большее
количество
термоконцентрата, а именно работать уже с соотношением Р
2
О
5ЭФК
: Р
2
О
5ФС
=
1 : 0,7. При соотношении Р
2
О
5ЭФК
: H
2
SO
4мнг
= 1 : 0,25 имеем продукт с
Р
2
О
5общ.
= 37,19%, Р
2
О
5усв.
: Р
2
О
5общ.
= 68,19% и Р
2
О
5водн
: Р
2
О
5общ.
= 57,81%. А
при соотношении Р
2
О
5ЭФК
: H
2
SO
4мнг
= 1 : 0,5 в продукте содержится 35,70%
Р
2
О
5общ.
, Р
2
О
5усв.
: Р
2
О
5общ.
= 74,65% и Р
2
О
5водн.
: Р
2
О
5общ.
= 64,06%.
Аналогичная картина наблюдается и при использовании для активации
экстракционной фосфорной кислоты с концентрацией 29,05% Р
2
О
5
.
В работе осуществлено гранулирование получаемых продуктов и
определены как выход товарной фракции, так и прочность гранул. При
активации рядовой фосмуки экстракционными фосфорными кислотами с
содержанием 18,69 и 29,05% Р
2
О
5
с увеличением массового соотношения
Р
2
О
5эфк
:Р
2
О
5фс
от 1:1 до 1:0,3 повышается как выход товарной фракции про-
дукта с 30 до 90%, так и прочность его гранул с 0,5 до 4,5 МПа. Добавление
серной кислоты в фосфорную при активации и 20% ретура в гранулирован-
ную массу повышает как выход товарной фракции, так и прочность гранул.
В работе изучены продукты активации фосфоритов Центральных
Кызылкумов при нейтрализации их свободной кислотности аммиаком.
Аммонизации до pH от 4 до 6 подвергались пульпы, полученные обработкой
рядовой фосфоритовой муки экстракционной фосфорной кислотой (18,69 %
16
Рис. 3. Изменение относительного содержания Р
2
О
5усв. по лим. кислоте
(1), Р
2
О
5усв. по трилону Б
(2), Р
2
О
5водн.
(3), СаО
водн
(4) в готовых удобрениях в зависимости от соотношения Р
2
О
5ЭФК
: Р
2
О
5ФС
и Р
2
О
5ЭФК
: H
2
SO
4 мнг
при
использовании ЭФК с концентрацией 29,05% для активации рядовой фосфоритовой муки (а) и
термоконцентрата (б).
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
1:0
,9
1:0
,7
1:0
,5
1:0
,3
1
2
3
4
Соотношение Р О
:
2
5 ЭФК
мнг)
H SO
2
4 (
О
тно
сит
ел
ьно
е
со
де
рж
ани
е,
%
1:0,5
1:0,37
1:0,25
0
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
1:0,5
1:0,37
1:0,25
Соотношение Р
2
О
5ЭФК
:Н
2
SO
4(мнг)
Относ
ител
ьн
ое
с
од
ержан
ие
, %
10
20
30
40
50
60
70
90
100
80
1
3
2
4
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
90
80
70
60
50
40
30
20
10
1:0,5
1:0,37
1:0,25
0
1:0
,3
1:0
,5
1:0
,7
О
тн
оси
тел
ьн
ое
со
де
р
ж
ан
и
е,
%
1:0
,9
Соотношение Р О
:
2
5 ЭФК
мнг)
H SO
2
4 (
1
2
3
4
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
1:0,5
1:0,37
1:0,25
Соотношение Р
2
О
5ЭФК
:Н
2
SO
4(мнг)
Относ
ител
ьн
ое
с
од
ержан
ие
, %
10
20
30
40
50
60
70
90
80
1
3
2
4
100
а)
б)
17
Р
2
О
5
), взятых в соотношениях Р
2
О
5эфк
: Р
2
О
5фс
= 1 : 0,3; 1 : 0,4; 1 : 0,5 и 1 : 0,6,
при 75
0
С в течение 30 мин. Начальные значения pH пульп до аммонизации
для вышеназванных соотношений Р
2
О
5эфк
: Р
2
О
5фс
равнялись соответственно
2,6; 2,8; 3,2 и 3,7.
Аммонизация пульп приводит к уменьшению содержания общей
формы Р
2
О
5
в удобрении, а главное, к резкому уменьшению содержания
монокальцийфосфата, т.е. воднорастворимых форм Р
2
О
5
и СаО. Если при
соотношении Р
2
О
5эфк
: Р
2
О
5фс
= 1 : 0,3 до аммонизации относительное
содержание воднорастворимой формы СаО равнялось 41,21%, то после
аммонизации до pH 6,0 оно понизилось до 2,58%. И так для всех
соотношений Р
2
О
5эфк
: Р
2
О
5фс
. Усвояемые формы Р
2
О
5
также уменьшаются с
увеличением pH пульп.
Добавление серной кислоты уменьшает содержание Р
2
О
5общ.
, но
увеличивает содержание усвояемых форм Р
2
О
5
и водорастворимого кальция.
