УМУМИЙ ВА НООРГАНИК КИМЁ ИНСТИТУТИ ВА ТОШКЕНТ
КИМЁ-ТЕХНОЛОГИЯ ИНСТИТУТИ ҲУЗУРИДАГИ ИЛМИЙ
ДАРАЖАЛАР БЕРУВЧИ
DSc.27.06.2017.K/Т.35.01 РАҚАМЛИ ИЛМИЙ КЕНГАШ
НАМАНГАН МУҲАНДИСЛИК-ҚУРИЛИШ ИНСТИТУТИ
ШАМШИДИНОВ ИСРАИЛЖОН ТУРГУНОВИЧ
ҚОРАТОҒ ВА МАРКАЗИЙ ҚИЗИЛҚУМ ФОСФОРИТЛАРИДАН
ЭКСТРАКЦИОН ФОСФАТ КИСЛОТА ИШЛАБ ЧИҚАРИШНИНГ
ТАКОМИЛЛАШГАН ВА КОНЦЕНТРЛАНГАН ФОСФОРЛИ
ЎҒИТЛАР ОЛИШ ТЕХНОЛОГИЯЛАРИНИ ЯРАТИШ
02.00.13 – Ноорганик моддалар ва улар асосидаги материаллар технологияси
ТЕХНИКА ФАНЛАРИ ДОКТОРИ (DSc)
ДИССЕРТАЦИЯСИ АВТОРЕФЕРАТИ
Тошкент – 2017
1
УДК 661.632.17:661.632.232:661.152.5
Фан доктори (DSc) диссертацияси автореферати
мундарижаси Оглавление автореферата диссертации доктора
наук (DSc) Content of the abstract of dissertation doctor of
science (DSc)
Шамшидинов Исраилжон Тургунович
Қоратоғ ва Марказий Қизилқум фосфоритларидан экстракцион
фосфат кислота ишлаб чиқаришнинг такомиллашган ва
концентрланган фосфорли ўғитлар олиш технологияларини яратиш …. 3
Шамшидинов Исраилжон Тургунович
Разработка усовершенствованной технологии производства
экстракционной фосфорной кислоты и получения концентрированных
фосфорсодержащих удобрений из фосфоритов Каратау и
Центральных Кызылкумов ……………………….…………………….…. 29
Shamshidinov Israiljon
Development improvement technology production of extraction phosphoric
acid and obtaining concentrated phosphorcontents fertilizers from phosphorites
of Karatau and Central Kyzylkum ……………………………. 55
Эълон қилинган ишлар рўйхати
Список опубликованных работ
List of published works ……………………………………………………... 59
2
УМУМИЙ ВА НООРГАНИК КИМЁ ИНСТИТУТИ ВА ТОШКЕНТ
КИМЁ-ТЕХНОЛОГИЯ ИНСТИТУТИ ҲУЗУРИДАГИ ИЛМИЙ
ДАРАЖАЛАР БЕРУВЧИ
DSc.27.06.2017.K/Т.35.01 РАҚАМЛИ ИЛМИЙ КЕНГАШ
НАМАНГАН МУҲАНДИСЛИК-ҚУРИЛИШ ИНСТИТУТИ
ШАМШИДИНОВ ИСРАИЛЖОН ТУРГУНОВИЧ
ҚОРАТОҒ ВА МАРКАЗИЙ ҚИЗИЛҚУМ ФОСФОРИТЛАРИДАН
ЭКСТРАКЦИОН ФОСФАТ КИСЛОТА ИШЛАБ ЧИҚАРИШНИНГ
ТАКОМИЛЛАШГАН ВА КОНЦЕНТРЛАНГАН ФОСФОРЛИ
ЎҒИТЛАР ОЛИШ ТЕХНОЛОГИЯЛАРИНИ ЯРАТИШ
02.00.13 – Ноорганик моддалар ва улар асосидаги материаллар технологияси
ТЕХНИКА ФАНЛАРИ ДОКТОРИ (DSc)
ДИССЕРТАЦИЯСИ АВТОРЕФЕРАТИ
Тошкент – 2017
3
Фан доктори (DSc) диссертацияси мавзуcи Ўзбекистон Республикаси Вазирлар
Маҳкамаси ҳузуридаги Олий аттестация комиссиясида B2017.1.DSc/T15 рақам билан
рўйхатга олинган.
Диссертация иши Наманган муҳандислик-қурилиш институтида бажарилган. Диссертация
автореферати уч тилда (ўзбек, рус, инглиз (резюме)) Илмий кенгаш веб саҳифасида www.ionx.uz ва
«Ziyonet» Ахборот таълим порталида (www.ziyonet.uz) жойлаштирилган.
Илмий маслаҳатчи: Мирзакулов Холтура Чориевич
техника фанлари доктори, профессор
Расмий оппонентлар: Намазов Шафоат Саттарович
техника фанлари доктори, профессор
Усманов Султан Усманович
техника фанлари доктори, профессор
Дехканов Зулфикахар Киргизбаевич
техника фанлари доктори
Етакчи ташкилот: Урганч давлат университети
Диссертация ҳимояси Умумий ва ноорганик кимѐ институти ва Тошкент кимѐ-технология
институти
ҳузуридаги
DSc.27.06.2017.K/Т.35.01
рақамли
Илмий
кенгашнинг
«___»______________2017 йил соат ____ даги мажлисида бўлиб ўтади. (Манзил: 100170, Тошкент
шаҳри, Мирзо Улуғбек кўчаси, 77-а. Тел.: (+99871) 262-56-60; факс: (+99871) 262-79-90, e-mail:
ionxanruz@mail.ru).
Диссертация билан Умумий ва ноорганик кимѐ институтининг Ахборот-ресурс марказида
танишиш мумкин (___ рақами билан рўйхатга олинган). (Манзил: 100170, Тошкент шаҳри, Мирзо
Улуғбек кўчаси, 77-а. Тел.: (+99871) 262-56-60).
Диссертация автореферати 2017 йил «__» ________ куни тарқатилди.
(2017 йил «___» __________даги _______ рақамли реестр баѐнномаси).
Б.С. Закиров
Илмий даражалар берувчи
илмий кенгаш раиси, к.ф.д.
Д.С. Салиханова
Илмий даражалар берувчи
илмий кенгаш котиби, т.ф.д.
С. Тўхтаев
Илмий даражалар берувчи
илмий кенгаш қошидаги илмий
семинар раиси, к.ф.д., профессор, академик
4
КИРИШ (фан доктори (DSc) диссертацияси аннотацияси)
Диссертация мавзусининг долзарблиги ва зарурати.
Дунѐда
деҳқончилик учун ер майдонларининг камайиши ва сайѐра аҳолисининг
ўсиши туфайли озиқ-овқат маҳсулотлари билан таъминлаш биринчи
даражали вазифа ҳисобланади. Шу сабабли, агросаноат комплексини
минерал ўғитлар, ўсимликларни ҳимоя қилиш воситалари, ўсимликларни
ўсиш ва ривожланиш стимуляторлари билан таъминлаш қишлоқ хўжалиги
экинлари ҳосилдорлигини оширишнинг асосий омили ҳисобланади. Минерал
ўғитлардан тўғри фойдаланиш 50% гача қўшимча ҳосил беради. Шунинг
учун қишлоқ хўжалиги ишлаб чиқаришини керакли ўғитлар билан
таъминлаш устувор вазифалардан бўлиб қолмоқда.
Республикамиз мустақилликка эришгандан буѐн минерал ўғитлар ишлаб
чиқариш
технологияларини
ривожлантириш
йўналишида
илмий
изланишларни юқори даражада ташкил этиш ҳамда қишлоқ хўжалигини
азотли, фосфорли ва калийли ўғитларга бўлган талабини тўла таъминлаш
борасида кенг қамровли чора-тадбирлар амалга ошириб, муайян натижаларга
эришилди. Бу борада кузги шудгорлаш учун энг зарур бўлган концентрланган
фосфорли ўғитлар ассортиментини кенгайтириш юзасидан бажарилган
тадқиқотлар натижасида маҳаллий хомашѐлардан олинган
минерал
ўғитларни (PS-Agro, аммофосфат, супрефос ва ҳ.к.) алоҳида таъкидлаш
мумкин. Саноат ишлаб чиқаришини сифат жиҳатидан янги босқичга
кўтариш, маҳаллий хомашѐ ресурсларини чуқур қайта ишлаш асосида тайѐр
маҳсулот ишлаб чиқаришни янада жадаллаштириш, принципиал жиҳатдан
янги маҳсулот ва технология турларини ўзлаштиришга
қаратилган
Ўзбекистон Республикасини янада ривожлантириш бўйича Ҳаракатлар
стратегиясидан келиб чиққан ҳолда Марказий Қизилқум фосфоритларини
қазиб олиш ва бойитиш, уни концентрланган фосфорли ва мураккаб
ўғитларга қайта ишлаш бўйича қувватларни янада ошириш ҳамда
Республиканинг фосфорли ўғитларга бўлган талабини тўла қондириш муҳим
ўрин тутади.
Бугунги кунда жаҳонда фосфатли бой хомашѐ конлари камайиб
бораѐтганлиги сабабли ишлаб чиқаришга паст навли ва юқори магнийли
фосфоритларни қамраб олган ҳолда концентрланган фосфорли ўғитлар
ишлаб чиқариш технологияларини яратишга алоҳида эътибор қаратилмоқда.
Бу борада паст навли магнийли фосфоритлар асосидаги экстракцион фосфат
кислота
(ЭФК)
дан
фойдаланган
ҳолда
қўшалоқ
суперфосфат
технологиясини ишлаб чиқиш долзарб вазифалардан ҳисобланади.
Концентрланган фосфорли ўғитлар технологиясини яратишда қатор,
жумладан, қуйидаги йўналишларда тегишли илмий ечимларни асослаш
зарур: мақбул хоссаларга эга бўлган концентрланган ва фаолланган фосфат
кислота эритмаларини олишнинг самарадор усулларини ишлаб чиқиш;
аммоний нитрат иштирокида 35-40% P
2
O
5
концентрациягача буғлатилган
магнийли фосфат кислота эритмалари билан фосфоритларни парчалашнинг
мақбул технологик кўрсаткичларини аниқлаш; паст навли фосфоритлардан
5
сульфатлар ва фтордан тозаланган ЭФК ҳамда уни асосида юқори навли
аммофос олиш технологиясини яратиш.
Ўзбекистон Республикаси Президентининг 2015 йил 4 мартдаги № ПФ
4707-сонли «2015-2019 йилларда ишлаб чиқаришни таркибий ўзгартириш,
модернизация ва диверсификация қилишни таъминлаш бўйича чора
тадбирлар дастури тўғрисида»ги ва 2017 йил 7 февралдаги № ПФ-4947-сонли
«2017-2021 йилларда Ўзбекистон Республикасини ривожлантиришнинг
бешта устувор йўналиши бўйича Ҳаракатлар стратегияси» тўғрисидаги
Фармонлари ҳамда мазкур фаолиятга тегишли бошқа меъѐрий-ҳуқуқий
ҳужжатларда белгиланган вазифаларни амалга оширишга мазкур диссертация
тадқиқоти муайян даражада хизмат қилади.
Тадқиқотнинг
республика
фан
ва
технологиялари
ривожланишининг асосий устувор йўналишларига боғлиқлиги.
Мазкур
тадқиқот республика фан ва технологиялар ривожланишининг VII. «Кимѐ
технологиялари ва нанотехнологиялар» устувор йўналишига мувофиқ
бажарилган.
Диссертация мавзуси бўйича хорижий илмий-тадқиқотлар шарҳи
1
.
Таркибида кам миқдорда фосфор бўлган ва магний бирикмалари тутган
турли хилдаги фосфатли хомашѐларни ЭФК, концентрланган ва комплекс
фосфорли ўғитлар, озуқали фосфатларга қайта ишлашга йўналтирилган
илмий изланишлар жаҳоннинг етакчи илмий марказлари ва олий таълим
муассасалари, жумладан Florida Industrial and Phosphate Research Institute
(АҚШ), Engineering Dobersek GmbH (Германия), Fertilizer Research Center
(Польша), University of Science and Technology (Хитой), The Chemical Society
of Japan (Япония), Department of Mining & Metallurgical Engineering (Эрон),
Department of Chemistry (Ҳиндистон), Department of Chemical Engineering
(Иордания),
«ФосАгро-Череповец»
АЖ
қошидаги
«Ўғитлар
ва
инсектофунгицидлар илмий-тадқиқот институти» АЖ (Россия), Санкт
Петербург давлат технология университети (Россия) ва Ўзбекистон
Республикаси Фанлар Академияси Умумий ва ноорганик кимѐ институтида
(Ўзбекистон) олиб борилмоқда.
Тозаланган экстракцион фосфат кислота олишга оид жаҳонда олиб
борилган тадқиқотлар натижасида қатор, жумладан, қуйидаги илмий
натижалар олинган: фосфат кислотани органик реагентлар билан
экстракциялаш усуллари ишлаб чиқилган («ФосАгро-Череповец» АЖ
қошидаги «Ўғитлар ва инсектофунгицидлар илмий-тадқиқот институти» АЖ,
Россия); ЭФКдан металл қўшимчалар – кальций, магний, темир, алюминий
ионларини, шунингдек анион қўшимчаларни (фторид, кремнефторид,
сульфат ионлари) сорбентлар ва ион алмашинувчи смолалар ѐрдамида
ажратиб олиш усуллари яратилган (Fertilizer Research Center, Польша);
фторсизланиш даражасини 65-70% га етказиш орқали биринчи босқичда 50-
1
Диссертация
мавзуси
бўйича
хорижий
илмий-тадқиқотлар
шарҳи:
http://www.fipr.state.fl.us;
https://www.dobersek.com/ru;
http://www.ins.pulawy.pl;
http://en.ustc.edu.cn;
http://www.chemistry.or.jp/en;
http://dmpe.aut.ac.ir;
http://www.chemistry.iitkgp.ac.in;
http://www.just.edu.jo;
http://www.niuif.ru;
https://spb.ucheba.ru; https:// www.ionx.uz ва бошқа манбалар асосида ишлаб чиқилган.
6
54% P
2
O
5
гача буғлатишни таъминлайдиган ЭФКни концентрлаш усули
ишлаб чиқилган (Department of Chemistry, Индия); кремнефторидларнинг кам
эрийдиган калий ва натрий тузлари тарзида чўктириш йўли билан ЭФКни
фторсизлантириш усуллари ишлаб чиқилган (Санкт-Петербург
д
авлат
технология университети, Россия).
Дунѐда фосфоритларни концентрланган фосфорли ўғитларга қайта
ишлаш бўйича қатор, жумладан, қуйидаги устувор йўналишларда
тадқиқотлар олиб борилмоқда: паст навли ва юқори магнийли
фосфоритлардан концентрланган фосфорли ўғитлар олиш, кам миқдорда
фосфат ангидриди бўлган магнийли хомашѐлардан концентрланган ЭФК
олиш йўлларини излаш, ЭФКни йўлдош қўшимчалардан тозалаш
технологиясини
такомиллаштириш,
таркибида
кальций
тутган
концентрланган фосфорли ўғитлар олишнинг янги технологияларини
яратиш.
Муаммонинг
ўрганилганлик
даражаси.
Юқори
магнийли
фосфоритлар асосидаги ЭФКнинг асосий камчилиги уни P
2
O
5
бўйича 37-38%
дан юқори концентрацияга буғлатиб бўлмаслигидадир. Магнийли фосфат
кислотани аммоний нитрат иштирокида P
2
O
5
бўйича 50-55% гача
концентрлаш ва унинг реологик хоссаларини яхшилаш бўйича эълон
қилинган ишлар мавжуддир (Ғафуров Қ.). Лекин бу ишларда концентрланган
фосфат кислоталар олишга ва унинг кимѐвий фаоллиги ортишига аммоний
нитратнинг таъсир механизми очиб берилмаган.
Адабиѐтларда маҳсулот ЭФКни фтор ва бошқа қўшимчалардан тозалаш
бўйича кўпгина ишлар эълон қилинган (Кочетков С.П., Дмитревский Б.А.,
Бушуев Н.Н., Намазов Ш.С., Ғафуров Қ., Эркаев А.У., Мирзакулов Х.Ч.).
Ўтказилган изланишлар, асосан, маҳсулот экстракцион фосфат кислотасини
фтор, сульфатлар, темир ва алюминий бирикмаларидан тозалашга
йўналтирилган, ишлаб чиқариш технологик циклининг ўзида тозаланган
ЭФК олиш, фосфоритларни фракцияли таркиби ва дастлабки термик қайта
ишлашнинг сульфат кислотали экстракциялаш технологик кўрсаткичларига
таъсири бўйича маълумотлар мавжуд эмас.
Юқори магнийли фосфоритлардан таркибида кальций тутган
концентрланган фосфорли ўғитлар ва микроэлементли ўғитлар олиш бўйича
тадқиқотлар билан Набиев М.Н., Позин М.Е., Копылев Б.А., Кармышов В.Ф.,
Шапкин М.А, Зинюк Р.Ю., Цырлин Д.Л., Бруцкус Е.Б., Аосамяэ Э.Э.,
Бродский А.А., Суетинов А.А., Федюшкин Б.Ф., Беглов Б.М., Т
ў
хтаев С.,
Намазов Ш.С., Адылова М.Р., Эркаев А.У., Мирзакулов Х.Ч., Усманов И.И. ва
бошқалар шуғулланишган. Таркибида кальций тутган концентрланган
фосфорли ўғитлар олишнинг мавжуд технологияларида магний тузлари
билан нейтралланган фосфат кислоталардан фойдаланиб бўлмайди. Юқори
магнийли фосфоритлар асосидаги ЭФК концентрацияси ва кимѐвий
фаоллигини ошириш орқали кам миқдорда азот тутган концентрланган
фосфорли ўғитлар ҳамда микроэлементли ўғитлар олиш муаммосини ҳал
этиш лозимдир.
7
Диссертация мавзусининг диссертация бажарилган олий таълим
муассасасининг илмий-тадқиқот ишлари билан боғлиқлиги.
Диссертация
тадқиқоти Наманган муҳандислик-қурилиш институти илмий-тадқиқот
ишлари режасининг ИТД-12-15. «Қўшалоқ суперфосфат туридаги ўғитлар
олишда паст навлардаги маҳаллий фосфоритлар ва микроэлементли саноат
чиқиндиларидан фойдаланиш» (2012-2014 йй) мавзусидаги амалий лойиҳа,
ИОТ-2012-7-15. «Марказий Қизилқум паст навли фосфатли хомашѐларидан
қўшалоқ суперфосфат олиш технологиясининг ишлаб чиқариш тажриба
синовларини ўзлаштириш ва «Ammofos-Maxam» АЖда жорий этиш» (2012-
2013 йй) мавзусидаги инновация тадқиқоти доирасида бажарилган.
Тадқиқотнинг мақсади
магнийли фосфоритлардан олинган экстракцион
фосфат кислотани (ЭФК) қўшимчалардан тозалаш ва фаоллаштириш
усулларини ҳамда юқори магнийли фосфоритларни ЭФКга қайта ишлаш ва
иккиламчи фосфатларни фаолланган ЭФКда парчалаш йўли билан
концентрланган фосфорли ва микроэлементли ўғитларга қайта ишлаш
технологияларини ишлаб чиқишдан иборат.
Тадқиқот вазифалари:
таркибида магний бирикмалари бўлган фосфат кислотали чин
эритмалар, шунингдек Қоратоғ ва Марказий Қизилқум (МҚ) фосфоритлари
асосидаги ЭФК маҳсулотининг физик ва физик-кимѐвий тавсифларини
ўрганиш;
концентрлашда таркибида магний бирикмалари бўлган ЭФКни
фаолланиш механизмини аниқлаш;
ЭФК кимѐвий фаоллигини ошириш усулларини яратиш;
Қоратоғ фосфоритлари кимѐвий таркиби, дисперс заррачалар ўлчами,
магний миқдори ва термик қайта ишлашнинг фосфат кислотани
экстракциялаш жараѐнига таъсирини ўрганиш;
таркибида MgO бўйича 1,4% дан кўп магний бўлган фосфоритлардан
фосфат кислотани сульфат кислотали тўғридан-тўғри экстракциялаш
усулини такомиллаштириш;
фосфоритларни сульфат кислотали қайта ишлашда ЭФКни бир пайтнинг
ўзида фтор ва сульфатлардан тозалаш жараѐнларини тадқиқ этиш; Қоратоғ ва
МҚ фосфоритларини концентрланган фосфорли ва микроэлементли
ўғитларга қайта ишлаш жараѐнларини тадқиқ этиш; Қоратоғ ва МҚ
фосфоритларидан концентрланган фосфорли ва микроэлементли ўғитлар
ишлаб чиқариш технологик схемалари, моддий оқимлар схемаси ва моддий
балансини ишлаб чиқиш.
Тадқиқотнинг объекти
Қоратоғ ва МҚ юқори магнийли фосфоритлари,
экстракцион фосфат ва сульфат кислоталар, газ ҳолатидаги аммиак,
концентрланган фосфорли ва микроэлементли ўғитлар ҳисобланади.
Тадқиқотнинг
предмети
юқори
магнийли
фосфоритларни
концентрланган ЭФКга қайта ишлаш жараѐнлари, фтор ва сульфатлардан
тозаланган ЭФК ҳамда таркибида кальций бўлган концентрланган фосфорли
ва микроэлементли ўғитлар олиш технологиялари ҳисобланади.
8
Тадқиқотнинг усуллари.
Диссертацияда кимѐвий ва физик-кимѐвий,
жумладан, рентгенографик, ИК-спектроскопия ва термографик таҳлил
усуллари қўлланилган.
Тадқиқотнинг илмий янгилиги
қуйидагилардан иборат:
биринчи маротаба кўрсаткичларни ўлчашнинг кенг қамровли доирасида
H
3
PO
4
-H
2
O, H
3
PO
4
-MgSO
4
-H
2
O, H
3
PO
4
-MgSO
4
-NH
4
NO
3
-H
2
O ва таркибида
аммоний нитрат бўлган магнийли ЭФК системаларида қайнаш ҳарорати,
тўйинган буғ босими, буғ ҳосил бўлиш иссиқлиги, электр ўтказувчанлиги ва
pH қиймати аниқланган;
аммоний нитрат иштирокида ЭФК концентрланган эритмалари физик
кимѐвий ва реологик хоссаларининг яхшиланиши магний сульфат
гидратларининг бузилиши ҳисобига содир бўлиши исботланган;
магнийли фосфоритлар асосидаги фосфат кислотанинг аммоний нитрат
иштирокида фаолланиш мумкинлиги аниқланган;
биринчи маротаба майдаланиш пайтида Қоратоғ фосфатли хомашѐси
компонентларининг
маълум
изчилликда
тақсимланиши,
фосфорит
парчаланиш даражасига заррачалар ўлчамининг таъсири, заррачалар ўлчами
ортиши билан парчаланиш даражасининг минимум орқали ўтиши аниқланган
ва бунда кальций сульфат майда кристалларининг йирик заррачалар сиртида
қуйқа қатлам ҳосил қилиш сабаблари асосланган;
фосфат
кислотани
сульфат
кислотали
экстракциялашда
фосфоритларнинг парчаланиш жараѐни ҳамда кальций сульфат дигидрати
кристалланишига магнийнинг таъсири аниқланган;
жараѐн босқичларини камайтириш ҳисобига кислота тозалаш жараѐнини
жадаллаштириш таъминланадиган ЭФК ишлаб чиқариш технологик циклида
ЭФКни фтор ва сульфатлардан бир пайтнинг ўзида тозалаш ҳамда МҚ
фосфоритларидан таркибида 52,0% дан кам бўлмаган Р
2
О
5
бўлган экологик
тоза маҳсулот – юқори навли аммофос олиш мумкинлиги аниқланган;
иккиламчи фосфатларни концентрланган ва аммоний нитрат билан
фаолланган ЭФК ва микроэлементли ЭФКда парчалаш йўли билан
концентрланган фосфорли ўғитлар ҳамда микроэлементли ўғитлар олиш
технологиялари ишлаб чиқилган.
Тадқиқотнинг амалий натижалари
қуйидагилардан иборат: магнийли
фосфоритлар асосидаги ЭФКни фаоллаш ва концентрлашнинг илмий
асосланган технологиялари яратилди;
фосфатли
хомашѐларни
заррачалар
ўлчами бўйича олдиндан
фракцияларга ажратиш, сўнгра термик қайта ишлаш йўли билан Қоратоғ
юқори магнийли фосфоритларни ЭФКга тўғридан-тўғри сульфат кислотали
қайта ишлашнинг такомиллашган технологияси яратилди;
юқори навли аммофос олишни таъминлайдиган фосфат кислота
экстракцияси ишлаб чиқариш технологик циклида ЭФКни бир пайтнинг
ўзида фторсизлантириш ва сульфатсизлантириш технологияси яратилди;
юқори магнийли фосфоритлардан таркибида кальций бўлган
концентрланган фосфорли ўғит – қўшалоқ суперфосфат ва паст навли
9
фосфоритлардан мис ва рух тутган микроэлементли ўғитлар олиш
технологиялари яратилди;
ЭФКни сульфатлар ва фтордан тозалаш, таркибида кальций бўлган
концентрланган фосфорли ўғитлар олиш технологиялари «Ammofos-Maxam»
АЖда ҳамда микроэлементли ўғитлар олиш технологияси «Қўқон
суперфосфат заводи» АЖда тажриба ва саноат-тажриба синовларидан
ўтказилди;
магнийли
фосфоритлар
асосидаги
ЭФКни
фаоллаштириш
технологиясини ўзлаштириш концентрланган фосфорли ўғитлар ишлаб
чиқаришга юқори магнийли фосфоритларни қамраб олишни, концентрланган
фосфорли ўғитлар ҳажмини оширишни ва қишлоқ хўжалиги талабини
қондиришни таъминлайди.
Тадқиқот натижаларининг ишончлилиги.
Фойдаланилган кимѐвий
(аналитик кимѐ) ва физик-кимѐвий таҳлил натижалари саноат қурилмаларида
синовдан ўтказилганлиги билан тасдиқланади.
Тадқиқот натижаларининг илмий ва амалий аҳамияти.
Тадқиқот
натижаларининг илмий аҳамияти магнийли ЭФКни қуйилиб қолиш
жараѐнига магний сульфат ва аммоний нитратнинг таъсирини очиб бериш ва
магнийли фосфоритлар асосидаги ЭФКни фаоллаштиришнинг илмий
асосларини яратиш, бу эса концентрланган фосфорли ўғитлар саноат ишлаб
чиқаришига юқори магнийли ва паст навли фосфоритларни қамраб олиниши
билан изоҳланади.
Тадқиқот натижаларининг амалий аҳамияти юқори магнийли
фосфоритлардан кузги шудгорлашда яроқли бўлган таркибида кальций
тутган концентрланган фосфорли ўғитлар олиш учун фаолланган ЭФКдан,
шунингдек Ўзбекистон Республикаси олий ўқув юртларида ноорганик
моддалар ва минерал ўғитлар технологияси мутахассислиги бўйича кадрлар
тайѐрлашдаги ўқув жараѐнларида фойдаланишга хизмат қилади.
Тадқиқот натижаларининг жорий қилиниши.
Қоратоғ ва Марказий
Қизилқум магнийли фосфоритларини концентрланган фосфорли ўғитларга
қайта ишлаш технологияларини яратиш бўйича олинган илмий натижалар
асосида:
мураккаб азот-фосфорли ўғит олиш усулига Ўзбекистон Республикаси
Интеллектуал мулк агентлигининг ихтирога патенти олинган (№ IAP 03806).
Натижада магнийли ЭФКни аммоний нитрат иштирокида буғлатиш йўли
билан олинган концентрланган ва фаолланган кислотада фосфоритларни
парчалаш, маҳсулотни донадорлаш ва қуритиш орқали концентрланган
фосфорли ўғит – қўшалоқ суперфосфат олиш имконияти яратилган;
ЭФКни сульфатлар ва фтордан тозалаш, азот-фосфор-кальцийли ўғит ва
микроэлементли ўғит олиш, Қоратоғ юқори магнийли фосфоритларидан янги
турдаги концентрланган фосфорли ўғит олиш технологиялари «Ammofos
Maxam» АЖда татбиқ этилиб, юқори навли аммофос ҳамда таркибида
кальций ва микроэлементлар тутган концентрланган фосфорли ўғитлар
олинган («Ўзкимѐсаноат» АЖнинг 2017 йил 24 июлдаги 01/3-3976/П-сон
маълумотномаси). Ушбу натижаларни амалиѐтга жорий қилиш аммофос
10
ишлаб чиқаришнинг амалдаги усулига нисбатан хомашѐлар – сульфат
кислота сарфини 15–20% га, аммиак сарфини 60–80% га камайтириш
имконини берган.
Тадқиқот
натижаларининг
апробацияси.
Мазкур
тадқиқот
натижалари, жумладан 7 та халқаро ва 27 та республика илмий-амалий
анжуманларида муҳокамадан ўтказилган.
Тадқиқот натижаларининг эълон қилиниши.
Диссертация мавзуси
бўйича жами 60 та илмий иш чоп этилган, шулардан, Ўзбекистон
Республикаси Олий аттестация комиссиясининг докторлик диссертациялари
асосий илмий натижаларини чоп этиш тавсия этилган илмий нашрларда 13 та
мақола, жумладан, 10 таси республика ва 3 таси хорижий журналларда нашр
этилган ҳамда 1 та ихтирога патент олинган. Шунингдек, мазкур диссертация
ишининг илмий-тадқиқот ишлари умумлаштирилган натижаларидан 6 та
дарслик ва ўқув қўлланмаларни тайѐрлашда фойдаланилган.
Диссертациянинг тузилиши ва ҳажми.
Диссертация таркиби кириш,
бешта боб, хулоса, фойдаланилган адабиѐтлар рўйхати ва иловалардан иборат.
Диссертациянинг ҳажми 193 бетни ташкил этган.
ДИССЕРТАЦИЯНИНГ АСОСИЙ МАЗМУНИ
Кириш
қисмида ишнинг долзарблиги ва зарурати асосланган,
тадқиқотнинг мақсади ва асосий вазифалари тавсифланган, тадқиқотнинг
объекти ва предмети аниқланган, Ўзбекистон Республикаси фан ва
технологияси
тараққиѐтининг
устувор
йўналишларига
мослиги,
тадқиқотнинг илмий янгилиги ва амалий натижалари баѐн қилинган, олинган
натижаларнинг илмий ва амалий аҳамияти очиб берилган, тадқиқот
натижаларини амалиѐтга жорий этиш, чоп этилган илмий ишлар ва
диссертация тузилиши бўйича маълумотлар келтирилган.
Диссертациянинг
«Фосфоритларни қайта ишлаш ҳамда фосфорли ва
микроэлементли ўғитлар ишлаб чиқариш соҳасининг ҳозирги замондаги
ҳолати»
деб номланган биринчи бобида паст навли, магнийли
фосфоритлардан ҳозирги замондаги ва келажакдаги фойдаланиш ҳолати
келтириб ўтилган. Турли хил конлар фосфатли хомашѐларига тавсиф ҳамда
Қоратоғ ва МҚ фосфоритларининг ўзига хослиги келтирилган. Паст навли
фосфатли хомашѐлардан концентрланган фосфорли ўғитлар олиш
технологияларида фойдаланиш масалалари кўрсатиб ўтилган. Магнийли
фосфоритларни ЭФК ва фосфорли ўғитларга қайта ишлаш мавжуд усуллари
бўйича илмий-техник адабиѐтлар таҳлили ўтказилган. Чоп этилган
натижаларни чуқур ва батафсил танқидий таҳлили асосида тадқиқотнинг
мақсад ва вазифалари шакллантирилган.
Қўйилган мақсадга эришиш учун ишда таркиби (оғир. %): Р
2
О
5
– 24,53-
26,33; СаО – 37,72-41,76; MgО – 2,16-3,50; R
2
О
3
– 1,92-2,28; СО
2
– 5,08-9,23; F
– 2,00-3,75; кальций модули 1,52-1,70 бўлган Қоратоғ фосфоритлари; Р
2
О
5
–
26,20-27,34; СаО – 53,26-57,64; MgО – 1,07-1,12; R
2
О
3
– 0,79-1,85; СО
2
– 2,39-
3,08; F – 2,86-2,88; кальций модули 1,95-2,20 бўлган МҚнинг ювиб
11
куйдирилган фосфорит концентратлари (ЮКФК) ҳамда Р
2
О
5
– 12,98-24,80;
СаО – 40,10-44,27; MgО – 0,33-3,20; R
2
О
3
– 0,65-1,89; СО
2
– 11,41-14,34; F –
1,59-2,48; кальций модули 2,11-3,09 бўлган МҚнинг паст навли (ювиб
қуритилган концентрат – ЮҚК, бойитилмаган фосфатли хомашѐ – БФХ,
чангли фракция – ЧФ) фосфоритларидан фойдаланилди.
Диссертациянинг
«Фосфат кислотали эритмалар физик-кимѐвий
хоссалари тадқиқи»
деб номланган иккинчи бобида фосфатли хомашѐларни
парчалаш учун яроқли фаолланган, концентрланган ЭФК олишнинг назарий
асослари кўриб чиқилган. Шу сабабли фосфат кислотали эритмаларнинг
физик, физик-кимѐвий хоссаларини ҳамда H
3
PO
4
-MgSO
4
-H
2
O системасида
магний сульфат кристаллогидратлари дегидратацияси жараѐнига аммоний
нитратнинг таъсир механизмини ўрганишга қизиқиш уйғонди.
Тадқиқот учун таркибида
10÷23,6% MgSO
4
⋅
7H
2
O ва
28
-1
26
1÷2,3% NH
4
NO
3
бўлган 20÷50%
-см
24
-1
P
2
O
5
концентрацияли фосфат
кислоталардан
фойдаланилган.
Олинган
натижалар
1-расмда
келтирилган.
Фосфат кислота
нинг электр
ўтказувчанлиги ва
тўйинган буғ
босими кислота
концентрацияси
ортишига боғ лиқ
ҳолда экстремал
ўзгаради. Бу
концентрлаш
жараѐнида
фосфат кислота
таркибининг
Электр
ўтказувчанлик,
о
м
22
20
18
16
14
12
10
8
6
4
2
3
1
2
70°С 65°С 60°С 55°С
50°С 45°С 40°С 35°С
30°С 25°С
структура ўзгаришлари ҳамда
сольватация (гидратация)
жараѐнлари билан боғлиқдир.
H
3
PO
4
-H
2
O (ФК-1) систе
маси
электр ўтказувчанлиги унга
MgSO
4
⋅
7H
2
O тузи (ФК-2),
20 30 40 50 60 70
Кислота концентрацияси, % Р
2
О
5
1-расм. Системалар электр
ўтказувчанлиги: 1 – Н
3
РО
4
– Н
2
О (ФК-1);
2 – H
3
PO
4
– MgSO
4
– H
2
O (ФК-2);
3 – H
3
PO
4
– MgSO
4
– NH
4
NO
3
– H
2
O(ФК-3).
MgSO
4
⋅
7H
2
O ва NH
4
NO
3
тузлар аралашмаси (ФК-3) қўшилганда камаяди
(1-расм, 2 ва 3 эгри чизиқлар). Чунки эритмада моддалар концентрацияси
ортиши билан (системада эквивалент тарзда сув миқдори камаяди)
молекулаларнинг диссоциация даражаси, шунингдек эффектив ионлар
миқдори ҳам камаяди. ФК-2 нинг электр ўтказувчанлиги энг кам бўлади
(1-расм, 2 эгри чизиқ). Буни магний сульфат гидратлари атрофида сув
молекулалари ассоциацияси билан тушунтирилади. Натижада системада
“эркин сув” камаяди, бу эса сувнинг тўйинган буғ босимининг камайишига
олиб келади. ФК-3 системасида, яъни ФК-2 га аммоний нитрат киритилганда,
электр ўтказувчанлик ва тўйинган буғ босимининг ортиши магний сульфат
гидрати молекулаларидан ассоциланган сув молекулаларининг бузилиши
билан боғлиқдир.
Бундан ташқари, ФК-1, ФК-2, ФК-3, Қоратоғ ва МҚ фосфоритлари
асосидаги ЭФК ва ЭФК+NH
4
NO
3
учун тааллуқли водород ионлари миқдори
12
нинг ўзгариши ва pH муҳитига, шунингдек трикальцийфосфатнинг фосфат
кислотали (ФК-1, ФК-2, ФК-3 ва ФК-1а, яъни H
3
PO
4
-NH
4
NO
3
-H
2
O) эритма
ларда парчаланиши билан боғлиқ кимѐвий фаолликнинг ортиши аниқланди.
Кислота концентрациясининг 20% дан 50% P
2
O
5
гача ортиши билан
диссоциацияланган биринчи водород ионлари концентрациясининг ФК-1 да
0,2816 дан 0,7047% гача, ФК-2 да 0,2758 дан 0,6492% гача ва ФК-3 да 0,3032
дан 0,6457% гача ортиши аниқланди. Таркибида магний катиони бўлган
эритмаларда водород ионлари концентрациясининг камайиши иккинчи
водород иони камайиши ва H
+
+ HPO
4
2-
⇄
H
2
PO
4
-
мувозанатнинг ўнг томонга
силжиши ҳисобига содир бўлади. Чунки жараѐнда диссоциацияланган
иккинчи водород ион ҳам маълум даражада иштирок этади.