Уменьшение содержания СаО
водн.
объясняется тем, что в процессе
аммонизации пульпы происходит ретроградация Р
2
О
5
– водорастворимый
монокальцийфосфат переходит в цитратнорастворимый дикальцийфосфат по
реакции:
Са(Н
2
РО
4
)
2
+ NH
3
NН
4
Н
2
РО
4
+
СаНРО
4
Уменьшение усвояемых форм Р
2
О
5
при аммонизации объясняется
дальнейшей ретроградацией Р
2
О
5
по реакции:
18
2СаНРО
4
+ СаSO
4
+ 2NH
3
Ca
3
(PO
4
)
2
+ (NH
4
)
2
SO
4
Возможно здесь и реакция конверсии гипса в преципитат:
NН
4
Н
2
РО
4
+ СаSO
4
+ NH
3
(NH
4
)
2
SO
4
+ СаНРО
4
Наличие в продуктах водорастворимой SO
3
говорит о протекании этих двух
реакций при аммонизации пульпы с добавленной серной кислотой.
Изучен состав водонерастворимой частей аммонизированных пульп.
Наличие в них высокого содержания усвояемых форм Р
2
О
5
и СаО позволяет
рекомендовать
получаемые
продукты
в
качестве
удобрений
пролонгированного действия.
Глава 4. Кислотнотермическое разложение фосфоритов Центральных
Кызылкумов в условиях пониженной нормы фосфорной
кислоты
Продукты фосфорнокислотной активации фосфоритов Центральных
Кызылкумов в условиях пониженной нормы фосфорной кислоты представ-
19
ляют из себя смеси монокальцийфосфата Са(Н
2
РО
4
)
2
·Н
2
О, дикальцийфосфата
СаНРО
4
·2Н
2
О, трикальцийфосфата Са
3
(РО
4
)
3
или недоразложенного, но с
нарушенной кристаллической структурой, фторапатита Ca
5
F(PO
4
)
3
в
различных пропорциях. Термическая обработка этих продуктов позволит
удалить из них кристаллизационную и часть конституционной воды, повысив
тем самым содержание фосфора. Важно повысить при этом содержание
усвояемой и водорастворимой форм Р
2
О
5
в продуктах. А это возможно
ограничив термообработку только образованием кислых водорастворимых
солей пирофосфорной и триполифосфорной кислот. Более глубокая
дегидратация приводит к образованию нерастворимых в воде соединений.
Термогравиметрическому исследованию подверглись чистые соли
одноводного монокальцийфосфата, безводного дикальцийфосфата и
продукты активации рядовой фосмуки экстракционной фосфорной кислотой
концентрацией 18,69% Р
2
О
5
при массовом соотношении Р
2
О
5эфк
: Р
2
О
5фс
от 1 :
0,3 до 1 : 1. Было показано, что оптимальной температурой обработки
одинарных ортофосфатных удобрений является 240
0
С. При ней происходит
наиболее полная дегидратация ортофосфатов.
Термообработке при 140, 180, 220, 260 и 300
0
С в течение часа
подвергли
продукты
активации
рядовой
фосфоритовой
муки,
термоконцентрата и мытого сушеного концентрата экстракционными
фосфорными кислотами с концентрацией 18,69 и 29,05% Р
2
О
5
как без
добавки серной кислоты, так и с её добавкой при соотношениях Р
2
О
5ЭФК
:
Р
2
О
5ФС
= 1 : 0,3; 1 : 0,4; 1 : 0,5 и 1 : 0,7. В табл. 3 приведен состав продуктов,
подвергнутых кислотнотермической переработке рядовой фосфоритовой
муки с использованием кислоты с концентрацией 18,69% Р
2
О
5
. Из
полученных данных прежде всего видно, что стандартная методика
определения усвояемой и водорастворимой форм Р
2
О
5
не подходит для
анализа термообработанных продуктов, так как не отражает реального их
содержания. Из таблицы видно, что при соотношении Р
2
О
5ЭФК
: Р
2
О
5ФС
= 1 :
0,3 с ростом температуры от 105 до 300
0
С по стандартной методике
отношение Р
2
О
5усв
: Р
2
О
5общ.
меняется от 74,06 до 18,33%, Р
2
О
5водн.
: Р
2
О
5общ.
от
64,46 до 6,30%, а на самом деле по видоизмененной методике эти отношения
меняются от 74,61 до 79,17% и от 66,18 до 27,19% соответственно. Чем
меньше фосфатного сырья подается на активацию фосфорной кислотой, тем
выше содержание Р
2
О
5общ.
в продуктах. Чем выше температура обработки,
тем выше содержание Р
2
О
5общ.
. Концентрация фосфорной кислоты не влияет
на результаты кислотнотермического разложения фосфатного сырья.