Тадқиқотлар ФК-1 га
MgSO
4
⋅
7H
2
O ва ФК-2 га
аммоний нитрат
киритилиши
pH муҳитининг камайишига
олиб келишини кўрсатди (2-
расм). ЭФК концентрацияси
21,2% дан 36,84% P
2
O
5
гача
ортганда pH муҳити 0,85
дан -
0,33 гача камаяди, мувофиқ
равишда биринчи водород
ионларининг
концентрацияси
0,2384 дан 0,3861% гача
ортади. Кислота концентрация
си янада ортганда ЭФК ва
ЭФК+NH
4
NO
3
системалари
даги pH
миҳитининг эквива лент ўзгариши
кузатилмайди. pH муҳити биринчи
водород ионлари миқдорига боғлиқ
бўлмаган ҳолда анчагина бар
2-расм. Фосфат кислотали эритмалар
таркиби ва концентрациясига
боғлиқликда рН нинг ўзгариши:
1 – ФК-1; 2 – ФК-2; 3 – ФК-3; 4 – ЭФК
(Қоратоғ); 5 – ЭФК (Қоратоғ) + NH
4
NO
3
; 6 –
ЭФК (МҚ); 7 – ЭФК (МҚ) + NH
4
NO
3
.
қарор ҳолатга келади. Бундай ҳодисани “Вичнер-Пальман эффекти” билан
тушунтирилиши мумкин. ЭФК+NH
4
NO
3
системасида pH қиймати ЭФКга
нисбатан кичикдир. Бу ФК-2 ва ФК-3 ларга ҳам тааллуқлидир.
Аммоний нитрат билан фаолланган фосфат кислота ҳамда таркибида
магний сульфат ва аммоний нитрат бўлган фосфат кислотали эритмаларда
трикальцийфосфатнинг парчаланиш даражаси (К
п
) ортади. Бунда К
п
энг
юқори қиймати (97÷99%) трикальцийфосфатнинг таркибида MgSO
4
ва
NH
4
NO
3
(20÷45% P
2
O
5
) бўлган ФК-3 да парчаланишида (суспензия IV)
кузатилади.
Олинган натижалар кўрсатадики, магнийли ЭФКга аммоний нитрат
қўшиш фосфат кислотанинг кимѐвий фаоллиги ортишини таъминлайди ва бу
ассоциланган сув молекулалари миқдорининг ортиши ва магний сульфат
гидратининг бузилиши билан боғлиқдир.
13
Диссертациянинг
«Қоратоғ ва Марказий Қизилқум фосфоритларини
экстракцион
фосфат
кислотага
қайта
ишлаш
жараѐнларини
такомиллаштириш»
деб номланган учинчи бобида фосфат кислотани
экстракциялаш жараѐнларини такомиллаштириш, ЭФКни сульфатлар ва
фтордан тозалаш, шунингдек фосфогипсдан фторни ажратиб олиш бўйича
маълумотлар келтирилган.
Қоратоғ фосфатли хомашѐси сифатининг ЭФК ишлаб чиқариш
технологик кўрсаткичларига таъсирини аниқлаш учун турли даражада
майдаланган фосфатли хомашѐ кимѐвий ва тузли таркиби ўрганилди.
Эримайдиган қолдиқ ва фторнинг катта миқдори заррача ўлчами 160-
200 мкм ва 200 мкм дан йирик фосфатли хомашѐ фракциясига тўғри келади.
Майдаланиш даражаси ортиши билан хомашѐдаги карбонатли бирикмалар
миқдори ортиб боради. Уларнинг максимал миқдори заррача ўлчами 160 мкм
дан кичик фракцияда кузатилади. Фосфоритнинг йирик фракциясига
нисбатан майда фракциясида темир ва алюминий оксидлари кўп бўлади.
Фосфатларнинг кўп миқдори 200 мкм дан йирик ўлчамли заррачаларда
кузатилади. Бунда мазкур фракция таркибида кўп миқдорда (1,53-1,55%)
кальций фторид бўлади. Майдаланиш даражасининг ортиши билан кальций
фторид миқдори 0,22-0,37% гача камаяди.
Қоратоғ оддий фосфорит рудалари кимѐвий таркиби ва заррачалар
ўлчамининг фосфат кислота экстракциялаш жараѐнига таъсири ўрганилди.
Фосфатнинг парчаланиш даражаси минерал доначалари сирт юзасига тўғри
пропорционаллиги аниқланди. Фосфорит заррача ўлчамининг ортиши билан
парчаланиш тезлиги камаяди. 200 мкм дан йирик ўлчамли фракция учун
ювилиш даражаси (К
ювил.
) 99,2% ва унум (К
унум
) 92,7% бўлганда парчаланиш
даражасини (К
парч.
) 95,9% га, ажралиш даражасини (К
ажр.
) 93,5% га жараѐнни
85
±
1
о
С ҳарорат ва 8 соат давомида ўтказилганда етади, 70 мкм дан кичик
ўлчамли фосфорит фракциясини парчалашда эса тўқнашувчи фазалар
юзасининг ортиши ҳисобига 3 соатда худди шундай кўрсаткичлар олиниши
мумкин.
Нисбатан юқори технологик кўрсаткичлар қиймати (асосан К
парч.
)
маълум даражада (СаО+MgO)/Р
2
О
5
нисбатига ҳам боғлиқ. 160-200 мкм
фракция учун бу нисбат 1,755 ни ташкил этади ва максимал ҳисобланади.
Заррача ўлчамининг 200 мкм дан 160 мкм гача камайиши кальций
сульфат дигидрати кристаллар ўлчамининг 40х4, 60х4 ва 44х4 мкм гача
камайишига олиб келади. Энг майда кристаллар 70-160 мкм фосфорит
фракциясини қайта ишлашда: 20х4, 40х4, 36х4 мкм ўлчамли кристаллар
ҳамда 0-70 мкм фракцияда: асосан 16х2, 12х2, 4х4 ва камдан-кам 24х2 мкм
ўлчамли кристаллар ҳосил бўлади.
Заррача ўлчами 0-70 мкм дан 100-160 мкм гача бўлган фосфатли хомашѐ
парчаланганда фосфогипснинг майда кристаллари ҳосил бўлишини
карбонатлар миқдорининг кўплиги, биринчи минутданоқ сульфат кислотали
таъсирлашувнинг юқори тезиги билан тавсифланадиган фосфат заррачалари
умумий юзасининг катталиги, шу туфайли шу кўп миқдордаги кристалл
14
марказлари ҳосил қилиши, бу эса кристалларнинг янада ўсишига тўсқинлик
қилиши билан изоҳланади. Бунда фосфат заррачалари сиртида кальций
сульфатнинг жуда майда кристалларидан иборат бир текисдаги қуйқа қатлам
билан қопланиш содир бўлади, бунинг натижасида реакциянинг секинла
шиши содир бўлади. Бизнинг тажрибаларда бундай жараѐн заррача ўлчами
100-160 мкм бўлган фосфатли хомашѐ парчаланганда яққол намоѐн бўлади,
кўрсаткичлари 160-200 мкм ўлчамли фракция технологик кўрсаткичлари
билан яқин бўлади, ўттиз минутли таъсирлашувдан сўнг 100-160 мкм ўлчам
ли фосфатли хомашѐ фракциясининг парчаланиш даражаси хаттоки 160-200
мкм ўлчамли фракция парчаланиш даражасидан ҳам паст бўлади (3-расм).
Заррача ўлчами 70 мкм дан
100
Парчаланиш даражаси, %
90
80
70
60
50
40
0-70
240 мин
90 мин
30 мин
10 мин
70-100 100-160 160-200
кичик бўлганда қуйқа
қатлам ҳосил бўлиш
эҳтимоллиги камдир. Бу
заррачаларнинг жуда
кичик (индивидуал)
юзаси ва биринчи
минутданоқ янада майда
заррача ларга бўлинади,
яъни қуйқа ҳосил қилиш
объекти мавжуд
бўлмайди.
Фосфат кислотани
экстрак циялаш учун
минимал миқдордаги
карбонатлари бўлган
нисбатан йирик
доначали
фосфоритлардан
фойдаланиш мақсадга
мувофиқ.
Қоратоғ юқори
карбонатли
фосфоритларини 700
O
C
да термик қайта ишлаш
CO
2
ва учувчан
Заррача ўлчами, мкм
3-расм. Қоратоғ фосфоритлари
парчаланиш даражасининг вақт бўйича
заррача ўлчамига боғлиқликда ўзгариши
фракцияни йўқотилиши ҳисобига
кўпикланишни 17 марта камайи
шини ҳамда минераллар физик
кимѐвий хоссалари ва структура
ўзгаришларини таъминлайди.
Қоратоғ фосфоритларини термик қайта ишлашнинг сульфат кислотали
экстракциялаш технологик кўрсаткичларига таъсири бўйича тадқиқотлар
кальций сульфат кристалланишининг яхшиланишини кўрсатади, яъни термик
қайта ишланмаган фосфоритлардан фойдалангандаги кристаллар ўлчами
40х20х4 мкм га (ромбик ва пластинкали) нисбатан солиштирилганда
кристаллар ўлчами икки марта ортади ва сезиларсиз даражадаги кўпикланиш
қатлами ҳосил қилади.
Термик қайта ишлашдан сўнг фильтрлаш тезлиги 1,25 марта, ювилиш
тезлиги 1,15 марта ортади. Бунда фосфат кислота ажралиш даражаси
2,2-2,4% га ортади, фосфат кислота унуми эса 92-93% ни ташкил этади. Бу
заррача ўлчами (60
÷
80)х40х20 мкм бўлган ромбик-призматик ва қисман
40х20х4 мкм бўлган ромбик кристаллар ҳосил бўлиши билан
тушунтирилади.
15
Қоратоғ фосфоритларидан фарқли тарзда МҚ фосфоритлари таркибида
магний бирикмалари кам – 1,4% дан кўп бўлмаган миқдорда бўлади. Лекин,
геологик қидирув ишлар маълумотларига кўра, фосфатли руданинг айрим
қатламларидаги магний миқдори 3% дан ортади.
ЭФК олиш бўйича тадқиқотлар ювиб қуритилган концентратдан (ЮҚК)
фойдаланган ҳолда ўтказилди. Фосфоритни парчалаш сульфат ва фосфат
кислоталар аралашмаси билан дигидратли режимда амалга оширилди. Тизим
бўтқанинг циркуляцияли айланишисиз ишлайди.
ЭФК ва экстракцион бўтқа кимѐвий таркибини магний миқдорига
боғлиқлиги ҳолда ўрганиш бўйича лаборатория тажрибаларининг
натижалари, бўтқа суюқ фазасидаги МgО миқдорининг 2,30 дан 0,74% гача
камайиши билан айланма эритмадаги Р
2
О
5
миқдори 15,76 дан 17,30% гача
ўзгаришини кўрсатади. 100 мл даги SО
3
миқдори 1,52-2,04 г ни ташкил этади,
экстракцион бўтқа зичлиги қисман камаяди. Олинадиган маҳсулот
кислотасидаги бошқа Аl
2
O
3
, Fe
2
O
3
ва F каби номаъқул бирикмалар, мос
ҳолда, 4,14, 4,05 ва 2,30 марта камаяди.
Бўтқа суюқ фазасидаги МgО миқдорининг 2,30 дан 1,25% гача
камайиши билан фильтрлаш тезлиги 540,67 дан 810,22 кг/м
2
с гача
ортади.
Бўтқа суюқ фазасидаги МgО миқдорининг янада 0,74% гача камайиши
натижасида фильтрлаш тезлиги 659,21 кг/м
2
с гача камаяди.
Экстракцион бўтқа суюқ фазасидаги MgO миқдори 2,30% га тенг
бўлганда парчаланиш даражаси 95,4% ни, ажралиш коэффициенти ва унум
эса, мувофиқ ҳолда, 93,6 ва 92,6% ни ташкил этади. MgO миқдори 1,25-1,52%
гача камайганда парчаланиш даражаси 97,5-98,9% гача ортади, ажралиш
коэффициенти ва унум эса, мувофиқ ҳолда, 95,8-97,5% ва 94,8-96,8% гача
етади.
Суюқ фазадаги MgO миқдори 2,16-2,30% бўлганда кальций сульфатнинг
80х60, 60х60, 40х040, 20х20 мкм ўлчамли асосан ромбик кристаллари ҳосил
бўлади. Суюқ фазадаги MgO миқдори 1,16-1,52% гача камайганда
кристалларнинг ўсиши ва шаклининг ўзгариши содир бўлади, 100х24,
120х20, 220х20 ўлчамли пластинкали ва игнасимон кристаллар ҳосил бўлади,
шунингдек кўпгина 560х80, 400х80 ўлчамли кристаллар учрайди. Системада
MgO нинг янада камайиши 520х40, 180х24, 80х8, 80х4, 60х2 мкм ўлчамли ва
кўп миқдорда майда кристаллар бўлган кальций сульфатнинг бир жинсли
бўлмаган кристаллари ҳосил бўлишига олиб келади. Бу фосфат кислотали
эритмада 1,50-1,75% MgO бўлганда кальций сульфат яримгидратининг
гипсга фазали ўтишининг секинлашиши ва фосфорит юзасининг кальций
сульфат билан қуйқаланиши билан изоҳланади.
Олинган натижалар шундан далолат берадики, магний ионлари бевосита
кальций сульфатнинг кристалл ҳосил қилишида иштирок этади ва кристаллар
шаклланиш катталиги ва ўлчамига керакли даражада таъсир кўрсатади. Бу
таъсир системадаги магний ионлари концентрацияси билан аниқланади.
Суюқ фазадаги магний ионларининг мақбул концентрацияси MgO
ҳисобида 1,16-1,25 оғир. % ҳисобланади. Бунда магнийли камбағал (24,8%
Р
2
О
5
) «дағал» майдаланган фосфоритлардан «қайноқ» дигидратли режимда
16
21,36-21,88% Р
2
О
5
концентрацияли фосфат кислотанинг яхши унумига (95,8-
96,8%) эришилади.
Фосфоритлардан олинган ЭФК таркибида 15% гача турли хил
қўшимчалар бўлади, натижада улардан юқори навли аммофос олишга
эришиб бўлмайди. Бунинг учун уни йўлдош қўшимчалардан тозалаш керак.
ЭФКни сульфатлар ва фтордан тозалаш кальций карбонат ва ювиб
куйдирилган фосфатли концентрат (ЮКФК) билан амалга оширилди.
Реагентлар меъѐри CaO ҳисобида кальций фторид ҳосил бўлишига 60
дан 150% гача ва SO
3
ни боғлашга 80-100% чегарасида ўзгартирилди
(1-жадвал). Кальций карбонат ва ЮКФК фосфаткислота-гипсли бўтқага
фильтрлашдан олдин қўшилди.
1-жадвал
Кальций карбонат меъѐрининг МҚ фосфоритлари асосидаги ЭФК
кимѐвий таркибига таъсири ҳамда фторнинг газ фазаси ва фосфогипсга
ўтиш даражаси
Кўрсаткичларнинг
номланиши
Фторни боғлаш учун кальций карбонат
миқдори, стехиометрик миқдорга нисбатан %
ҳисобида
-
60
80
100
120
140
150
Эркин H
2
SO
4
ни боғлаш
учун кальций карбонат
меъѐри, стехиометрик
миқдорга нисбатан %
ҳисобида
-
80
100
100
100
100
100
ЭФК кимѐвий таркиби, оғир. %
P
2
O
5
20,15 20,08 19,97 19,85 20,24 19,94 20,02
CaO
0,41
0,39
0,58
0,94
1,46
2,14
2,61
MgO
0,82
0,81
0,81
0,80
0,82
0,81
0,81
SO
3
2,22
0,86
0,51
0,48
0,52
0,47
0,44
R
2
O
3
0,61
0,61
0,60
0,60
0,59
0,60
0,59
F
1,32
0,69
0,51
0,32
0,27
0,25
0,25
муаллақ заррачалар
0,25
0,32
0,28
0,19
0,24
0,17
0,16
Фторнинг ўтиш даражаси, %
Фосфогипсга
40,5
68,4
74,1
82,5
85,7
86,6
86,8
Газ фазасига
5,4
5,3
5,1
4,1
4,2
4,0
4,1
Ҳаммаси
45,9
73,7
79,2
86,6
89,9
90,6
90,9
1-жадвалдан кўринадики, кальций карбонат қўшилмасдан ЭФК олишда
фосфоритдаги умумий фтор миқдорининг газ фазасига ўтиши 5,4% ни,
фосфогипсга ўтиши 40,5% ни ташкил этади ва ЭФКда 54,1% фтор қолади.
Кальций карбонат қўшилганда газ фазасига ўтадиган фтор миқдори 5,4%
дан 4,1% га камаяди, бу жараѐннинг бошланишида унинг асосий
миқдорининг ажралишини кўрсатади. Парчаланиш жараѐнида 100-150%
меъѐрда СаСО
3
қўшиш орқали фторнинг газ фазаси ва фосфогипсга умумий
ўтиш даражаси 86,6-90,9% ни ташкил этади. Бунда ЭФКдаги фтор миқдори
0,25-0,32% ни ташкил этади, бу кальций карбонат қўшилмаган ҳолатга
нисбатан 4,1-5,3 марта камдир. СаСО
3
тарзидаги СаО меъѐри 100-120%
бўлганда ЭФК фторсизланиш даражаси 80,5-85,4% ни, сульфатсизланиш
даражаси эса 78,7-79,6% ни ташкил этади.
17
Кальций карбонат меъѐрининг 120-150% гача ортиши фторнинг қаттиқ
фазага ўтиш даражасини атиги 3,2-4,3% оширади. Бунда кальций
карбонатнинг фторни боғлаш учун 60 дан 150% гача ҳамда ортиқча сульфат
кислотани боғлаш учун 80 дан 100% гача меъѐрида парчаланиш, ажралиш,
ювилиш коэффициентлари ва унум, мос ҳолда, 98,7%, 95,5-95,8%, 99,2-99,4%
ва 94,8-95,0% ни ташкил этади.
Фосфогипснинг фильтрланиш тезлиги нисбатан юқори бўлиб, қуруқ
қолдиқ бўйича 806,46-809,07 кг/м
2
·с ни ташкил этади.
Кислотани тозалаш жараѐнида ЮКФК ишлатилганда ва кальций фторид
ҳосил бўлишига 120-150% ва кальций сульфат ҳосил бўлишига 100%
меъѐрида олинганда маҳсулот ЭФКдаги P
2
O
5
миқдори 19,85-20,15% дан
20,15-21,89% гача ортади, кислотадаги CaO миқдори 1,26-2,15% ни ташкил
этади. Кальций карбонат қўшилганда ЮКФКга нисбатан фторсизланиш
даражаси 2,2-2,4% га юқори, сульфатсизланиш даражаси эса 1,7-2,3% га ѐмон
бўлади.
Кальций карбонат ва ЮКФКнинг мақбул меъѐри кальций фторид ҳосил
бўлишига CaO ҳисобида 100-120%, кальций сульфат ҳосил бўлишига CaO
ҳисобида 100% ни ташкил этади. Бунда сульфатлар миқдори 2,22% дан 0,44-
0,48% гача, фтор 1,32% дан 0,25-0,30% гача камаяди, экстракциялашда
фторнинг газ фазасига ўтиш даражаси 5,4% дан 4,1-4,2% гача камаяди,
фосфогипсга ўтиш даражаси эса 40,5% дан 82,5-85,7% гача ортади. Фтор ва
сульфатларни тозалашдан олинган аммофос таркибида 0,8-1,0% дан кўп
бўлмаган фтор ва 52,0% дан кўп P
2
O
5
бўлади.
Тозаланган ЭФКни таркибида 52,0% P
2
O
5
дан кам бўлмаган 100 минг т
миқдордаги аммофосга қайта ишланганда соф фойда 9,4 млрд сўмни ташкил
этади.
ЭФКни тозалашда фосфорит таркибидаги 68,4-86,8% фтор кальций
фторид тарзида чўктирилади ва фосфогипс таркибида қолади. Фосфогипсдан
фторни ажратиб олиш учун фосфогипсни ювиш бўйича тадқиқот ўтказилди.
Фосфогипсни ювишни 5-60% ли сульфат кислота эритмаси, таркибида
2,28% дан 6,97% гача P
2
O
5
бўлган сульфат кислотанинг ЭФК билан
аралашмаси ва аммоний нитрат эритмаси билан амалга оширилди, ҳарорат
60
O
C да ушлаб турилди.
Фосфогипсни биринчи ювилиши ювувчи эритмалар билан ўтказилди,
иккинчи ва учинчи ювиш қайноқ сув билан амалга оширилди. Сульфат
кислота концентрацияси 5 дан 60% гача оширилиши билан фосфогипсдаги
фтор 3,37% дан 0,42-0,77% га камаяди. Фторни ажралиш даражаси
77,15-87,54% ни ташкил этади. Энг яхши натижалар 60% концентрацияли
сульфат кислота ишлатилганда олинди.
Таркибида қўшимча 2,28 ва 6,97% P
2
O
5
ли ЭФК бўлган сульфат кислота
ишлатилганда ювиш жараѐни технологик кўрсаткичлари яхшиланади ва
фосфогипсдаги фтор миқдори 0,10-0,30% гача камаяди, фторни ажралиш
даражаси 87,83-97,03% ни ташкил этади.
Фосфогипсни фтордан ювишнинг энг яхши натижаларига SO
3
бўйича
60% ли сульфат кислота, таркибида 2,28% ва 6,97% P
2
O
5
бўлган сульфат ва
18
фосфат кислоталарнинг SO
3
бўйича 60 ва 10% ли аралашмаси ҳамда 30% ли
аммоний нитрат эритмаси ишлатилганда эришилади. Ювишни иложи борича
80-90
O
C ҳароратда амалга ошириш керак. Бунда ювилиш даражаси 95,0-
97,0% ни ташкил этади, фосфогипсдаги фтор миқдори 0,10-0,17% дан
ошмайди.
Ўтказилган тадқиқотлар асосида юқори магнийли ва юқори карбонатли
фосфатлардан фосфат кислотани экстракциялаш схемасини яратдик (4-расм).
Фосфатли хомашѐ
Чиқинди газлари
2 1
Майда фракция (100
мкм дан кичик)
кальцийли ўғитлар
цехига
H
2
SO
4
H
2
SO
4
810
Қайноқ буғ
H
2
O
5a 5б 5в 5г
6 9 11
12
4
3
5
Фосфогипс чиқиндига
Суюлтирувчи эритма
13
Na
2
SO
4
Тозаланган ЭФКNa
2
SiF
6
7
4-расм. Фтор ва сульфатлардан тозаланган ЭФК ишлаб чиқаришнинг
принципиал технологик схемаси:
1-фосфатли хомашѐни фракцияларга ажратиш элаги; 2-карбонатсизлантириш учун печь;
3-экстрактор; 4-чўктириш камераси; 5-карусель вакуум-фильтр; 5а-фильтрлашнинг
биринчи доираси; 5б-фильтрлашнинг иккинчи доираси; 5в-фильтрлашнинг учинчи
доираси; 5г-фильтрлашнинг тўртинчи доираси; 6-биринчи фильтрат йиғгичи; 7-тозаланган
ЭФК омбори; 8-аралаштиргич; 9-иккинчи фильтрат йиғгичи; 10-сув тўлдирилган бак; 11-
учинчи фильтрат йиғгичи; 12- тўртинчи фильтрат йиғгичи; 13-тиндиргич.
Диссертациянинг
«Қоратоғ фосфоритларни фосфорли ўғитларга
қайта ишлаш жараѐнлари тадқиқи»
деб номланган тўртинчи бобида
Қоратоғ фосфоритларидан қўшалоқ суперфосфат олиш жараѐнининг
тадқиқот натижалари келтирилган.
Иккиламчи фосфатни фосфат кислотали парчалаш йўли билан қўшалоқ
суперфосфат олиш мақсадида Қоратоғ фосфоритларини шу хомашѐдан
олинган, аммоний нитрат иштирокида 30-40% Р
2
О
5
концентрациягача
буғлатилган ЭФКда парчалаш жараѐни ўрганилди.
Фосфорит:ЭФК (100% Р
2
О
5
) = n = 1:1 оғирлик нисбатида ва жараѐннинг
120 минут давомийлигида ЭФК концентрацияси 31,4% дан 37,0% Р
2
О
5
гача
оширилганда фосфоритнинг парчаланиш даражаси (К
п
) 55% дан 76% гача
ортиши аниқланди. ЭФК улуши 1,5 марта (n = 1:1,5) оширилганда (31,4÷37%
19
Р
2
О
5
концентрация доирасида) К
п
7÷22% га ортади ва 77,45÷83,79% га етади,
ЭФК улуши 2 марта (n = 1:2) оширилганда эса К
п
яна 2,60-5,96%% га ортади
ва 80,05÷89,75% ни ташкил этади. ЭФК меъѐри фосфоритни парчаланиш
даражасига таъсир кўрсатадиган асосий омил ҳисобланади. Тажрибанинг
режалаштирилган математик моделини қўллаш орқали Қоратоғ фосфоритини
ЭФКда парчалаш жараѐнининг тегишлича адекват модели олинди:
Y = 72,28 + 6,07X
1
+ 11,50X
2
+ 5,83X
4
– 4,0 X
2
2
– 5,05X
3
2
– 3,02X
42
Ҳисоблаш йўли билан фосфоритни максимал парчаланиш даражаси 88,68%
аниқланди.
Фосфоритни ЭФКда парчалаш жараѐни мақбул параметрлари тажриба
усулида аниқланди: ЭФК концентрацияси 35-37% P
2
O
5
, n=1:1,5, ЭФКни
буғлатишда қўшиладиган аммоний нитрат миқдори 1,5-2,0% ва жараѐн
давомийлиги 95-120 минут.
Мақбул параметрларда олинган суперфосфат бўтқаси аммиак билан pH
= 3,02 гача нейтралланганда К
п
82% га етади ва суперфосфат бўтқалари
таркибида (оғир. %): P
2
O
5умум.
= 37,47-39,31; P
2
O
5ўзл.
= 36,34-38,28; P
2
O
5с.э.
=
33,36-36,10; N
амм.
= 1,65-1,89; N
умум.
= 2,10-2,35; F = 1,25-1,52; H
2
O = 24,08-
26,39 ва б. бўлади (2-жадвал).
2-жадвал
Жараѐннинг мақбул технологик кўрсаткичлари бўйича олинган
қўшалоқ суперфосфат туридаги ўғитларнинг кимѐвий таркиби
ЭФК,
%
Р
2
О
5
n
Р
2
О
5
уму
м.,
%
Р
2
О
5
ўзл.,
%
Р
2
О
5
с.э.,
%
Р
2
О
5
эркин,
%
N
аммон.,
%
N
умум.,
%
F,
%
Н
2
О,
%
К
п
,
%
рН
Кислотали бўтқа
37,0
1:1 37,90 36,08 33,40 1,54
0,38
0,74 1,64 21,16 75,99 3,41
35,1 1:1,5 36,86 36,12 33,82 4,91
0,40
0,82 1,18 29,30 84,50 2,24
37,0 1:1,5 38,10 37,23 34,50 4,72
0,44
0,85 1,55 27,00 83,79 2,32
Қуритилган кислотали маҳсулот
37,0
1:1 48,08 46,55 42,76 1,89
0,48
0,93 1,78 2,96 84,0 3,50
35,1 1:1,5 50,75 50,65 49,90 6,71
0,59
1,17 1,14 1,29 98,60 2,34
37,0 1:1,5 51,40 51,34 50,41 6,28
0,59
1,18 1,61 0,71 99,20 2,41
Аммонийланган бўтқа
35,1 1:1,5 37,47 36,34 33,36 2,58
1,82
2,24 1,25 26,39 76,50 3,02
37,0 1:1,5 39,15 38,16 36,10 3,13
1,65
2,10 1,52 24,56 82,03 2,90
37,0 1:1,5 39,31 38,28 35,70 2,56
1,89
2,35 1,50 24,08 81,40 3,02
Қуритилган аммонийланган маҳсулот
35,1 1:1,5 50,51 49,70 48,06 3,40
2,45
3,04 1,85 0,45 88,57 3,09
37,0 1:1,5 50,63 50,60 49,98 4,05
2,22
2,80 1,80 0,73 99,60 3,03
37,0 1:1,5 51,19 50,34 47,79 3,30
2,45
3,02 1,90 0,63 88,10 3,12
n = 1:1,5 да олинган аммонийланган бўтқани 100-105
O
C ҳароратда 0,4- 0,8%
намликкача қуритиш жараѐнида К
п
6-18% га ортади ва 88,10-99,60% га етади.
Бунда таркиби (оғир. %): P
2
O
5умум.
= 50,51-51,19; P
2
O
5ўзл.
= 49,70-50,60;
20
P
2
O
5с.э.
= 47,79-49,98; P
2
O
5эркин
= 3,30-4,05; N
умум.
= 2,80-3,04; F = 1,80-1,90;
H
2
O = 0,45-0,73 бўлган Қоратоғ фосфоритларидан қўшалоқ суперфосфат
туридаги янги ўғит – супераммофосфат олинди.
Фосфорит улушини n = 1:1 гача оширилганда ва 37% P
2
O
5
концентрацияли кислота ишлатилганда К
п
= 84% бўлиб, маҳсулотдаги
Р
2
О
5умум.
= 48%, Р
2
О
5ўзл.
= 46,5% ни ташкил этади, эркин кислоталилик 1,89%
га камаяди.
Парчаланиш
жараѐнини
жадаллаштириш
мақсадида
Қоратоғ
фосфоритларини фосфат ва нитрат кислоталар аралашмаси билан парчалаш
бўйича тадқиқот ўтказилди. Фосфоритга нисбатан ЭФК меъѐрини ЭФК
(100% Р
2
О
5
):фосфорит = (1-1,5):1 = n оғирлик нисбатда олинди ва ЭФКни 5-
20% Р
2
О
5
ҳисобидан 100% HNO
3
ҳисобидаги нитрат кислота билан
алмаштирилди. Жараѐннинг технологик кўрсаткичи сифатида кальций
оксиднинг суюқ фазага ўтиш даражаси ва кислоталар аралашмасида
фосфоритнинг парчаланиш даражаси (К
п
) олинди.
Фосфоритдан фосфат-нитрат кислотали эритмага кальций ажралишнинг
мақбул режими 60
O
C ҳарорат ва 60 минут давомийликдаги жараѐнда:
ЭФКнинг Р
2
О
5
бўйича концентрацияси 20,65%, ЭФК (100% Р
2
О
5
) нинг
фосфоритга нисбатан меъѐри n=0,85, ЭФК ни нитрат кислотага
алмаштирилиши 15% Р
2
О
5
аниқланди. Бунда кальций оксиднинг суюқ фазага
ажралиш даражаси 97,5%, фосфоритнинг парчаланиш даражаси (К
п
) 85,08%
ни ташкил этди. Кислотали бўтқалар қуритилганда К
п
3,5-9% га ортиши ва
азотнинг йўқотилиши: n=0,85 да 0,5-0,6% га, n=0,80 да 7,0% га, n=1,35 да
4,5% га етиши кузатилди. Аммонийланган бўтқалар (рН = 3,08-3,13)
қуритилганда К
п
2-5% га ортади, рН эса 3,5 дан ортганда қайтар жараѐнлар
сабабли барча намуналарда К
п
80% дан камаяди. Аммонийланган бўтқалар
қуритилганда азотнинг йўқотилиши кузатилмайди.
«Ammofos-Maxam» АЖда супераммофосфат деб номланган ўғитнинг
1000 тонна тажриба намунаси ишлаб чиқарилди. Унинг асосий тавсифлари 3-
жадвалда келтирилган.
Олинган маҳсулотда эркин кислоталилик мавжуд эмас, ундаги азот
миқдори 2,02
÷
3,79% етди, Р
2
О
5умум.
= 43,42
÷
45,97%, Р
2
О
5ўзл.
= 42,87
÷
45,09%,
Р
2
О
5с.э.
= 34,39
÷
38,49%, доначалар мустаҳкамлиги 35
÷
45 кгс/см
2
ва К
п
=
86,33
÷
98,62% ни ташкил этди.
Фосфатли хомашѐни аммоний нитрат иштирокида буғлатиш йўли билан
концентрланган магнийли ЭФКда парчалаш, сўнгра аммонийлаш,
донадорлаш ва қуритиш йўли билан олинган ўғит – супераммофосфат ишлаб
чиқаришнинг самарадор комбинациялашган технологияси яратилди (5-расм).
Бунда мавжуд аммофос ишлаб чиқаришга солиштирилганда сульфат
кислота 15÷20%, аммиак 60÷80% иқтисод қилинади, фосфогипсни чиқиндига
чиқарилиши 15÷20% га камаяди.
ЎзПИТИ Марказий тажриба базасида ўтказилган синовлар кўрсатадики,
супераммофосфат агрокимѐвий кўрсаткичлари бўйича йиллик меъѐр 125
кг/га бўлганда аммофос билан бир хил, меъѐр 175 кг/га бўлганда эса
аммофосга нисбатан пахта ҳосилдорлигининг 0,6 ц/га га ўсиши кузатилди.
21
3-жадвал
Қоратоғ фосфоритлари асосидаги бошланғич хомашѐлар, саноат ишлаб
чиқариши шароитида олинган оралиқ ва тайѐр маҳсулотлар кимѐвий
таркиби
Компонент
лар
Фосфорит Бошлан
ғич ЭФК
Буғлатил
ган ЭФК
Суперфос
фат
бўтқаси
Аммоний
ланган
бўтқа
Олинган
суперам
мо
фосфат
Р
2
О
5умум.
, %
24,54
21,5
36,00-36,39 30,23-31,45 30,00-30,56 43,42-45,97
Р
2
О
5ўзл.
, %
-
-
-
29,52-30,95 28,91-29,39 42,87-45,09
Р
2
О
5с.э
, %
-
-
-
27,04-28-88 23,65-24,40 34,39-38,49
СаО, %
37,72
0,3
0,25-0,26
6,60-7,12
6,46-6,86
9,12-10,02
MgO, %
2,60
1,55
2,70-2,78
2,65-3,04
2,98-3,21
3,93-4,43
Fe
2
O
3
, %
1,20
0,89
0,78-1,02
1,07-1,21
1,02-1,28
1,69-1,84
Al
2
O
3
, %
0,97
0,86
0,80-1,01
0,92-1,01
0,86-0,91
1,28-1,33
СО
2
, %
6,57
-
-
-
-
-
N
умум.
, %
-
-
0,63-0,68
0,56-0,57
1,41-2,60
2,02-3,79
F, %
2,65
1,36
1,27-1,38
1,33-2,20
1,26-2,07
1,71-2,27
SO
3
, г/100 мл
-
1,93
2,64-2,70
2,12-2,15
-
3,07-3,19
Н
2
О, %
-
-
-
-
30,89-31,58
1,17-2,09
Муаллақ
заррача, %
-
1,86
8,74-10,8
-
-
-
Эрим. қолд.,%
17,61
-
-
5,52-6,95
-
7,95-10,03
Фторсизлан
иш
даражаси, %
-
-
39,41-44,24
-
-
27,46-43,73
К
п
, %
-
-
-
83,22-88,64 74,05-85,48 86,33-98,62
ρ
, г/см
3
(25
О
С)
-
1,27
1,548-1,555 1,652-1,678
-
-
η
, спз (25
О
С)
-
4,19
20,36-21,74 247,8-251,7
-
-
Диссертациянинг
«
Марказий
Қизилқум
фосфоритларидан
концентрланган фосфорли ўғитлар ва микроэлементли ўғитлар олиш
»
деб номланган бешинчи бобида МҚнинг ЮКФК ва паст навли (ЮҚК, БФХ
ва
ЧФ)
фосфоритлар
асосида
азотфосфоркальцийли ўғитлар ва
микроэлементли ўғитлар олиш натижалари келтирилган.
Секин таъсир этадиган ўғитлар олиш учун таркибида (оғир. %): P
2
O
5
=
13-24, CO
2
= 8-14, кальций модули 2-3,1 бўлган паст навли, юқори карбонатли
фосфатли хомашѐ ҳамда таркибида 18 ва 25% P
2
O
5
, 1-3% аммоний нитрат
бўлган ЭФК ишлатилди. Кислота меъѐри монокальцийфосфат ҳосил
бўлишига мувофиқ келадиган миқдорнинг 30- 100% доирасида олинди.
ЭФК меъѐри 100% ва аммоний нитрат миқдори 1-2% бўлганда
ўзлашадиган P
2
O
5
миқдори умумий P
2
O
5
миқдорининг 94,7-99,6% ни ташкил
этди. Сувда эрувчан P
2
O
5
миқдори эса кислота концентрацияси ва ишлатилган
фосфорит таркибига боғлиқ ҳолда 76,1-86,4% ни ташкил этди. Фосфоритдаги
P
2
O
5
миқдори қанчалик кам, CO
2
миқдори кўп бўлса, фосфорит шунчалик
яхши парчаланади ва P
2
O
5ўзл.
нинг P
2
O
5умум.
га нисбати 98,9% дан ортади.
Кислота концентрациясининг 18 дан 25% P
2
O
5
гача ортиши бу нисбатнинг
маълум даражада 99,3-99,6 дан 98,9-99,0% гача камайишига олиб келади.
P
2
O
5с.э.
нинг P
2
O
5умум.
га нисбати ҳам 84,9-86,4% дан 81,9-83,2% гача камаяди.