Определяющими параметрами являются соотношение Р
2
О
5ЭФК
: Р
2
О
5ФС
и
температура обработки. Оптимальной температурой обработки продуктов
фосфорнокислотной активации сырья является 220
0
С. При этой температуре
в продуктах для всех соотношений Р
2
О
5ЭФК
: Р
2
О
5ФС
наблюдается
максимальное содержание усвояемой и водорастворимой форм Р
2
О
5
. Для
рядовой фосфоритовой муки, термоконцентрата и мытого концентрата
20
оптимальными параметрами кислотнотермической обработки являются
соотношение Р
2
О
5ЭФК
: Р
2
О
5ФС
= 1 : 0,3 и температура 220
0
С. Продукт из
фосмуки содержит 43,89% Р
2
О
5общ.
, 35,1% Р
2
О
5усв.
, 20,9% Р
2
О
5водн.
, Р
2
О
5усв.
:
Р
2
О
5общ.
= 80,11% и Р
2
О
5водн.
: Р
2
О
5общ.
= 47,73%. А продукт из
термоконцентрата содержит 53,92% Р
2
О
5общ.
, 48,7% Р
2
О
5усв.
, 41,4% Р
2
О
5водн.
,
Р
2
О
5усв.
: Р
2
О
5общ.
= 90,5% и Р
2
О
5водн.
: Р
2
О
5общ.
= 76,76%. Но с использованием
термоконцентрата хорошие продукты получаются даже при соотношении
21
Таблица 3.
Состав продуктов кислотно-термической переработки рядовой фосфоритовой муки Центральных
Кызылкумов с использованием ЭФК концентрацией 18,69% Р
2
О
5
Содержание Р
2
О
5
в виде ортосоединений,
%
Содержание суммы растворимых
соединений орто- и дегидратированных
форм Р
2
О
5,
%
Массовое
соотношение
Р
2
О
5ЭФК
:
Р
2
О
5Ф/С
Температура
нагрева,
0
С
Потеря
массы,
%
рН
продукта
Р
2
О
5общ.
Р
2
О
5усв.
Р
2
О
5вод.
Р
2
О
5усв.
Р
2
О
5общ.
Р
2
О
5водн.
Р
2
О
5общ.
Р
2
О
5общ.
Р
2
О
5усв.
Р
2
О
5вод.
Р
2
О
5усв.
Р
2
О
5общ.
Р
2
О
5водн.
Р
2
О
5общ.
1:0,3
105
140
180
220
260
300
исх.
1,34
5,75
7,90
8,76
11,67
2,54
3,18
2,95
2,82
2,88
3,06
42,22
42,39
43,14
43,89
45,88
45,75
31,3
30,0
24,0
15,1
12,3
8,4
27,0
24,5
15,9
6,16
3,22
2,88
74,06
70,79
55,79
34,43
26,79
18,33
64,46
57,87
36,86
14,08
7,02
6,30
42,22
42,39
43,14
43,89
45,88
45,75
31,5
31,8
31,5
35,1
36,9
36,1
27,9
24,3
21,2
20,9
16,9
12,5
74,61
74,48
73,18
80,11
80,21
79,17
66,18
57,32
49,03
47,73
36,94
27,19
1:0,4
105
140
180
220
260
300
исх.
1,01
4,36
5,73
7,48
9,07
2,80
3,33
3,21
3,01
3,07
3,18
38,03
38,74
39,65
41,22
42,39
42,58
25,7
25,0
21,1
13,0
12,6
10,1
21,1
16,2
11,4
3,9
2,29
1,88
67,50
64,30
53,37
31,56
29,79
23,53
55,38
41,95
28,80
9,49
5,40
4,42
38,03
38,74
39,65
41,22
42,39
42,58
25,8
26,3
26,1
29,8
29,4
29,4
21,4
16,5
14,2
14,5
11,5
10,5
67,77
67,73
65,85
72,39
69,52
68,98
56,24
42,57
35,48
35,06
27,20
24,66
1:0,5
105
140
180
220
260
300
исх.
0,86
2,75
4,72
6,77
7,84
3,43
3,53
3,36
3,21
3,26
3,45
36,60
36,91
37,42
38,33
39,51
39,55
21,9
21,2
20,0
15,6
14,6
11,6
14,4
8,9
6,48
2,55
1,62
1,22
59,78
57,49
53,61
40,62
36,93
29,23
39,23
24,09
17,29
6,65
4,05
3,09
36,60
36,91
37,42
38,33
39,51
39,55
22,0
22,0
22,4
24,5
24,7
25,0
14,8
8,9
8,06
7,3
13,0
9,6
60,00
59,52
59,91
63,79
62,41
63,19
40,44
24,11
21,54
18,99
32,95
24,22
22
Р
2
О
5ЭФК
: Р
2
О
5ФС
= 1 : 0,7. Продукт из мытого концентрата содержит 51,17%
Р
2
О
5общ.
, а отношения усвояемой и водорастворимой форм Р
2
О
5
к общей
форме Р
2
О
5
в нем равняются 96,15 и 81,94% соответственно.
При термообработке при 220
0
С продуктов кислотной активации
термоконцентрата и мытого концентрата смесью фосфорной и серной кислот
в соотношении Р
2
О
5ЭФК
:H
2
SO
4мнг
= 1:0,375 получаются высоко-качественные
продукты даже при соотношении Р
2
О
5ЭФК
: Р
2
О
5ФС
= 1: 0,7.