22
NO
4 3
) О
2 5
ЭФК (~21% Р
паст босимли
буғ
8 20
юқори босимли
буғ
айл.сув 5
23
NH
конденсат
22
айл.сув
айл.сув
24
3
4
1
6
Фосфатли
конденсат
20
21 25
25
21 21 21
хомашѐ
2
10-12% H
2
SiF
6
7
ЭФК (35-37% Р
2
О
5
)
16
9
27
25
12
26
10
NH
3
18
19
14
27
11
13
газ
ҳаво
17
15 ҳаво
Маҳсулот
5-расм. Қоратоғ фосфоритлари асосида донадорланган супераммофосфат
ишлаб чиқариш комбинациялашган технологиясининг принципиал
схемаси:
1,3,10,12-меъѐрловчи таъминлагичлар; 2-аралаштиригич; 4-иссиқлик алмаштиригич; 5-
сепаратор; 6-тутгич; 7-ўқли циркуляция насоси; 8-томчи тутгич; 9-ЭФК йиғгичи; 11-
реактор; 13-аммонийлаштиригич; 14-БДҚ; 15,19-элеваторлар; 16-элак; 17-доначаларни
совутгич; 18-майдалагич; 20-ювиш минораси; 21-циркуляция баклари; 22-иссиқлик
алмаштиргичлар; 23-конденсаторлар; 24-вакуум-эжекция қурилмаси; 25-насослар; 26-
ѐндиргич; 27-циклонлар.
Монокальцийфосфат ҳосил бўлиши ҳисобига ЭФК меъѐри 50% ни
ташкил этганда фосфатли хомашѐ ва ЭФК концентрациясига боғлиқ ҳолда
P
2
O
5ўзл.
нинг P
2
O
5умум.
га нисбати 88,5% дан 95,9% гача ўзгаради. Бунда P
2
O
5с.э.
нинг нисбий миқдори 60,6-68,3% ни ташкил этади. Нисбатан кам меъѐрда
ҳам худди шундай ҳолат кузатилади. Фосфоритдаги P
2
O
5
қанчалик кўп ва CO
2
миқдори кам бўлса, P
2
O
5ўзл.
нинг нисбий миқдори шунчалик кам бўлади.
Таклиф этилган параметрлар чегарасида фосфатли бўтқа намлиги 40 дан
60% гачани ташкил этади. Буғлатилмаган ЭФКдан фойдаланган ҳолда
фосфорли ўғитлар олишнинг мазкур усули 30-35% P
2
O
5
ли концентрланган
кислота ишлатилгандагига нисбатан P
2
O
5ўзл.
нинг нисбий миқдорини 4-6% га
оширишни таъминлайди.
МҚ фосфоритлари асосида олинган секин таъсир этадиган
азотфосфоркальцийли ўғит таркибида (оғир. %): Р
2
О
5умум.
= 34,60-46,95;
Р
2
О
5ўзл.
= 32,78-44,99; Р
2
О
5с.э.
= 21,35-38,08; CaO = 15,44-29,97; MgO = 1,76-
2,50; N = 0,66-1,92; Н
2
О = 0,87-2,96 бўлади. Фосфорли ўғитлар олишнинг
таклиф этилган усули технологик қулай, юқори самарадор ва осон амалга
оширилади.
23
Микроэлементли ўғитлар олиш учун ЭФКда мис ва рух бўлган тузлар
ѐки чиқиндилар эритилади, аммоний нитрат қўшилади ва олинган кислотада
МҚ фосфоритлари парчаланади.
Мис ва рух микроэлементлари, шунингдек фаолловчи қўшимча –
аммоний нитратнинг МҚнинг ЮКФК асосидаги турли концентрациягача
буғлатилган ЭФК зичлиги ва қовушқоқлигига таъсирини аниқлаш мақсадида
уларнинг реологик хоссалари ўрганилди.
ЭФК концентрацияси 17,23% Р
2
О
5
дан 50,17% Р
2
О
5
гача оширилиши
билан кислота зичлиги 1,194 г/см
3
дан 1,693 г/см
3
гача, қовушқоқлиги эса 1,918
спз дан 40,028 спз гача ортади.
Бошланғич ЭФКга мис ва рух микроэлементлари киритилганда
бошланғич кислота зичлиги 1,204 г/см
3
гача, қовушқоқлиги эса 2,083 спз гача
ортади. Кислота буғлатиш йўли билан концентрланганда 48,56% Р
2
О
5
концентрацияли кислота учун зичлик 1,731 г/см
3
гача, қовушқоқлик эса
40,050 спз гача ортади.
Концентрация ортиши билан кислоталар қовушқоқлиги ортади.
Концентрация 30% Р
2
О
5
дан юқори бўлиши кислота қовушқоқлигининг
ортишига катта таъсир кўрсатади. Таркибида микроэлементлар бўлган
ЭФКнинг қовушқоқлиги энг юқори бўлади.
Микроэлементли ЭФКга 0,5% ва 1,0% миқдорда аммоний нитрат
қўшилганда ЭФК қовушқоқлиги камаяди. 0,5% аммоний нитрат қўшилганда
қовушқоқлик камаяди, лекин микроэлеменлар қўшилмаган ЭФКдан
қовушқоқлиги катталигича қолади. 1,0% аммоний нитрат қўшилганда эса
микроэлементли буғлатилган ЭФКнинг қовушқоқлигини сезиларли даражада
камайтиради. Бу буғлатилган фосфат кислота физик ва физик-кимѐвий
хоссаларига аммоний нитратнинг ижобий таъсирига яна бир исбот
ҳисобланади.
Микроэлементлар тутган фосфорли ўғитлар олиш учун МҚнинг ЮКФК
ва таркибида (оғир. %): Р
2
О
5
= 18,65; Cu = 0,31; Zn = 0,15 бўлган ҳамда
аммоний нитрат иштирокида 30,35% Р
2
О
5
ва 34,82% Р
2
О
5
концентрациягача
буғлатилган ЭФК ишлатилди.
ЮКФКни
30,35%
Р
2
О
5
концентрацияли
ЭФК
билан
фосфорит:ЭФК(100% Р
2
О
5
) = n = 1:1 оғирлик нисбатида 2 соат давомида
парчалаш жараѐнини амалга оширишда парчаланиш даражаси 73,64% га
етади. Худди шундай нисбатда буғлатилган кислота концентрацияси 34,82%
Р
2
О
5
гача оширилганда кислота фаоллиги ортиши ҳисобига фосфоритнинг
парчаланиш даражаси 77,89% гача ортади (4-жадвал).
34,82% Р
2
О
5
концентрацияли кислота меъѐри 1,5 марта оширилганда
парчаланиш даражаси 81,24% гача ортади, 2 марта оширилганда эса
парчаланиш даражаси 85,48% га етади.
n = 1:1 ва буғлатилган кислота концентрацияси 30,35% ва 34,82% Р
2
О
5
бўлганда олинган суспензиялар 105
О
С ҳароратда қуритилганда парчаланиш
даражаси, мос ҳолда, 81,04% ва 86,86% га етади, яъни 7,4% ва 8,97% га
ортади. Бунинг натижада маҳсулотдаги эркин кислота (Р
2
О
5эркин
) миқдори,
мос ҳолда, 6,28% ва 4,88% ни ташкил этади.
24
4-жадвал
Жараѐннинг мақбул технологик кўрсаткичлари шароитида ва 35-37%
Р
2
О
5
концентрацияли кислота билан олинган микроэлементлар тутган
азотфосфоркальцийли ўғитларнинг кимѐвий таркиби
Фосфо
рит
турлари
n
Р
2
О
5
умум.
%
Р
2
О
5
ўзл.
%
Р
2
О
5
с.э.
%
Р
2
О
5
эрк.
%
CaO
умум.,
%
N
умум.
%
Cu,
%
Zn,
%
Н
2
О
%
рН
К
п
%
Кислотали бўтқа
ЮКФК
1:1 34,34
30,18 3,64 14,74 0,66
0,46
ЮКФК 1:1,5 35,61
33,33 6,90 11,11 0,74
9,16
1,94 81,24
ЮҚК
1:1 32,67
28,32 2,28 11,80 0,51
8,77
75,24
ЮҚК
1:1,5 34,14
30,52 11,03 8,80 0,56
9,17
1,68 82,39
БФХ
1:1 32,81
27,62 1,60 11,83 0,52
7,96
78,73
БФХ 1:1,25 33,11
28,54 6,67 10,06 0,54
9,08
82,80
ЧФ
1:1,25 32,21
27,52 6,38 9,97 0,53
9,91
9 79,90
ЧФ
1:1,5 33,26
28,90 10,75 8,83 0,55
9,75
1,65 81,54
Қуритилган кислотали маҳсулотлар
ЮКФК
1:1
48,21
46,85
42,53
4,88 20,69 0,92
0,37 2,44 2,81 86,86
ЮКФК 1:1,5
48,77
48,14
45,94
9,29 15,22 1,01
0,42 2,98
91,62
ЮҚК
1:1
44,81
43,52
39,47
3,05 16,18 0,70
0,30 2,31 3,16 81,25
ЮҚК
1:1,5
46,98
46,45
42,70
15,04 12,11 0,77
0,34 2,52 1,77 89,54
БФХ
1:1
44,70
43,50
37,80
2,18 16,12 0,71
0,26 1,86
79,41
БФХ
1:1,2
9,09 13,81 0,74
0,28 2,68 2,07 86,23
ЧФ
1:1,2
8,80 13,90 0,73
0,28 2,28 2,10 83,46
ЧФ
1:1,5
45,78
45,24
40,15
14,67 12,15 0,76
0,29 3,35 1,78 85,22
Аммонийланган бўтқа
ЮКФК 1:1,5 37,07
33,28 3,29 11,57 3,17
5,23
78,66
ЮҚК
1:1,5 34,23
30,05 2,52 8,82 2,23
8,45
79,70
БФХ 1:1,25 33,45
27,82 3,21 10,17 1,23
7,76
81,02
Қуритилган аммонийланган маҳсулотлар
ЮКФК 1:1,5
48,43
47,11
43,10
2,94 15,12 4,14
0,40 2,32 3,20 82,32
ЮҚК
1:1,5
46,67
45,80
41,21
3,42 12,03 3,04
0,34 2,17 3,05 82,72
БФХ
1:1,2
4,24 13,59 1,65
0,29 3,43 2,83 83,29
ЧФ
1:1,2
3,21 13,73 1,86
0,27 3,13 3,11 80,38
ЧФ
1:1,5
45,44
44,82
37,77
3,50 12,06 2,93
0,30 2,44 3,02 82,90
Буғлатилган кислота концентрацияси 34,82% Р
2
О
5
, n = 1:1 бўлганда
олинган суспензияларни қуритиш йўли билан таркибида (оғир. %): Р
2
О
5умум.
=
48,21; Р
2
О
5ўзл.
= 46,85; Р
2
О
5с.э.
= 42,53; Р
2
О
5эркин
= 4,88; N = 0,92; Cu = 0,65; Zn
= 0,37; Н
2
О = 2,44 ва б. бўлган микроэлементлар тутган фосфоркальцийли
ўғит олинди.
Буғлатилган кислота концентрацияси 34,82% Р
2
О
5
, n = 1:1,5 ва 1:2
бўлганда парчаланиш даражаси, мос ҳолда, 91,62% ва 92,23% га етади, яъни
10,38% ва 6,75% га ортади. Лекин, эркин кислота миқдори 9,29% ва 11,25%
ни ташкил этади, шу сабабли бундай аралашмаларни қуритишдан олдин
нейтраллаш керак бўлади.
Суспензияларни нейтраллаш ва қуритиш натижасида эркин кислота, мос
ҳолда, 2,94% ва 3,22% гача камайиши кузатилади, парчаланиш даражаси, мос
ҳолда, 82,32% ва 84,19% ни ташкил этади. Микроэлементлар тутган
25
азотфосфоркальцийли ўғит (АФКЎ) таркибида (оғир. %): Р
2
О
5умум.
= 48,43 ва
48,89; Р
2
О
5ўзл.
= 47,11 ва 47,96; Р
2
О
5с.э.
= 43,10 ва 44,05; Р
2
О
5эркин
= 2,94 ва 3,22;
N = 4,14 ва 5,21; Cu = 0,68 ва 0,74; Zn = 0,40 ва 0,52; Н
2
О = 2,32 ва 3,71 ва
бошқалар бўлади.
Микроэлемент тутган азотфосфоркальцийли ўғит олишнинг мақбул
шароити: фаолланган ЭФК концентрацияси ~35% Р
2
О
5
, n = 1:(1÷1,5),
парчалаш давомийлиги – 1,5-2,0 соат ва қуритиш ҳарорати – 100-105
О
С
ҳисобланади.
30% Р
2
О
5
концентрацияли ЭФКда паст навли фосфоритларни n = 1:1
оғирлик нисбатида 2 соат давомида парчалаш жараѐнини амалга оширишда
парчаланиш даражаси 68,96-73,82% га етади. Барчасидан яхши БФХ,
ҳаммасидан ѐмон ЧФ парчаланади.
МҚ фосфоритлари асосида микроэлементлар тутган
азотфосфоркальцийли ўғитлар олишнинг принципиал технологик схемаси 6-
расмда кўрсатилган.
NH
4
NO
3
ЭФК
7
CuSO
4
·5H
2
O ZnSO
4
·7H
2
O
1
6
2
Тайѐр
HF+H
2
OЮКФК NH
3
Ёқилғи
Ҳаво
9
4
маҳсулот 8
3
5
Ретур
6-расм. МҚнинг ЮКФКдан азотфосфоркальцийли ўғитлар ва
микроэлементли ўғитлар олишнинг принципиал технологик схемаси:
1-ЭФК, аммоний нитрат ва микроэлементларни аралаштиргич; 2-меъѐрлагич; 3-буғлатиш
жиҳози; 4-реактор; 5-аммонийлагич; 6-ѐндиргич; 7-БДҚ; 8-элак; 9-майдалагич.
Шундай қилиб, паст навли фосфоритлар асосида микроэлементлар
тутган азотфосфоркальцийли ўғитлар олинди, унинг таркибида: Р
2
О
5умум.
=
44,37-47,94; Р
2
О
5ўзл.
= 43,55- 47,38; Р
2
О
5с.э.
= 36,46-42,71; Р
2
О
5эркин
= 3,21-4,24;
CaO = 9,68-13,73; MgO = 2,36-2,63; N = 1,65-4,59; Cu = 0,57-0,72; Zn = 0,27-
0,34; Н
2
О = 1,79-3,43 бўлади.
Мақбул шароит: фаолланган ЭФК концентрацияси ~35% Р
2
О
5
,
фосфоритни парчалаш учун ЭФК меъѐри n=1:(1,25÷1,5), парчалаш
давомийлиги – 1,5-2,0 соат, аммиак гази билан нейтраллаш pH 2,8
÷
3,5 гача,
қуритиш ҳарорати – 100-105
О
С ҳисобланади. Бунда парчаланиш даражаси
80,38-85,06% га етади, маҳсулотдаги фосфатларнинг ўзлашадиган шакли
98,14-98,64% ни ташкил этади.
26
Аммофосга солиштирилганда азотфосфоркальцийли микроэлементсиз
ўғит пахтачиликда қўлланилганда ҳосилдорлик 4,3% га, микроэлементли
ўғитлар қўлланилганда эса 13% га ортади.
Техник-иқтисодий ҳисоблар шуни кўрсатадики, 46:10 таркибли
аммофоснинг нархи 1140144,2 сўм, 44:10 таркибли аммофоснинг нархи эса –
1096590 сўм бўлгани ҳолда, яратилган азотфосфоркальцийли ўғитнинг нархи
А ва Б маркасига мос равишда 860545,59 сўм ва 788685,03 сўмни ташкил
этиши аниқланди.
Аммофосга нисбатан иқтисод 279598,61 сўм ва 307904,99 сўмни ѐки 100
минг т АФКЎ ишлаб чиқарилганда иқтисодий самарадорлик 27,96 млрд. сўм
ва 30,79 млрд. сўмни ташкил этади.
ХУЛОСА
Диссертация ишини бажаришда олинган асосий илмий ва амалий
натижалар қуйидагилар ҳисобланади:
1. H
3
PO
4
– H
2
O, H
3
PO
4
– MgSO
4
– H
2
O, H
3
PO
4
– MgSO
4
– NH
4
NO
3
– H
2
O
системаларда физик ва физик-кимѐвий хоссаларни ўрганиш натижасида
магнийли фосфат кислоталарни концентрлашда магний сульфат ва аммоний
нитратнинг таъсир механизми аниқланди. Аммоний нитрат иштирокида
фосфат кислотали эритмалардаги биринчи водород ионлари миқдорининг
ортиши ва pH муҳитининг камайиши кўрсатиб берилди, бу эса
концентрлашда ЭФК физик-кимѐвий ва реологик хоссалари ўзгариши,
магний сульфат гидратларининг бузилишини тасдиқлайдиган буғ ҳосил
бўлиш иссиқлигининг камайиши, тўйинган буғ босими ва электр
ўтказувчанлигини ортишида ўз аксини топади.
2. Аммоний нитрат иштирокида таркибида магний бирикмалари бўлган
ЭФК ва унинг буғлатилган эритмаларининг кимѐвий фаоллиги ортиши
мумкинлиги
аниқланди.
Аммоний
нитрат
иштирокида
трикальцийфосфатнинг эрувчанлиги 99,13% га ортиши кузатилади.
3. МҚ фосфоритларидан фосфат кислотани экстракциялаш технологик
циклининг ўзида экологик тоза олий навли аммофос олиш имкониятини
берадиган ЭФКни қўшимча харажатларсиз сульфатлар ва фтордан тозалаш
технологияси яратилди.
4. Фосфоритларнинг 100 мкм дан йирик заррачаларини олдиндан ажратиш
йирик ўлчамдаги кальций сульфатнинг кристалланиши натижасида
экстракцион бўтқа фильтрланиш хоссаси ортишини таъминлаши аниқланди.
5. Қоратоғ фосфоритларини олдиндан 600-700
O
C ҳароратда термик
қайта ишлаш кўпик ҳосил бўлишининг кескин камайишига, фосфорит
парчаланиш жараѐнининг ва кальций сульфат кристаллари ҳосил
бўлишининг яхшиланишига ҳамда экстрактор унумдорлигининг ортишига
олиб келиши аниқланди. Бунда фосфат кислота унуми 2,2-2,4% га ортади ва
92-93% ни ташкил этади.
6. Қоратоғ магнийли фосфоритларини фосфат кислотали парчалаш
ҳамда кислотали ва аммонийлашган қўшалоқ суперфосфат олишнинг мақбул
27
шароитлари ишлаб чиқилди. Парчалаш жараѐнининг мақбул шароити:
буғлатилган ЭФК концентрацияси 35-37% P
2
O
5
, ЭФКни буғлатиш жараѐнида
қўшиладиган аммоний нитрат миқдори 1,5-2,0%, фосфорит:ЭФК(100% P
2
O
5
)
масса нисбати 1:(1,0÷1,5), парчалаш давомийлиги 1,5-2,0 соат, фосфатли
хомашѐни парчалаш ҳарорати 60
О
С ва бўтқани қуритиш ҳарорати 105
О
С
ҳисобланади. Бунда фосфатли хомашѐни парчаланиш даражаси бўтқада 84-
87% ни, қуритилган маҳсулотда 98-99% ни ташкил этади.