Глава 5. Технологические проработки получения одностороннего
фосфорного удобрения
Была создана укрупненная установка для апробирования процесса
получения одинарных фосфорных удобрений, моделирующая предлагаемый
процесс производства. На этой установке осуществлен процесс активации
рядовой фосфоритовой муки Центральных Кызылкумов упаренной
экстракционной фосфорной кислотой с содержанием 29,86% Р
2
О
5
в диапазо-
не массовых соотношений Р
2
О
5ЭФК
:
Р
2
О
5ФС
от 1:0,3 до 1:0,8. Состав получен-
ных на этой установке удобрений совпал с составом удобрений, полученных
в лабораторных условиях. Выявлен оптимальный технологический режим
получения одинарного фосфорного удобрения. Этот режим следующий:
Концентрация исходной экстракционной фосфорной кислоты, % Р
2
О
5
...18-36
Содержание P
2
O
5
в фосфатном сырье, %.......................................................16-18
Температура процесса разложения,
о
С ……………………………………..70-75
Продолжительность смешения, мин ...……………………………………...12-15
Массовое соотношение Р
2
О
5ЭФК
:
Р
2
О
5Ф/С
..............................................1:0,3 - 1:0,7
Температура в доразлагателе,
0
С ………………………………………...100-105
Продолжительность пребывания продукта в доразлагателе, мин………. 20-25
Массовое соотношение ретур:фосфатная пульпа …………………(0,25-0,4) : 1
Состав удобрений, %:
P
2
O
5общ.
32,0-41,34; Р
2
О
5усв
по трилону Б 17,37-30,47;
Р
2
О
5усв
по лим. кислоте 22,30-37,61; Р
2
О
5водн
2,21-25,85;
СаО
общ
24,86-37,96; СаО
усв
по лим. кислоте 18,60-19,44;
рН 10 %- ого раствора …………………………………………………..2,76-5,02
Получено две партии удобрений по 50 кг для агрохимических
испытаний. Предложена
принципиальная
технологическая
схема
производства, показанная на рис. 4. Рассчитан материальный баланс на
получение одной тонны Р
2
О
5
в одинарном фосфорном удобрении для двух
соотношений Р
2
О
5ЭФК
: Р
2
О
5ФС
.
Определены гигроскопические точки удобрений, кинетика сорбции
ими паров воды, предельная влагоемкость и прочность их гранул. Показано,
что они вполне пригодны для бестарного хранения и перевозки.
Произведен сравнительный экономический расчет производств
одинарного фосфорного удобрения и аммофоса. Показано, что одна тонна
одинарного фосфорного удобрения вдвое дешевле одной тонны аммофоса,
хотя по агрохимической эффективности на хлопчатнике они равноценны.
23
1-бункер фоссырья; 2-ленточный дозатор; 3- двухвальный шнек-смеситель; 4- сборник ЭФК; 5- щелевой расходомер; 6- барабан
дозреватель; 7- барабан сушилка; 8- калорифер; 9- классификатор; 10- дробилка; 11- циклон; 12- скруббер; 13- промежуточная
емкость.
Рис. 4. Принципиальная технологическая схема получения одинарного фосфорного удобрения
фосфорнокислотной активацией фосфатного сырья Центральных Кызылкумов:
Фоссырье
ЭФК
Газы на очистку
Газы на очистку
Конденсат
Пар
Газы на очистку
Ретур
в атм
Крупная
Фракция
Готовая
продукция
10
9
7
11
13
12
5
Воздух
Газ
8
6
3
2
4
1
Воздух
Газ
8
24
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1.
Изучено
взаимодействие
рядовой
фосфоритовой
муки,
пылевидной фракции, минерализованной массы, мытого концентрата и
термоконцентрата фосфоритов Центральных Кызылкумов с неупаренной
экстракционной фосфорной кислотой (18,69% Р
2
О
5
) в условиях пониженной
нормы кислоты (Р
2
О
5эфк
: Р
2
О
5фс
= от 1 : 1 до 1 : 0,3) при 75
0
С и времени
контактирования 30 мин. Определены составы получаемых при этом
удобрений. Найдены оптимальные нормы фосфорной кислоты для
активации фосфатного сырья, при которых получаемые одинарные
фосфорные удобрения имеют высокое содержание общей и усвояемой форм
Р
2
О
5
, а относительное содержание водорастворимой формы Р
2
О
5
в них
превышает 50%. Показано, что с помощью фосфорнокислотной активации
возможно вовлечь в производство фосфорных удобрений такие
крупнотоннажные отходы Кызылкумского фосфоритового комбината, как
минерализованная масса и пылевидная фракция. Из минерализованной массы
получается удобрение состава Р
2
О
5общ.
36%, Р
2
О
5усв.
: Р
2
О
5общ.
= 83% и Р
2
О
5водн.
: Р
2
О
5общ.
= 53%. А из пылевидной фракции - Р
2
О
5общ.
38%, Р
2
О
5усв.
: Р
2
О
5общ.
=
88% и Р
2
О
5водн.
: Р
2
О
5общ.
= 59%.
2. Проведена активация рядовой фосмуки, пылевидной фракции,
мытого и термоконцентратов упаренными экстракционными фосфорными
кислотами с концентрацией 24,46; 29,05; 29,86; 36,23; 46,00 и 50,78% Р
2
О
5
.
Определены также оптимальные нормы кислот. Повышение концентрации
фосфорной кислоты для обработки фосфоритов практически не сказывается
на содержании общей формы Р
2
О
5
в продуктах, незначительно увеличивает
количества усвояемой и воднорастворимой форм Р
2
О
5
. Чем выше
концентрация кислоты, тем ниже влажность пульпы. А пульпу с небольшой
влажностью невозможно гранулировать в барабанном грануляторе-сушилке.
Гранулировать её можно с ретуром в барабанных грануляторах.
3. Изучена активация рядовой фосмуки и термоконцентрата
экстракционной фосфорной кислотой (18,69 и 29,05 % Р
2
О
5
) в смеси с серной
кислотой в диапазоне весовых соотношений Р
2
О
5
в кислоте к Р
2
О
5
в сырье от
1 : 0,3 до 1 : 1 и Р
2
О
5
в кислоте к Н
2
SO
4
(моногидрат) от 1 : 0,25 до 1 : 0,5.
Добавка серной кислоты уменьшает содержание общей формы Р
2
О
5
, но
увеличивает содержание в продуктах усвояемых и воднорастворимых форм
Р
2
О
5
и СаО. При добавлении серной кислоты можно вовлечь в переработку
значительно большее количество фосфатного сырья.
4. Изучено влияние концентрации фосфорной кислоты, её нормы,
добавки серной кислоты и количества ретура на прочность гранул
получающихся удобрений и выход товарной фракции (1-4 мм)
гранулированного продукта. С увеличением массового соотношения Р
2
О
5эфк
:
Р
2
О
5фс
от 1 : 1 до 1 : 0,3 повышается как выход товарной фракции продукта с
30 до 90 %, так и прочность его гранул с 0,5 до 4,5 МПа. Добавка серной
25
кислоты в соотношении Р
2
О
5эфк
: Н
2
SO
4мнг
= 1 : 0,5 и ретура до 20 % также
повышают выход товарной фракции и прочность гранул продукта.
5. Аммонизация свободной кислотности в продуктах фосфорно-
кислотной активации рядовой фосфоритовой муки до pH от 4 до 6 приводит
к резкому уменьшению содержания монокальцийфосфата, увеличению
содержания дикальцийфосфата. А при активации с добавкой серной кислоты
аммонизация приводит к образованию трикальцийфосфата и сульфата
аммония. Но аммонизированные продукты содержат высокий процент
усвояемых форм Р
2
О
5
и СаО. Поэтому их можно рассматривать как
удобрения пролонгированного действия.
6. Изучены составы продуктов фосфорнокислотной активации рядовой
фосфоритовой муки, термоконцентрата и мытого концентрата в условиях
пониженной нормы фосфорной кислоты как с добавкой серной кислоты, так
и без неё после их термообработки при 140, 180, 220, 260 и 300
0
С. Показано,
что стандартная методика определения усвояемой и воднорастворимой форм
Р
2
О
5
не подходит для анализа термообработанных продуктов, так как не
отражает реального их содержания. Находящиеся в термопродуктах в
усвояемой и водорастворимой формах кислые соли пирофосфорной и
триполифосфорной кислот необходимо прогидролизовать до ортофосфорной
кислоты.
Оптимальной
температурой
обработки
продуктов
фосфорнокислотной активации сырья является 220
0
С. При этой температуре
в продуктах для всех соотношений Р
2
О
5эфк
: Р
2
О
5фс
наблюдается
максимальное содержание усвояемой и водорастворимой форм Р
2
О
5
. Для
рядовой фосфоритовой муки, термоконцентрата и мытого сушеного
концентрата оптимальными параметрами кислотнотермической обработки
являются соотношение Р
2
О
5эфк
: Р
2
О
5фс
= 1 : 0,3 и температура 220
0
С. Из
рядовой фосмуки продукт содержит 43,89% Р
2
О
5
общ., 35,1% Р
2
О
5
усв., 20,9%
Р
2
О
5
водн., Р
2
О
5
усв., : Р
2
О
5
общ. = 80,11%, Р
2
О
5
водн. : Р
2
О
5
общ. = 47,73%. Из
термоконцентрата - 53,92% Р
2
О
5общ.
, 48,7% Р
2
О
5усв.
, 41,4% Р
2
О
5водн.
, Р
2
О
5усв.
:
Р
2
О
5общ.
=90,5%, Р
2
О
5водн.
:Р
2
О
5общ.
= 76,76%. Из мытого концентрата - 51,17%
Р
2
О
5общ.
, Р
2
О
5усв.
:Р
2
О
5общ.
= 96,15%, Р
2
О
5водн.
:Р
2
О
5общ.