7. Яратилган технологиялар Олмалиқ «Ammofos-Maxam» АЖнинг ишлаб
турган аммофос ишлаб чиқариш жиҳозларида саноат ишлаб чиқариши
шароитида синовдан ўтказилди ҳамда янги ўғит – супераммофосфатнинг
1000 тоннадан ортиқ миқдордаги саноат тажриба намунаси ишлаб
чиқарилди. Супераммофосфат ишлаб чиқариш аммофосга солиштирилганда
сульфат кислота солиштирма сарфини 15-20% га, аммиакни 60-80% га ҳамда
чиқиндига чиқариб юбориладиган фосфогипсни 15-20% га камайтиришни
таъминлаб беради.
8. МҚнинг ЮКФК ва камбағал (ЮҚК, БФХ ва ЧФ) фосфоритларини
микроэлементли фаолланган ЭФКда парчалаш йўли билан таркибида мис ва
рух микроэлементлари тутган азотфосфоркальцийли ўғитлар олиш мақбул
шароити аниқланди: фосфат кислота концентрацияси ~35% Р
2
О
5
,
n=1:(1,25÷1,5), парчалаш жараѐни давомийлиги 1,5-2,0 соат, pH 2,8-3,5,
қуритиш ҳарорати 100-105
О
С.
9. Микроэлементлар тутган азотфосфоркальцийли ўғитлар технологияси
«Ammofos-Maxam» АЖ ва «Қўқон суперфосфат заводи» АЖда саноат ишлаб
чиқариш шароитига мослаштирилган қурилмаларда синовдан ўтказилди ва
тажриба намуналари ишлаб чиқарилди.
10. Қоратоғ фосфоритлари асосидаги қўшалоқ суперфосфат ҳамда МҚ
фосфоритлари асосидаги азотфосфоркальцийли ўғитларнинг ихтисослашган
муассасаларда ўтказилган агрокимѐвий синовлари уларнинг юқори
самарадорлилигини ва аммофосга тенглашишини кўрсатди. Ўғитлар
таркибига микроэлементларнинг кириши ҳосилдорликни 13% га оширади.
11. Техник-иқтисодий ҳисоблар ЭФКни бир вақтда сульфатсизлантириш
ва фторсизлантириш ҳамда АФКЎ ишлаб чиқаришнинг юқори иқтисодий
самарадорликка эга эканлигини кўрсатди. 100 минг тонна юқори навдаги
аммофос ва АФКЎ ишлаб чиқарилганда соф фойда йилига мос ҳолда 9,4
млрд. сўм ва 27,96-30,79 млрд. сўмни ташкил этади.
28
НАУЧНЫЙ СОВЕТ DSc.27.06.2017.K/Т.35.01 ПРИ ИНСТИТУТЕ
ОБЩЕЙ И НЕОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ И ТАШКЕНТСКОМ
ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМ ИНСТИТУТЕ ПО
ПРИСУЖДЕНИЮ УЧЕНЫХ СТЕПЕНЕЙ
НАМАНГАНСКИЙ ИНЖЕНЕРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ
ШАМШИДИНОВ ИСРАИЛЖОН ТУРГУНОВИЧ
РАЗРАБОТКА УСОВЕРШЕНСТВОВАННОЙ ТЕХНОЛОГИИ
ПРОИЗВОДСТВА ЭКСТРАКЦИОННОЙ ФОСФОРНОЙ КИСЛОТЫ И
ПОЛУЧЕНИЯ КОНЦЕНТРИРОВАННЫХ ФОСФОРСОДЕРЖАЩИХ
УДОБРЕНИЙ ИЗ ФОСФОРИТОВ КАРАТАУ И ЦЕНТРАЛЬНЫХ
КЫЗЫЛКУМОВ
02.00.13 – Технология неорганических веществ и материалов на их основе
АВТОРЕФЕРАТ ДИССЕРТАЦИИ
ДОКТОРА ТЕХНИЧЕСКИХ НАУК (DSc)
Ташкент – 2017
29
Тема диссертации доктора наук (DSc) зарегистрирована под номером B2017.1.DSc/T15
Высшей аттестационной комиссии при Кабинете Министров Республики Узбекистан.
Диссертация выполнена в Наманганском инженерно-строительном институте. Автореферат
диссертации на трех языках (узбекский, русский, английский (резюме)) размещен на веб-странице
Научного семинара (www.ionx.uz) и Информационно-образовательном портале «Ziyonet»
(www.ziyonet.uz).
Научный консультант: Мирзакулов Холтура Чориевич
доктор технических наук, профессор
Официальные оппоненты: Намазов Шафоат Саттарович
доктор технических наук, профессор
Усманов Султан Усманович
доктор технических наук, профессор
Дехканов Зулфикахар Киргизбаевич
доктор технических наук
Ведущая организация: Ургенчский государственный университет
Защита состоится «____» __________2017 г. в «____» часов на заседании Научного совета
DSc.27.06.2017.K/Т.35.01 при Институте общей и неорганической химии и Ташкентском химико
технологическом институте 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
Диссертация зарегистрирована в Информационно-ресурсном центре Института общей и
неорганической химии за №___, с которой можно ознакомиться в инвормационно-ресурсном
центре (100170, г. Ташкент, ул. Мирзо Улугбека, 77-а. Тел.: (+99871) 262-56-60).
Автореферат диссертации разослан «___» ________ 2017 года.
(реестр протокола рассылки №___от «___»________2017 года).
Б.С. Закиров
Председатель научного совета по присуждению
учѐной степени, д.х.н.
Д.С. Салиханова
Учѐный секретарь научного совета по присуждению
учѐной степени, д.т.н.
С. Тухтаев
Председатель научного семинара при научном совете
по присуждению учѐной степени, д.х.н., профессор, академик
30
ВВЕДЕНИЕ (аннотация диссертации доктора наук (DSc))
Актуальность и востребованность темы диссертации.
В мире с
сокращением пригодных для земледелия почв и ростом населения планеты
обеспечение продовольственной продукцией является первостепенной
задачей. В связи с этим обеспечение агропромышленного комплекса
минеральными удобрениями, средствами защиты растений, стимуляторами
роста и развития растений являются основным направлением повышения
урожайности сельскохозяйственных культур. Правильное применение
минеральных удобрений дает до 50% прибавки урожая. Поэтому обеспечение
сельскохозяйственного производства необходимыми удобрениями является
приоритетной задачей.
После провозглашения независимости Республики в результате
реализации конкретных широкомасштабных мер были достигнуты высокие
результаты научных исследований по развитию технологии производства
минеральных удобрений и обеспечению сельского хозяйства азотными,
фосфорными и калийными удобрениями. В этой связи следует особо
отметить исследования по расширению ассостимента концентрированных
фосфорсодержащих удобрений (PS-Agro, аммофосфат, супрефос и т.д.) на
основе местного сырья, необходимых для внесения под зябь. Исходя из
стратегии действий по дальнейшему развитию Республики Узбекистан,
направленной на подъем промышленности на качественно новый уровень,
дальнейшую интенсификацию производства готовой продукции на базе
глубокой переработки местных сырьевых ресурсов, освоение выпуска
принципиально новых видов продукции и технологий особое значение
преобретает дальнейшее увеличение мощности по добыче и обогащению
фосфоритов
Центральных
Кызылкумов,
ее
переработки
на
концентрированные фосфорные и сложные удобрения, обеспечение
потребности Республики в фосфорсодержащих удобрениях.
На сегодняшний день в мире особое внимание уделяется разработкам
технологии концентрированных фосфорных удобрений с вовлечением в
производство низкосортных и высокомагниевых фосфоритов в связи с
истощением богатых месторождений фосфатного сырья. В этом аспекте
важной задачей является разработка технологии двойного суперфосфата с
использованием
экстракционной
фосфорной
кислоты
(ЭФК)
из
магнийсодержащих, низкосортных фосфоритов. При разработке технологии
концентрированных фосфорных удобрений необходимо обосновать ряд
существующих научных решений, в том числе по следующим направлениям:
разработка эффективного метода получения концентрированных и
активированных растворов фосфорной кислоты с приемлемыми свойствами;
определение оптимальных технологических параметров разложения
фосфоритов упаренными, в присутствии нитрата аммония до концентрации
35-40% P
2
O
5
, магнийсодержащими растворами фосфорной кислоты;
разработка технологии получения очищенной от сульфатов и фтора ЭФК и
аммофоса высшего сорта на ее основе из низкосортных фосфоритов.
31
Данное диссертационное исследование в определенной степени служит
выполнению задач, предусмотренных в Указах Президента Республики
Узбекистан № УП-4707 от 4 марта 2015 года «О программе мер по
обеспечению структурных преобразований, модернизации и диверсификации
производства на 2015-2019 годы» и № УП-4947 от 7 февраля 2017 года
«Стратегия действий по пяти приоритетным направлениям развития
Республики Узбекистан в 2017-2021 годах» и в других нормативно-правовых
документах, принятых в данной сфере.
Соответствие исследований приоритетным направлениям развития
науки и технологий в республике.
Данное исследование выполнено в
соответствии с приоритетным направлением развития науки и технологий в
республике VII. «Химические технологии и нанотехнологии».
Обзор зарубежных научных исследований по теме диссертации
1
.
Научные исследования, направленные на переработку различных видов
фосфатного сырья с низким содержанием фосфора и содержащих соединения
магния на ЭФК, концентрированные и комплексные фосфорсодержащие
удобрения, кормовые фосфаты осуществляются в ведущих научных центрах
и высших образовательных учреждениях мира, в том числе, Florida Industrial
and Phosphate Research Institute (США), Engineering Dobersek GmbH
(Германия), Fertilizer Research Center (Польша), University of Science and
Technology (Китай), The Chemical Society of Japan (Япония), Department of
Mining & Metallurgical Engineering (Иран), Department of Chemistry (Индия),
Department of Chemical Engineering (Иордания), АО «Научно
исследовательский институт по удобрениям и инсектофунгицидам» при АО
«ФосАгро-Череповец» (Россия), Санкт-Петербургском государственном
технологическом университете (Россия), институте Общей и неорганической
химии АН РУз (Узбекистан).
В результате исследований, проведенных в мире по получению
очищенной экстракционной фосфорной кислоты, получен ряд научных
результатов, в том числе: разработаны способы экстракции фосфорной
кислоты органическими растворителями (АО «Научно-исследовательский
институт по удобрениям и инсектофунгицидам» при АО «ФосАгро
Череповец», Россия); разработаны способы извлечение примесей металлов –
ионов кальция, магния, железа, алюминия, а также анионных примесей
(ионов фтора, кремнефторидов, сульфатов) с помощью сорбентов и
ионообменных смол (Fertilizer Research Center, Польша), разработаны
способы концентрирования ЭФК, позволяющие на первом этапе упарки до
50-54% P
2
O
5
достичь степени дефторирования 65-70% (Department of
Chemistry, Индия); разработаны методы дефторирования ЭФК путем
осаждения в виде малорастворимых кремнефторидов солями калия и натрия
1
Обзор иностранных научных исследований по теме диссертации произведен на основе:
http://www.fipr.state.fl.us;
https://www.dobersek.com/ru;
http://www.ins.pulawy.pl;
http://en.ustc.edu.cn;
http://www.chemistry.or.jp/en; http://dmpe.aut.ac.ir; http://www.chemistry.iitkgp.ac.in; http://www.just.edu.jo;
http://www.niuif.ru; https://spb.ucheba.ru; https:// www.ionx.uz и других источников.
32
(Санкт-Петербургский государственный технологический университет,
Россия).
В мире по переработке фосфоритов в концентрированные фосфорные
удобрения по ряду приоритетных направлений проводятся исследования, в
том числе: по получению концентрированных фосфорных удобрений из
низкосортных
и
высокомагниевых фосфоритов, изысканию путей
концентрирования ЭФК из магнийсодержащего сырья с низким содержанием
фосфорного ангидрида, усовершенствованию технологии очистки ЭФК от
сопутствующих примесей, созданию новых технологий получения
кальцийсодержащих, концентрированных фосфорных удобрений.
Степень изученности проблемы.
Главным недостатком ЭФК из
высокомагнезиальных фосфоритов является невозможность их упарки выше
37-38% по P
2
O
5
. Имеются публикации по концентрированию до 50-55% по
P
2
O
5
магнийсодержащих фосфорных кислот и улучшению их реологических
свойств в присутствии нитрата аммония (Гафуров К.). Однако в работах не
раскрывается механизм влияния нитрата аммония на получение
концентрированных фосфорных кислот и повышение их химической
активности.
В литературе имеется множества публикации по очистке продукционной
ЭФК от фтора и сопутствующих примесей (Кочетков С.П., Дмитревский
Б.А., Бушуев Н.Н., Намазов Ш.С., Гафуров К., Эркаев А.У., Мирзакулов
Х.Ч.). Работы направлены, в основном, на очистку от соединений фтора,
сульфатов и полуторных окислов продукционной экстракционной фосфорной
кислоты и совершенно отсутствуют сведения по получению очищенной ЭФК
в едином технологическом цикле производства, влиянию фракционного
состава и предварительной термообработки фосфоритов на технологические
показатели сернокислотной экстракции.
Исследованиями
по
получению
кальцийсодержащих
концентрированных фосфорных удобрений и удобрений с микроэлементами
из высокомагнезиальных фосфоритов занимались Набиев М.Н., Позин М.Е.,
Копылев Б.А., Кармышов В.Ф., Шапкин М.А, Зинюк Р.Ю., Цырлин Д.Л.,
Бруцкус Е.Б., Аосамяэ Э.Э., Бродский А.А., Суетинов А.А., Федюшкин Б.Ф.,
Беглов Б.М., Тухтаев С., Намазов Ш.С., Адылова М.Р., Эркаев А.У.,
Мирзакулов Х.Ч., Усманов И.И. и др. Имеющиеся технологии получения
кальцийсодержащих
концентрированных
фосфорных
удобрений
не
приемлемы при использовании фосфорной кислоты, нейтрализованной
солями магния. Необходимо решение проблемы повышения концентрации и
химической активности ЭФК на основе высокомагнезиальных фосфоритов и
получения концентрированных фосфорных удобрений с низким содержанием
азота и удобрений с микроэлементами.
Связь темы диссертации с научно-исследовательскими работами
высшего образовательного учреждения, где выполнена диссертация.
Диссертационное исследование выполнено в рамках плана научно
исследовательских работ Наманганского инженерно-строительного
института, прикладного проекта № ППИ-12-15 «Получение удобрений типа
33
двойного суперфосфата с использованием местных низкосортных
фосфоритов и микроэлементсодержащих промышленных отходов» (2012-
2014 гг.) и инновационного проекта № ИОТ-2012-7-15 «Опытно
промышленное освоение и внедрение технологии двойного суперфосфата на
АО «Ammofos-Maxam» из низкосортного фосфатного сырья Центральных
Кызылкумов» (2012-2013 гг.).
Целью исследования
является разработка способов очистки от
примесей
и
активирования
ЭФК,
технологии
переработки
высокомагнезиальных фосфоритов на фосфорную кислоту и переработка
вторичных
фосфатов
на
концентрированные
фосфорные
и
микроэлементсодержащие удобрения путем разложения активированной
ЭФК.
Задачи исследования:
изучение физических и физико-химических характеристик модельных
фосфорнокислых растворов, содержащих соединения магния, а также
продукционной ЭФК из фосфоритов Каратау и Центральных Кызылкумов
(ЦК);
установление механизма активации ЭФК, содержащей соединения
магния, при концентрировании;
разработка способа повышения химической активности ЭФК; изучение
влияния химического состава, размера дисперсных частиц, содержания
магния и термообработки фосфоритов Каратау на процесс экстракции
фосфорной кислоты;
усовершенствование способа прямой сернокислотной экстракции
фосфорной кислоты из фосфоритов с содержанием магния выше 1,4% по
MgO;
исследование процессов одновременной очистки ЭФК от сульфатов и
фтора при сернокислотной переработке фосфоритов;
исследование процессов переработки фосфоритов Каратау и ЦК на
концентрированные фосфорные и микроэлементсодержащие удобрения;
разработка технологической схемы, схемы материальных потоков и
материального баланса производств концентрированных фосфорных и
микроэлементосодержащих удобрений из фосфоритов Каратау и ЦК.
Объектом исследования
являются высокомагнезиальные фосфориты
Каратау и ЦК, экстракционная фосфорная и серная кислоты, газообразный
аммиак, концентрированные фосфорные и микроэлементсодержащие
удобрения.
Предметом
исследования
являются
процессы
переработки
высокомагнезиальных фосфоритов на концентрированную ЭФК, технологии
получения ЭФК, очищенной от фтора и сульфатов, кальцийсодержащих
концентрированных фосфорных и микроэлементсодержащих удобрений.
Методы исследования.
В диссертации применены химические и
физико-химические, в том числе, рентгенографический, ИК
спектроскопический и термографический методы анализа.
Научная новизна исследования
заключается в следующем:
34
впервые установлено в широком диапазоне изменения параметров
температуры кипения, давление насыщенных паров, теплоты
парообразования, электропроводности, pH в системах H
3
PO
4
-H
2
O, H
3
PO
4
-
MgSO
4
-H
2
O, H
3
PO
4
-MgSO
4
-NH
4
NO
3
-H
2
O и магнийсодержащей ЭФК,
содержащей нитрат аммония;
доказано улучшение физико-химических и реологических свойств
концентрированных растворов ЭФК в присутствии нитрат аммония, которое
происходит за счет разрушения гидратов сульфата магния;
установлена возможность активации фосфорной кислоты из
магнийсодержащих фосфоритов в присутствии нитрата аммония; впервые
установлена закономерность распределения компонентов фосфатного сырья
Каратау при измельчении и влияние размера частиц на степень разложения
фосфорита, которая проходит через минимум с увеличением размера частиц
и при этом обоснованы причины экранирования поверхности крупных зерен
коркой из мелких кристаллов сульфата кальция; установлено влияние магния
на процессы разложения фосфоритов и кристаллизации дигидрата сульфата
кальция при сернокислотной экстракции фосфорной кислоты;
установлена возможность одновременной очистки ЭФК от сульфатов и
фтора в едином технологическом цикле производства ЭФК, позволяющая
интенсифицировать процессы очистки кислоты за счет сокращения стадий
процесса и получить из фосфоритов ЦК экологически чистый продукт –
аммофос высшего сорта с содержанием P
2
O
5
не менее 52%;
разработаны технологии получения концентрированных фосфорных
удобрений и удобрений с микроэлементами путем разложения вторичных
фосфатов концентрированной и активированной нитратом аммония ЭФК и
ЭФК, содержащей микроэлементы.