= 81,94%.
Добавка к фосфорной кислоте серной кислоты в соотношении Р
2
О
5эфк
:
H
2
SO
4мнг
=1:0,375 позволяет получать качественные фосфорсодержащие
удобрения методом кислотнотермической активации рядовой фосфоритовой
муки при соотношении Р
2
О
5эфк
: Р
2
О
5фс
= 1 : 0,4, термоконцентрата и мытого
концентрата уже при соотношении Р
2
О
5эфк
: Р
2
О
5фс
= 1 : 0,7.
7. Собрана укрупненная модельная установка, работа на которой
подтвердила данные лабораторный исследований. Определен оптимальный
технологический режим получения одинарного фосфорного удобрения.
Наработана партия удобрения для агрохимических испытаний, результаты
которых показали высокую эффективность новых удобрений при
выращивании хлопчатника. Определены физико-химические и товарные
свойства полученных удобрений. Показано, что они вполне пригодны для
26
бестарного
хранения
и
перевозки. Предложена
принципиальная
технологическая схема производства. Рассчитан материальный баланс на
получение одной тонны Р
2
О
5
в новом удобрении. Произведен сравнительный
экономический расчет производств аммофоса и одинарного фосфорного
удобрения. Показано, что себестоимость одной тонны 100 %-ного Р
2
О
5
в
аммофосе составляет 899620 сум, а в одинарном фосфорном удобрении
609032 сум, что на 290588 сум дешевле.
СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ
1. Каноатов Х.М., Сейтназаров А.Р., Намазов Ш.С. Переработка
рядовой фосфоритовой муки Центральных Кызылкумов в качественные
фосфорные удобрения // Актуальные проблемы химической переработки
фосфоритов Центральных Кызылкумов: Материалы конф. 23 ноября 2006. –
Ташкент, 2006. –С. 51-54.
2. Каноатов Х.М., Сейтназаров А.Р., Намазов Ш.С., Беглов Б.М.
Степень разложения фосфатного сырья Кызылкумского месторождения при
его фосфорнокислотной активации // Актуальные проблемы создания и
использования высоких технологий переработки минерально-сырьевых
ресурсов Узбекистана: Сб. материалов Респ. науч.-техн. конф. 2-3 октября
2007. – Ташкент, 2007. –С. 99-102.
3. Каноатов Х.М., Сейтназаров А.Р., Намазов Ш.С., Беглов Б.М.
Одинарные фосфорные удобрения, получаемые фосфорнокислотной
активацией фосфатного сырья Кызылкумского месторождения. Сообщение 2.
// Химическая технология. Контроль и управление. – Ташкент, 2007. - №4. –
С. 5-10.
4. Каноатов Х.М., Сейтназаров А.Р., Намазов Ш.С., Беглов Б.М.
Одинарные фосфорные удобрения, получаемые фосфорнокислотной
активацией фосфатного сырья Кызылкумского месторождения. Сообщение 1
// Химическая промышленность. – Санкт-Петербург, 2008. - т. 85, №6. – С.
271-277.
5. Каноатов Х.М. Рентгенографическое исследование одинарных
фосфорных удобрений, получаемых фосфорнокислотной активацией
фосфатного сырья Кызылкумского месторождения // Узбекский химический
журнал. – Ташкент, 2008. - №3. – С. 55-59.
6. Каноатов Х.М., Сейтназаров А.Р., Намазов Ш.С., Беглов Б.М.
Фосфорнокислотная активация фосфоритов Центральных Кызылкумов //
Химическая технология. Контроль и управление. Ташкент, 2008.- №4. – С. 5-
11.
7. Каноатов Х.М., Сейтназаров А.Р. Переработка фосфоритов
Центральных Кызылкумов в квалифицированные фосфорные удобрения //
XV Международная научная конференция студентов, аспирантов и молодых
27
ученых «Ломоносов». 8-11 апреля 2008 года. - Москва, МГУ им.
М.В.Ломоносова. – С. 382.
8. Каноатов Х.М., Сейтназаров А.Р. Фосфорнокислотная с добавкой
серной кислоты активация фосфоритов Центральных Кызылкумов //
Материалы Республиканской научно-практической конференции молодых
ученых «Высокотехнологичные разработки - производству» посвященной 17-
ой годовщине независимости Республики Узбекистан и Году молодёжи. 3-4
сентября 2008. – Ташкент, 2008. –С. 27-30.
9. Каноатов Х.М., Сейтназаров А.Р., Намазов Ш.С., Беглов Б.М.
Кислотнотермическое разложение фосфоритов Центральных Кызылкумов в
условиях пониженной нормы фосфорной кислоты // Химическая
промышленность. – Санкт-Петербург, 2009. – т. 86, №1. – С. 1-10.
10. Сейтназаров А.Р., Каноатов Х.М., Намазов Ш.С., Беглов Б.М.
Кислотнотермическое разложение фосфоритов Центральных Кызылкумов в
условиях пониженной нормы фосфорной кислоты Сообщение 2. // Доклады
АН РУз. – Ташкент, 2009. - №3-4. – С. 77-80.
11. Каноатов Х.М., Сейтназаров А.Р., Беглов Б.М. Кислотно-
термическое разложение фосфоритов Центральных Кызылкумов в условиях
пониженной нормы фосфорной кислоты // Ноанъанавий кимёвий
технологиялар ва экологик муаммолар мавзусидаги Фарғона политехника
институти: V – Республика илмий-амалий анжуманининг материаллари. –
Фарғона, 2009. – С. 95-96.
12. Каноатов Х.М., Сейтназаров А.Р., Намазов Ш.С., Беглов Б.М.
Физико-химические свойства одинарных фосфорных удобрений, полученных
фосфорнокислотной активацией рядовой фосфоритовой муки Центральных
Кызылкумов // Узбекский химический журнал. – Ташкент, 2009. - №4. – С.
50-56.
13. Сейтназаров А.Р., Каноатов Х.М., Намазов Ш.С., Беглов Б.М. Дери-
ватографическое исследование фосфорных удобрений, получаемых актива-
цией фосмуки Центральных Кызылкумов пониженной нормой фосфорной
кислоты. // Узбекский химический журнал. – Ташкент, 2009. - №5. – С.42-50.
14. Сейтназаров А.Р., Каноатов Х.М., Намазов Ш.С., Беглов Б.М.
Исследование продуктов активации фосфоритов Центральных Кызылкумов
при нейтрализации свободной кислотности аммиаком // Химическая
технология. Контроль и управление. – Ташкент, 2009.- №6. – С. 5-11.
15. Сейтназаров
А.Р., Каноатов
Х.М., Беглов
Б.М.
Кислотнотермическая переработка фосфоритов Центральных Кызылкумов //
Инновации. Интеллект. Культура: Материалы XVII всероссийской научно-
практической конференции молодых ученых и студентов, посвященной 15-
летию ТИИ ТюмГНГУ. 20 ноября 2009.- Тобольск, 2009. –С. 5-7.
28
РЕЗЮМЕ
диссертации Каноатова Хайрулла Муродиллаевича на тему:
«Технология получения одинарных фосфорных удобрений путем
фосфорнокислотной
активации
фосфоритов
Центральных
Кызылкумов»
на соискание ученой степени кандидата технических
наук по специальности 05.17.01- технология неорганических веществ.
Ключевые
слова:
фосфориты
Центральных
Кызылкумов,
экстракционная фосфорная кислота, неполная норма, фосфорнокислотная
активация, серная
кислота, интенсификация, кислотнотермическая
переработка, одинарные фосфорные удобрения.
Объекты исследования:
рядовая фосфоритовая мука, мытый
концентрат, термоконцентрат, минерализованная масса, пылевидная фракция
фосфоритов Центральных Кызылкумов, одинарные фосфорные удобрения.
Цель работы:
разработка технологии получения одинарных
фосфорных удобрений из вышеперечисленных видов фосфатного сырья
Центральных Кызылкумов.
Методы исследования:
химический и физико-химические.
Полученные результаты и их новизна:
впервые из бедного высоко-
карбонизированного фосфоритного сырья методом фосфорнокислотной его
активации и кислотнотермической переработки получены одинарные
высококонцентрированные фосфорные удобрения с большим содержанием
усвояемой и водорастворимой форм Р
2
О
5
.
Практическая значимость:
сельское хозяйство получит крайне
необходимые ему одинарные фосфорные удобрения для внесения под
зяблевую пахоту. Результаты работы позволяют вовлечь в производство
фосфорных удобрений такие крупнотоннажные отходы Кызылкумского
фосфоритового комбината, как минерализованная масса и пылевидная
фракция.
Степень внедрения и экономическая эффективность:
лабораторные
исследования Опробированы на укрупненной модельной установке. В 2010г
намечаются опытно-промышленные испытания на ОАО «Аммофос-Максам».
Проведенные агрохимические испытания показали высокую эффективность
новых удобрений. Потребность сельского хозяйства в одинарных фосфорных
удобрениях для внесения их под зяблевую пахоту только на хлопчатнике и
зерновых колосовых культурах составляет 272-292 тыс. т Р
2
О
5
в год. В
настоящее время только простой аммонизированный суперфосфат,
выпускаемый Кокандским заводом в количестве 22,9 тыс. т Р
2
О
5
в год, может
использоваться в качестве одинарного фосфорного удобрения под зяблевую
пахоту.
Область применения:
предприятия Государственной акционерной
компании «Узкимёсаноат», сельское хозяйство.
29
Техника фанлари номзоди илмий даражасига талабгор Қаноатов
Хайрулло
Муродиллаевичнинг 05.17.01-ноорганик
моддалар
технологияси
ихтисослиги
бўйича
«Марказий
Қизилқум
фосфоритларини фосфор кислотали фаоллаштириш йўли билан
бирламчи фосфорли ўғитлар олиш технологияси»
мавзусидаги
диссертациясининг
РЕЗЮМЕСИ
Таянч (энг муҳим) сўзлар:
Марказий Қизилқум фосфоритлари,
экстракцион фосфор кислотаси, тўлиқсиз меъёр, фосфор кислотали
фаоллаштириш, сульфат кислотаси, жадаллаштириш, кислотали термик
қайта ишлаш, бирламчи фосфорли ўғитлар.