Практические результаты исследования
заключаются в следующем:
разработана научно-обоснованная технология активации и концентрирования
ЭФК из магнийсодержащих фосфоритов; разработана усовершенствованная
технология прямой сернокислотной переработки высокомагнезиальных
фосфоритов Каратау на ЭФК путем предварительного разделения
фосфатного сырья по размеру частиц с последующей термообработкой;
разработана
технология
одновременного
обесфторивания
и
обессульфачивания
ЭФК
в
технологическом
цикле
производства
экстракционной фосфорной кислоты, позволяющая получить аммофос
высшего сорта;
разработаны технологии кальцийсодержащих концентрированных
фосфорных удобрений – двойного суперфосфата из магнийсодержащих
фосфоритов и удобрений с микроэлементами меди, и цинка из низкосортных
фосфоритов;
проведены опытные и опытно-промышленные испытания технологий
очистки ЭФК от сульфатов и фтора, получения кальцийсодержащих
концентрированных фосфорных удобрений в АО «Ammofos-Maxam» и
35
получения удобрений с микроэлементами в АО «Коканд суперфосфат
заводи»;
освоение технологии активации ЭФК из магнийсодержащих фосфоритов
позволит вовлечь в промышленное производство фосфорсодержащих
удобрений
высокомагнезиальные
фосфориты,
увеличить
объемы
производства концентрированных фосфорных удобрений и обеспечить
потребности сельского хозяйства.
Достоверность результатов исследования.
Результаты химических
(аналитическая химия) и физико-химических методов анализа подтверждены
при проведении испытаний на промышленном оборудовании.
Научная и практическая значимость результатов исследования.
Научная значимость результатов исследования заключается в расшифровке
влияния сульфата магния и нитрата аммония на процессы загустевания
магнийсодержащей ЭФК и разработке научных основ активации ЭФК из
магнийсодержащих фосфоритов, что позволяет вовлечь в промышленное
производство концентрированных фосфорных удобрений
высокомагнезиальные и низкосортные фосфориты.
Практическая значимость работы заключается в использовании
активированной
ЭФК
для
получения
кальцийсодержащих,
концентрированных
фосфорных
удобрений
из
высокомагниевых
фосфоритов, пригодных для внесения под зяблевую вспашку, а также в
учебных процессах при подготовке кадров по специальности технология
неорганических веществ и минеральных удобрений в высших учебных
заведениях Республики Узбекистан.
Внедрение результатов исследования
. На основе полученных научных
результатов по разработке технологии переработки магнийсодержащих
фосфоритов Каратау и ЦК на концентрированные фосфорные удобрения:
получен патент Агентства интеллектуальной собственности Республики
Узбекистан на способ получения сложного азотно-фосфорного удобрения (№
IAP 03806). В результате появляется возможность получения
концентрированного, фосфорсодержащего удобрения – двойного
суперфосфата путем упарки магнийсодержащей ЭФК в присутствии нитрата
аммония, разложения фосфоритов концентрированной, активированной и
подвижной кислотой, грануляцией и сушкой продукта;
технологии
очистки
ЭФК
от
сульфатов
и
фтора,
азотфосфоркальцийсодержащего удобрения и удобрения с микроэлементами,
нового вида концентрированного, фосфорсодержащего удобрения из
высокомагниевых фосфоритов Каратау внедрена на АО «Ammofos-Maxam»
(Справка АО «Узкимѐсаноат» от 24 июля 2017 года № 01/3-3976/П).
Внедрение данных результатов в практику позволит снизить удельные
расходы сырья – серной кислоты на 15-20%, аммиака на 60-80% по
сравнению с существующим производством аммофоса.
Апробация
результатов
исследования.
Результаты
данного
исследования были обсуждены, в том числе, на 7 международных и 27
республиканских научно-практических конференциях.
36
Опубликованность результатов исследования.
По теме диссертации
опубликовано всего 60 научных работ. Из них 13 научных статей, в том числе
10 в республиканских и 3 в зарубежных журналах, рекомендованных Высшей
аттестационной комиссией Республики Узбекистан для публикации
основных научных результатов докторских диссертаций, а также получен 1
патент РУз. Обобщенные результаты научно-исследовательских разработок
настоящей диссертационной работы были использованы при подготовке 6
учебников и учебных пособий.
Структура и объем диссертации.
Структура диссертации состоит из
введения, пяти глав, заключения, список использованной литературы,
приложений. Объем диссертации составляет 193 страницы.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ
Во введении
обоснована актуальность и востребованность темы
диссертации, сформулированы цель и задачи, выявлены объекты и предметы
исследования, определено соответствие исследования приоритетным
направлениям развития науки и технологий Республики Узбекистан,
изложены научная новизна и практические результаты исследования,
раскрыты научная и практическая значимость полученных результатов,
приведены сведения о состоянии внедрений результатов исследований в
практику, опубликованным работам и структуре диссертации.
В первой главе диссертации
«Современное состояние в области
переработки
фосфоритов
и
производства
фосфорных
и
микроэлементсодержащих удобрений»
изложено современное состояние и
перспективы использования низкосортных, магнийсодержащих фосфоритов.
Дана характеристика фосфатного сырья различных месторождений и в
особенности
фосфоритов
Каратау
и
ЦК.
Рассмотрены вопросы
использования низкосортного фосфатного сырья в технологии получение
концентрированных фосфорных удобрений. Проведен анализ научно
технической литературы, существующих способов переработки фосфоритов
на ЭФК и фосфорные удобрения. На основе критического анализа
результатов опубликованных работ сформулированы цель и задачи
исследований.
Для достижения поставленной цели в работе использованы фосфориты
Каратау, состава (масс. %): Р
2
О
5
– 24,53-26,33; СаО – 37,72-41,76; MgО –
2,16-3,50; R
2
О
3
– 1,92-2,28; СО
2
– 5,08-9,23; F – 2,00-3,75 с кальциевым
модулем 1,52-1,70; мытый обожженный фосконцентрат (МОФК) ЦК, состава
(масс. %): Р
2
О
5
– 26,20-27,34; СаО – 53,26-57,64; MgО – 1,07-1,12; R
2
О
3
–
0,79-1,85; СО
2
– 2,39-3,08; F – 2,86-2,88 с кальциевым модулем 1,95-2,20 и
низкосортные фосфориты ЦК (мытый сушеный концентрат – МСК,
необогашенное фосфатное сырье – НФС, пылевидная фракция – ПФ), состава
(масс. %): Р
2
О
5
– 12,98-24,80; СаО – 40,10-44,27; MgО – 0,33-3,20; R
2
О
3
–
0,65-1,89; СО
2
– 11,41-14,34; F – 1,59-2,48 с кальциевым модулем 2,11-3,09.
37
Во второй главе диссертации
«Исследование физико-химических
свойств фосфорнокислых растворов»
рассмотрены теоретические основы
получения активированной, упаренной ЭФК, пригодной для разложения
фосфатного сырья. В связи с этим представляло интерес изучить физические,
физико-химические свойства фосфорнокислых растворов и механизм
действия нитрата аммония на процесс дегидратации кристаллогидратов
сульфата магния в системе H
3
PO
4
-MgSO
4
-H
2
O.
Для исследований использовали фосфорные кислоты с концентрацией
20÷50% P
2
O
5
, содержащие 10÷23,6% MgSO
4
⋅
7H
2
O и 1÷2,3% NH
4
NO
3
.
Полученные результаты представлены на рис. 1. Электропроводность и
давление насыщенных паров фосфорной кислоты изменяются экстремально в
зависимости от повышения концентрации кислоты. Это связано со
структурными изменениями состава фосфорной кислоты и процессами
сольватации (гидратации) при концентрировании.
Электропроводность сис
темы H
3
PO
4
-H
2
O (ФК-1) снижа
28
-1
ется с введением в неѐ солей
26
-см
24
MgSO
4
⋅
7H
2
O (ФК-2), смеси
-1
MgSO
4
⋅
7H
2
O и
NH
4
NO
3
(ФК-3)
(рис. 1, кр. 2 и 3).
Так как с
повышением
концентрации
веществ в
растворе (экви
валентно
уменьшается
доля воды в
системе)
снижается
степень
диссоциации
молекул, а также
уменьшается
содержание
эффективных
ионов. Наимень
Электропроводност
ь, ом
22
20
18
16
14
12
10
8
6
4
2
3
1
2
70°С 65°С 60°С 55°С
50°С 45°С 40°С 35°С
30°С 25°С
шая электропроводность наблю
дается для ФК-2 (рис.1, кр. 2).
Это объясняется ассоциацией
молекул воды вокруг гидратов
сульфата магния. В результате в
системе уменьшается “свобод
20 30 40 50 60 70
Концентрация кислоты, % Р
2
О
5
Рис. 1. Электропроводность систем:
1 – Н
3
РО
4
– Н
2
О (ФК-1);
2 – H
3
PO
4
– MgSO
4
– H
2
O (ФК-2); 3 –
H
3
PO
4
– MgSO
4
– NH
4
NO
3
– H
2
O(ФК-3).
ная вода”, что приводит к снижению давления насышенных паров воды.
Повышение электропроводности и давления насыщенных паров в системе
ФК-3, т.е. с введением в ФК-2 нитрата аммония, связано с увеличением
количества ассоциированных молекул воды с разрушением молекул гидрата
сульфата магния.
Кроме того, установлено повышение химической активности, связанное
с количественным изменением водородных ионов и pH среды, характерных
для ФК-1, ФК-2, ФК-3, ЭФК и ЭФК+NH
4
NO
3
на основе фосфоритов Каратау
и ЦК, а также с разложением трикальцийфосфата в фосфорнокислых
растворах (ФК-1, ФК-2, ФК-3 и ФК-1а, т.е. H
3
PO
4
-NH
4
NO
3
-H
2
O).
Установлено, что с повышением концентрации кислоты от 20% до 50%
P
2
O
5
растет концентрация диссоциированных первых водородных ионов в
38
ФК-1 от 0,2816 до 0,7047%, в ФК-2 от 0,2758 до 0,6492% и ФК-3 от 0,3032 до
0,6457%. Уменьшение концентрации водородных ионов в растворах,
содержащих катионы магния, происходит за счет подавления второго
водородного иона и сдвигом равновесия в право: H
+
+ HPO
4
2-
⇄
H
2
PO
4
-
. Ибо в
процессе участвует второй диссоциированный водородный ион.
Исследования показывают, что введение в ФК-1 MgSO
4
⋅
7H
2
O и ФК-2
нитрата аммония приводят к снижению значений pH среды (рис. 2). При
повышении концентрации ЭФК с 21,2% до 36,84% P
2
O
5
pH среды снижается с
0,85 до -0,33 и, соответственно, увеличивается концентрация первых
водородных ионов от 0,2384 до 0,3861%. При дальнейшем повышении
концентрации кислоты в системах ЭФК и ЭФК+NH
4
NO
3
эквивалентного
изменения pH среды не наблюдается. pH среды становится более стабилным
независимо от количества первых водородных ионов. Такое явление можно
объяснить “эффектом Вичнера
Пальмана”. В системе
ЭФК+NH
4
NO
3
значения pH
ниже, чем в ЭФК. Сказанное
относится также к ФК-2 и ФК
3. В активированной нитратом
аммония фосфорной кислоте и
фосфорнокислых растворах,
содержащих сульфата магния и
нитрата аммония, повышается
степень разложения
трикальцийфосфата. Причем
самое высокое значение К
р
трикальцийфосфата (97÷99%)
наблюдается при его
разложении в системе ФК-3
(суспензия IV), содержащей MgSO
4
и
NH
4
NO
3
(20÷45% P
2
O
5
).
Рис. 2. Изменение рН фосфорнокислых
растворов в зависимости от ее состава и
концентрации:
1 – ФК-1; 2 – ФК-2; 3 –
ФК-3; 4 – ЭФК (Каратау); 5 – ЭФК (Каратау)
+ NH
4
NO
3
; 6 – ЭФК (ЦК); 7 – ЭФК (ЦК) +
NH
4
NO
3
.
Полученные результаты показывают, что введение нитрата аммония в
магнийсодержащую ЭФК способствует повышению химической активности
фосфорной
кислоты и связано это с увеличением количества
ассоциированных молекул воды и разрушением гидрата сульфата магния.
В третьей главе диссертации
«Усовершенствование процессов
переработки фосфоритов Каратау и Центральных Кызылкумов на
экстракционную
фосфорную
кислоту»
приведены
сведения
по
усовершенствованию процессов экстракции фосфорной кислоты, очистке
ЭФК от сульфатов и фтора, а также извлечению фтора из фосфогипса.
Для установления влияния качества фосфатного сырья Каратау на
технологические показатели производства ЭФК изучен химический и
солевой составы фоссырья различной степени помола.
39
Наибольшее количество нерастворимого остатка и фтора характерно для
фракции фосфатного сырья, размеры частиц которого 160-200 мкм и более
200 мкм.
Содержание карбонатов в сырье увеличивается с увеличением степени
измельчения. Максимальное их содержание наблюдается во фракциях,
размеры частиц которых составляют менее 160 мкм. Содержание полуторных
окислов больше в мелких частицах фосфорита, чем в крупных.
Наибольшее количество фосфатов наблюдается в частицах размером
более 200 мкм. При этом данная фракция содержит наибольшее количество
(1,53-1,55%) фторида кальция. С повышением степени измельчения частиц
количество фторида кальция уменьшается до 0,22-0,37%.
Изучено влияние химического состава и размера частиц на процесс
экстракции фосфорной кислоты из рядовых фосфоритовых руд Каратау.
Установлено, что степень разложения фосфата прямо пропорциональна
площади поверхности зерен минерала. С увеличением размера частиц
фосфорита уменьшается скорость разложения. Степени разложения (К
разл.
)
95,9%, извлечения (К
извл.
) 93,5% при степени отмывки (К
отм.
) 99,2% и выход
(К
вых.
) 92,7% для фракции размером более 200 мкм достигаются в течении 8 ч
при температуре 85
±
1
о
С, а при разложении фосфорита фракции размером
менее 70 мкм аналогичные технологические показатели можно получить за 3
ч за счет увеличения поверхности соприкосновения фаз.
Сравнительно высокие значения технологических показателей (в
основном К
разл.
) в определенной степени зависят от соотношения
(СаО+MgO)/Р
2
О
5
. Для фракции 160-200 мкм оно составляет 1,755 и является
максимальным.
Уменьшение размеров частиц с 200 мкм и более до 160 мкм приводит к
уменьшению размера кристаллов дигидрата сульфата кальция до 40х4, 60х4 и
44х4 мкм. Самые мелкие кристаллы образуются при переработке фосфоритов
фракции 70-160 мкм: 20х4, 40х4, 36х4 и фракции 0-70 мкм: в основном
размером 16х2, 12х2, 4х4 и редко 24х2 мкм.
Образование мелких кристаллов фосфогипса при разложении фоссырья
фракции размерами частиц от 0-70 мкм до 100-160 мкм объясняется высоким
содержанием карбонатов, большой общей поверхностью фосфатных частиц,
характеризующихся большой скоростью взаимодействия с серной кислотой в
первые минуты, вследствие чего образуется значительное количество
центров кристаллизации, что препятствует дальнейшему росту кристаллов.
При этом происходит экранирование поверхности зерен фосфата коркой,
выделяющимися очень мелкими кристаллами сульфата кальция, вследствие
чего происходит торможение реакции. В наших опытах такой процесс
заметен в случаях разложения фоссырья размером частиц 100-160 мкм,
показатели близки с технологическими показателями фракции 160-200 мкм, а
степень разложения фоссырья фракции 100-160 мкм даже ниже, чем степень
разложения фоссырья фракции 160-200 мкм, после тридцатиминутного
взаимодействия (рис. 3).
40
100
Менее вероятно коркообра зование с
уменьшением размера частиц ниже
70 мкм. Частицы имеют очень
малую
% Степень
разложения,
90
80
70
60
50
40
0-70
240 мин
90 мин
30 мин
10 мин
70-100 100-160 160-200
Размера частиц, мкм
(индивидуальную)
поверхность и
впервые же
минуты
разрушаются на
еще более мелкие
частицы, т.е.
объект для
коркообразования
почти отсутствует.
Для экстракции
фосфорной
кислоты
целесообразно
использовать
фосфориты более
крупных зерен с
минимальным
содержанием
карбонатов.
Термообработка
высококар
бонатных
фосфоритов
Каратау при
700
O
C позволяет
снизить
пенообразования в
17 раз, за счет
Рис.3. Изменение степени разложения
фосфоритов Каратау в зависимости от
размера частиц по времени
удаления CO
2
, летучих фракций и
происходящих изменений физи
ко-химических свойств и струк
турных изменений минералов.
Исследования влияния термообработки фосфоритов Каратау на
технологические
показатели
сернокислотной
экстракции
показали
улучшение кристаллизации сульфата кальция, т.е. размеры кристаллов
увеличиваются в два раза, по сравнению с размерами кристаллов 40х20х4
мкм (ромбические и пластинчатые) при использовании фосфорита без
термообработки, и образуется незначительный слой пены.
После термообработки скорость фильтрации повышается в 1,25 раза, а
скорость отмывки в 1,15 раза. При этом степень извлечения фосфорной
кислоты повышается на 2,2-2,4%, а выход фосфорной кислоты составляет 92-
93%. Это объясняется образованием ромбически-призматичных кристаллов
размерами частиц (60
÷
80)х40х20 мкм и редко ромбических 40х20х4 мкм.
В отличие от фосфоритов Каратау фосфориты ЦК содержат меньше
соединений магния – не более 1,4%. Однако, согласно данным
геологоразведочных работ, в некоторых глубоких пластах фосфатной руды
содержание магния превышает 3%.
Исследование по получению ЭФК проводили с использованием мытого
сушеного концентрата (МСК). Разложение фосфорита осуществлялось
смесью серной и фосфорной кислот в дигидратном режиме. Система
работала без циркуляции пульпы.
Результаты лабораторных экспериментов по изучению химического
состава ЭФК и экстракционной пульпы в зависимости от содержания магния
показывают, что с уменьшением содержания МgО в жидкой фазе пульпы от
2,30 до 0,74%, содержание Р
2
О
5
в оборотном растворе изменяется от 15,76 до
41
17,30%. Содержание SО
3
составляет 1,52-2,04 г на 100 мл, плотность
экстракционной пульпы незначительно уменьшается. Содержание других
нежелательных соединений Аl
2
O
3
, Fe
2
O
3
и F в получаемой продукционной
кислоте уменьшатся, соответственно, в 4,14, 4,05 и 2,30 раза.
С уменьшением содержания МgО в жидкой фазе пульпы с 2,30 до 1,25%,
скорость фильтрации увеличивается с 540,67 до 810,22 кг/м
2
ч. При
дальнейшем уменьшении содержания МgО в жидкой фазе пульпы до
0,74%, скорость фильтрации снижается до 659,21 кг/м
2
ч.
При содержании MgO в жидкой фазе экстракционной пульпы равном
2,30% степень разложения составляет 95,4%, а коэффициенты извлечения и
выхода составляют 93,6 и 92,6%, соответственно. С уменьшением
содержания MgO до 1,25-1,52% степень разложения повышается до 97,5-
98,9%, а коэффициенты извлечения и выхода достигают 95,8-97,5% и 94,8-
96,8%, соответственно.