Тадқиқот объектлари:
Марказий Қизилқум фосфоритларининг оддий
фосфорит уни, ювилган концентрати, термоконцентрати, минераллашган
массаси, фосфорит чанги, бирламчи фосфорли ўғитлар.
Ишнинг мақсади:
Юқорида санаб ўтилган Марказий Қизилқум
фосфат хом-ашёси турларидан бирламчи фосфорли ўғитлар олиш
технологиясини ишлаб чиқиш.
Тадқиқот усуллари:
кимёвий ва физик-кимёвий.
Олинган натижалар ва уларнинг янгилиги:
биринчи маротаба,
юқори карбонатли камбағал фосфат хом-ашёсидан фосфор кислотали
фаоллаштириш ҳамда кислотали термик қайта ишлов усуллари билан катта
миқдорда ўзлашувчан ва сувда эрувчан Р
2
О
5
шаклларини тутган юқори
концентрацияли бирламчи фосфорли ўғитлар олинган.
Амалий аҳамияти:
қишлоқ хўжалиги кузги шудгор остига солиш учун
ўта зарур бўлган бирламчи фосфорли ўғитларни олади. Ишнинг натижалари
Қизилқум фосфорит комбинатининг минераллашган массаси ва фосфорит
чанги каби кўп миқдордаги чиқиндиларини фосфорли ўғитлар ишлаб
чиқаришига жалб қилиш имконини беради.
Татбиқ этиш даражаси ва иқтисодий самарадорлиги:
лаборатория
тадқиқотлари йириклаштирилган модел қурилмасида синовдан ўтказилган.
2010 йилда “Аммофос-Максам” ОАЖ да тажриба-саноат синовлари
ўтказилиши белгиланди. Ўтказилган агрокимёвий синовлар янги ўғитларнинг
юқори самарадорлигини кўрсатди. Кузги шудгор остига солиш учун қишлоқ
хўжалигининг бирламчи фосфорли ўғитларга бўлган талаби фақатгина ғўза
ва бошоқли экинларида йилига 272-292 минг тонна Р
2
О
5
ни ташкил қилади.
Ҳозирги кунда Қўқон суперфосфат заводида йилига 22,9 минг тонна Р
2
О
5
миқдорда ишлаб чиқарилаётган оддий аммонийлашган суперфосфатгина
кузги шудгор остига бирламчи фосфорли ўғит сифатида қўлланилиши
мумкин.
Қўлланиш соҳаси:
“Узкимёсаноат” Давлат акционерлик компанияси
корхоналари, қишлоқ хўжалиги.
30
RESUME
thesis of Kanoatov Hayrulla Murodillaevich on the scientific degree
competition of the doctor of philosophy in engineering sciences,
speciality 05.17.01 – technology of inorganic substances, subject:
«Technology of reception the single phosphate fertilizers by the
method of phosphate – acidic activation of the Central Kizilkum
phosphorites».
Key words:
phosphorites of Central Kyzilkum, extraction phosphoric acid,
incomplete norm, phosphate – acidic activation, a sulfuric acid, intensification,
acidic – thermal processing, single phosphated fertilizers.
Subject of the inquiry:
rock phosphated meal, the washing up concentrate,
thermoconcentrate, mineralizated mass, dusty fraction of the Central Kyzilkum
phosphorites, single phosphated fertilizers.
Aim of the inquiry:
development of the technology of reception single
phosphated fertilizers form above – mentioned viewes of the phosphated raw of
Central Kyzilkum.
Method of inquiry:
chemical and physico-chemical methods.
The results achieved and their novelty:
for the first time the single high –
concentrated phosphorated fertilizers with large content of assimilated and water –
soluble forms P
2
O
5
is produced from the poor high – carbonizated phosphated raw
by the method of its phosphate – acidic activation and by acidic – thermal
processing.
Practical value:
the agriculture has received extremely needed the single –
phosphated fertilizers for applying under autumn ploughing. The results of this
work permit to involve into production of the phosphated fertilizers such the large
– tonnaged waste of Kizilkum phosphorited combinate as mineralizated mass and
dusty fraction.
Degree of embed and economic effectivity:
the laboratory findings have
test – operates on the large model plant. During 2010y have planning the industrial
test at Almalyk Open Society “Ammophos - Maksam”. The carried out
agrochemical testings showed high efficiency of the new fertilizers. The
agricultural demand in single phosphated fertilizers for applying them under
autumn ploughing only on cotton and cereal crops has constitutes 272 – 292
thousand tons P
2
O
5
by year. Now only simple ammoniated superphosphate
producing by Kokand plant in amount 22,9 thousand tons P
2
O
5
by year, maybe
used as single phosphated fertilizer under autumn polughing.
Sphere of usage:
plants of State joint – stock company “Uzkimyosanoat”,
agriculture.