При содержании MgO в жидкой фазе 2,16-2,30% образуются в основном
ромбические кристаллы дигидрата сульфата кальция размером 80х60, 60х60,
40х040, 20х20 мкм. С уменьшением MgO в жидкой фазе до 1,16-1,52%
происходит рост и изменение габитуса кристаллов, образуются пластинчатые
и игольчатые кристаллы размером 100х24, 120х20, 220х20, встречается много
кристаллов размером 560х80, 400х80. Дальнейшее уменьшение MgO в
системе приводит к образованию неоднородных кристаллов сульфата
кальция размером 520х40, 180х24, 80х8, 80х4, 60х2 мкм и множества мелких
кристаллов. Это объясняется тем, что при содержании в фосфорнокислом
растворе 1,50-1,75% MgO замедляется фазовый переход в гипс полугидрата
сульфата кальция и зашламыванием поверхности фосфорита сульфатом
кальция.
Полученные
результаты
свидетельствуют,
что
ионы
магния
непосредственно участвуют в процессе кристаллообразования сульфата
кальция и оказывают существенное влияние на габитус и величину
кристаллов. Это влияние определяется концентрацией ионов магния в
системе.
Оптимальной концентрацией ионов магния в жидкой фазе является
1,16-1,25 масс. % в пересчете на MgO. При этом достигается хороший выход
(95,8-96,8%) фосфорной кислоты с концентрацией 21,36-21,88% Р
2
О
5
из
магнезиальных, бедных (24,8% Р
2
О
5
) фосфоритов «грубого» помола в
«горячем» дигидратном режиме.
ЭФК, полученная из фосфоритов содержит до 15% различных примесей,
в результате чего получить из нее аммофос высшего сорта не удается. Для
этого ее нужно очистить от сопутствующих примесей. Очистку ЭФК от
сульфатов и фтора проводили карбонатом кальция и мытым обожженным
фосконцентратом (МОФК).
Норму реагентов в пересчете на CaO варьировали от 60 до 150% на
образование фторида кальция и 80-100% на связывания SO
3
(табл. 1).
Карбонат кальция и МОФК вводили в фосфорнокислотногипсовую пульпу
перед фильтрацией.
42
Таблица 1
Влияние нормы карбоната кальция на химический состав ЭФК из
фосфоритов ЦК и степень перехода фтора в газовую фазу и фосфогипс
Наименование
показателей
Норма карбоната кальция на связывание фтора, %
от стехиометрии
-
60
80
100
120
140
150
Норма карбоната кальция
на связывание свободной
H
2
SO
4
, % от стехиометрии
-
80
100
100
100
100
100
Химический состав ЭФК, масс. %
P
2
O
5
20,15 20,08 19,97 19,85 20,24 19,94 20,02
CaO
0,41
0,39
0,58
0,94
1,46
2,14
2,61
MgO
0,82
0,81
0,81
0,80
0,82
0,81
0,81
SO
3
2,22
0,86
0,51
0,48
0,52
0,47
0,44
R
2
O
3
0,61
0,61
0,60
0,60
0,59
0,60
0,59
F
1,32
0,69
0,51
0,32
0,27
0,25
0,25
взвеси
0,25
0,32
0,28
0,19
0,24
0,17
0,16
Степень перехода фтора, %
В фосфогипс
40,5
68,4
74,1
82,5
85,7
86,6
86,8
В газовую фазу
5,4
5,3
5,1
4,1
4,2
4,0
4,1
Всего
45,9
73,7
79,2
86,6
89,9
90,6
90,9
Из таблицы 1 видно, что при получении ЭФК без введения карбоната
кальция степень перехода фтора в газовую фазу составляют 5,4% от общего
количества в фосфорите, в фосфогипс переходит 40,5% и остается в составе
ЭФК 54,1% фтора.
При введении карбоната кальция уменьшается количество фтора,
выделяемого в газовую фазу с 5,4 до 4,1%, что указывает на выделение
основного его количества в начале процесса. Общая степень перехода фтора
в газовую фазу и фосфогипс с введением СаСО
3
в процессе разложения при
норме 100-150% составляет 86,6-90,9%. Содержание фтора в ЭФК при этом
составляет 0,25-0,32%, что в 4,1-5,3 раза меньше, чем в случае без введения
карбоната кальция. Степень обесфторивания ЭФК при норме 100-120% СаО
в виде СаСО
3
составляет 75,4-80,5%, а обессульфачивания 78,7-79,6%.
Повышение нормы карбоната кальция до 120-150% увеличивает степень
перехода фтора в твердую фазу всего лишь на 3,2-4,3%. При этом
коэффициенты разложения, извлечения, отмывки и выхода составляют 98,4-
98,7%, 95,5-95,8%, 99,2-99,4% и 94,8-95,0%, соответственно, для норм
карбоната кальция на связывание фтора от 60 до 150% и избыточной серной
кислоты от 80 до 100%.
Скорость фильтрации фосфогипса относительно высокая и составляет
806,46-809,07 кг/м
2
·ч по сухому остатку.
43
При использовании в процессе очистки кислоты МОФК содержание
P
2
O
5
в продукционной ЭФК повышается с 19,85-20,15% до 20,15-21,89%,
содержания CaO в кислоте составляет 1,26-2,15% при норме 120-150% на
образование фторида кальция и 100% сульфата кальция. При введении
карбоната кальция степень обесфторивания выше на 2,2-2,4%, а степень
обессульфачивания хуже на 1,7-2,3% по сравнению с МОФК.
Оптимальной нормой карбоната кальция и МОФК являются 100-120%
CaO на образование фторида кальция и 100% на образование сульфата
кальция. При этом содержание сульфатов снижается с 2,22% до 0,44-0,48%,
фтора с 1,32% до 0,25-0,30%, степень перехода фтора в газовую фазу при
экстракции снижается с 5,4% до 4,1-4,2%, а в фосфогипсе увеличивается с
40,5% до 82,5-85,7%. Получаемый из очищенной от фтора и сульфатов
аммофос содержит не более 0,8-1,0% фтора и более 52,0% P
2
O
5
.
При переработке очищенной ЭФК на аммофос в количестве 100 тыс. т с
содержанием не менее 52,0% P
2
O
5
чистая прибыль составляет 9,4 млрд. сум.
При очистке ЭФК 68,4-86,8% фтора, содержащегося в фосфоритах,
осаждается в виде фторида кальция и остается в составе фосфогипса. Для
извлечения фтора из фосфогипса проведены исследования по отмывки
фосфогипса.
Промывку фосфогипса осуществляли 5-60% растворами серной
кислоты, смесью серной кислоты с ЭФК, содержащей от 2,28% до 6,97% P
2
O
5
и раствором нитрата аммония, температуру поддерживали 60
O
C.
Первую промывку фосфогипса проводили промывными растворами, а
вторую и третью промывку осуществляли горячей водой.
С увеличением концентрации серной кислоты с 5 до 60% содержание
фтора в фосфогипсе снижается с 3,37% до 0,42-0,77%. Степень извлечения
фтора составляет 77,15-87,54%. Наилучшие результаты получены при
использовании серной кислоты с концентрацией 60%.
При использовании серной кислоты, дополнительно содержащей ЭФК
2,28 и 6,97% P
2
O
5
, технологические показатели процесса промывки
улучшаются и содержание фтора в фосфогипсе снижается до 0,10-0,30%,
степень извлечения фтора составляет 87,83-97,03%.
Наилучшие результаты промывки фосфогипса от фтора достигаются при
использовании 60% по SO
3
серной кислоты, смесями 60 и 10% по SO
3
серной
и фосфорной кислоты, содержащими 2,28% и 6,97% P
2
O
5
, соответственно, и
30% раствором нитрата аммония. Промывку желательно осуществлять при
температуре 80-90
O
C. При этом степень отмывки составляет 95,0-97,0%, а
содержание фтора в фосфогипсе не превышает 0,10-0,17%.
На основании проведенных исследований нами разработана схема
экстракции
фосфорной
кислоты
из
высокомагнезиальных
и
высококарбонатных фосфатов (рис. 4).
В четвертой главе диссертации «
Исследование процессов переработки
фосфоритов Каратау на фосфорные удобрения
» приведены результаты
исследований процесса получения двойного суперфосфата из фосфоритов
Каратау.
44
Фоссырье
2 1
Выхл. газы
Мелькие фракции (ниже 100
мкм) в цех кальцийсодержащие
удобрения
H
2
SO
4
H
2
SO
4
810
Острый пар
H
2
O
5a 5б 5в 5г
6 9 11
12
4
3
5
Фосфогипс в отвал
Раствор разбавления
13
Na
2
SO
4
Очищенная ЭФКNa
2
SiF
6
7
Рис. 4. Принципиальная технологическая схема производства
очищением ЭФК от фтора и сульфатов:
1-сито для разделения фракции фоссырья; 2-электропечь для декарбонизации; 3-
экстрактор; 4-осадительная камера; 5-карусельный вакуум-фильтр; 5а-первая зона
фильтрации; 5б-вторая зона фильтрации; 5в-третья зона фильтрации; 5г-четвертая зона
фильтрации; 6-сборник первого фильтрата; 7-склад очищенной ЭФК; 8-смеситель; 9-
сборник второго фильтрата; 10-напорный бак воды; 11-сборник третьего фильтрата; 12-
сборник четвертого фильтрата; 13-отстойник.
С целью получения двойного суперфосфата путем фосфорнокислотного
разложения вторичного сырья изучены процессы разложения фосфоритов
Каратау в ЭФК, полученной из этого же сырья, упаренной до концентрации
30-40% Р
2
О
5
в присутствии нитрата аммония.
Обнаружено, что с повышением концентрации ЭФК с 31,4% до 37,0%
Р
2
О
5
при весовом соотношении фосфорит:ЭФК (100% Р
2
О
5
) = n = 1:1 и
продолжительности процесса 120 мин степень разложения фосфорита (К
р
)
повышается с 55% до 76%. С увеличением доли ЭФК (в диапазоне
концентраций 31,4÷37% Р
2
О
5
) в 1,5 раза (n = 1:1,5) К
р
повышается на 7÷22%
и достигает 77,45÷83,79%, а увеличение доли ЭФК в 2 раза (n = 1:2) приводит
к повышению К
р
ещѐ на 2,60-5,96% и составляет 80,05-89,75%. Норма ЭФК
является основным фактором, влияющим на степень разложения фосфорита.
Применением математического метода планирования эксперимента
получена соответствующая адекватная модель процесса разложения
фосфоритов Каратау в ЭФК:
Y = 72,28 + 6,07X
1
+ 11,50X
2
+ 5,83X
4
– 4,0 X
2
2
– 5,05X
3
2
– 3,02X
42
Расчетным путем установлена максимальная степень разложения фосфорита
88,68%.
Экспериментальным методом установлено, что оптимальными
параметрами процесса разложения фосфорита ЭФК являются: концентрация
45
ЭФК 35÷37% Р
2
О
5
, n = 1:1,5, количество вносимого нитрата аммония в
процессе упарки ЭФК 1,5÷2,0% и продолжительность процесса 95÷120 мин.
При насышение аммиаком суперфосфатной пульпы до pH = 3,02, полученной
при оптимальных параметрах, К
р
достигает 82% и суперфосфатная пульпа
имеет состав (масс. %): Р
2
О
5общ.
= 37,47-39,31; Р
2
О
5усв.
= 36,34-38,28; Р
2
О
5в.р.
=
33,36-36,10; N
амм.
= 1,65-1,89; N
общ.
= 2,10-2,35; F = 1,25-1,52; Н
2
О =
24,08-26,39 и др. (табл. 2).
Таблица 2
Химический состав удобрений типа двойного суперфосфата, полученных
при оптимальных технологических параметрах процесса
ЭФК,
%
n
Р
2
О
5
общ.,
Р
2
О
5
усв.,
Р
2
О
5
в.р.,
Р
2
О
5
своб.,
N
аммиа
N
общ.,
F, Н
2
О, К
р
,
рН
Р
2
О
5
%
%
%
%
ч., %
%
%
%
%
Кислая пульпа
37,0
1:1 37,90 36,08 33,40 1,54
0,38
0,74 1,64 21,16 75,99 3,41
35,1 1:1,5 36,86 36,12 33,82 4,91
0,40
0,82 1,18 29,30 84,50 2,24
37,0 1:1,5 38,10 37,23 34,50 4,72
0,44
0,85 1,55 27,00 83,79 2,32
Высушенный кислый продукт
37,0
1:1 48,08 46,55 42,76 1,89
0,48
0,93 1,78 2,96 84,0 3,50
35,1 1:1,5 50,75 50,65 49,90 6,71
0,59
1,17 1,14 1,29 98,60 2,34
37,0 1:1,5 51,40 51,34 50,41 6,28
0,59
1,18 1,61 0,71 99,20 2,41
Аммонизированная пульпа
35,1 1:1,5 37,47 36,34 33,36 2,58
1,82
2,24 1,25 26,39 76,50 3,02
37,0 1:1,5 39,15 38,16 36,10 3,13
1,65
2,10 1,52 24,56 82,03 2,90
37,0 1:1,5 39,31 38,28 35,70 2,56
1,89
2,35 1,50 24,08 81,40 3,02
Высушенные аммонизированные продукты
35,1 1:1,5 50,51 49,70 48,06 3,40
2,45
3,04 1,85 0,45 88,57 3,09
37,0 1:1,5 50,63 50,60 49,98 4,05
2,22
2,80 1,80 0,73 99,60 3,03
37,0 1:1,5 51,19 50,34 47,79 3,30
2,45
3,02 1,90 0,63 88,10 3,12
В процессе сушки аммонизированной суперфосфатной пульпы,
полученной при n = 1:1,5, при температуре 100-105
О
С до содержания влаги
0,4-0,8% К
р
повышается на 6-18%, достигая 88,10-99,60%. При этом получено
новое удобрение типа двойного суперфосфата – супераммофосфат из
фосфоритов Каратау, состава (масс. %): Р
2
О
5общ.
= 50,51-51,19; Р
2
О
5усв.
=
49,70-50,60; Р
2
О
5в.р.
= 47,79-49,98; Р
2
О
5своб.
= 3,30-4,05; N
общ.
= 2,80-3,04; F =
1,80-1,90; Н
2
О = 0,45-0,73 и др.
При увеличении доли фосфорита до n = 1:1 и использовании 37%-ной по
Р
2
О
5
кислоты свободная кислотность в продукте снижается до 1,89%, а
Р
2
О
5общ.
до 48%, Р
2
О
5усв.
до 46,5% при К
р
= 84%.
С целью интенсификации процесса разложения проведены исследования
по разложению фосфоритов Каратау смесью фосфорной и азотной кислот.
Норму ЭФК к фосфориту брали в весовом соотношении ЭФК (100%
Р
2
О
5
):фосфорит = (1-1,5):1 = n и 5-20% Р
2
О
5
ЭФК заменяли азотной кислотой
в расчете на 100% HNO
3
. Технологическими показателями процесса выбрали
степень перехода оксида кальция в жидкую фазу (К
извл.
по СаО) и степень
разложения фосфорита (К
р
) в смеси кислот.
46
Установлено, что оптимальным режимом извлечения кальция из
фосфорита в фосфорно-азотнокислый раствор при температуре 60
о
С и
продолжительности процесса 60 минут являются: концентрация ЭФК по Р
2
О
5
20,65%, норма ЭФК (100% Р
2
О
5
) к фосфориту n=0,85, т.е. замена 15% Р
2
О
5
ЭФК на азотную кислоту. При этом степень перехода оксида кальция в
жидкую фазу составляет 97,5%, степень разложения фосфорита (К
р
)
составляет 85,08%. При сушке кислых пульп наблюдается повышение К
р
на
3,5-9% и потеря азота: при n=0,85 на 0,5-0,6%, при n=0,80 на 7,0%, при n=
1,35 на 4,5%. При сушке аммонизированных пульп до рН 3,08-3,13 К
р
повышается на 2-5%, а рН свыше 3,5 во всех образцах К
р
снижается ниже
80% за счет обратимых процессов. При сушке аммонизированных пульп
потеря азота не наблюдается.
На АО «Ammofos-Maxam» выпушена опытная партия удобрения,
названного супераммофосфат в количестве более 1000 тонн. Его основные
характеристики приведены в табл. 3.
Таблица 3
Химический состав исходных, промежуточных и готовых продуктов из
фосфоритов Каратау, полученных в производственных условиях
Компоненты Фосфорит
Исходн
ая
ЭФК
Упаренн
ая ЭФК
Суперфос
фатная
пульпа
Аммони
зи
рованна
я
пульпа
Полученн
ый
супераммо
фосфат
Р
2
О
5общ.
, %
24,54
21,5
36,00-36,39 30,23-31,45 30,00-30,56 43,42-45,97
Р
2
О
5усв.
, %
-
-
-
29,52-30,95 28,91-29,39 42,87-45,09
Р
2
О
5в.р.
, %
-
-
-
27,04-28-88 23,65-24,40 34,39-38,49
СаО, %
37,72
0,3
0,25-0,26
6,60-7,12
6,46-6,86
9,12-10,02
MgO, %
2,60
1,55
2,70-2,78
2,65-3,04
2,98-3,21
3,93-4,43
Fe
2
O
3
, %
1,20
0,89
0,78-1,02
1,07-1,21
1,02-1,28
1,69-1,84
Al
2
O
3
, %
0,97
0,86
0,80-1,01
0,92-1,01
0,86-0,91
1,28-1,33
СО
2
, %
6,57
-
-
-
-
-
Nобщ., %
-
-
0,63-0,68
0,56-0,57
1,41-2,60
2,02-3,79
F, %
2,65
1,36
1,27-1,38
1,33-2,20
1,26-2,07
1,71-2,27
SO
3
, г/100 мл
-
1,93
2,64-2,70
2,12-2,15
-
3,07-3,19
Н
2
О, %
-
-
-
-
30,89-31,58
1,17-2,09
Взвеси, %
-
1,86
8,74-10,8
-
-
-
Нераст.
ост,%
17,61
-
-
5,52-6,95
-
7,95-10,03
Степень
обесфт-я.,
%
-
-
39,41-44,24
-
-
27,46-43,73
К
р
, %
-
-
-
83,22-88,64 74,05-85,48 86,33-98,62
ρ
,г/см
3
(25
О
С)
-
1,27
1,548-1,555 1,652-1,678
-
-
η
, спз (25
О
С)
-
4,19
20,36-21,74 247,8-251,7
-
-
Полученный продукт не имеет свободной кислотности, содержание
азота достигло 2,02
÷
3,79%, Р
2
О
5общ.
= 43,42
÷
45,97%, Р
2
О
5усв.
= 42,87
÷
45,09%,
Р
2
О
5в.р.
= 34,39
÷
38,49%, прочность гранул 35
÷
45 кгс/см
2
и К
р
= 86,33
÷
98,62%.
Разработана эффективная, комбинированная технология производства
удобрения – супераммофосфата путем разложения фосфатного сырья
концентрированной, магнийсодержащей ЭФК, упаренной в присутствии
47
нитрата аммония с последующей аммонизацией, грануляцией и сушкой (рис.
5).
NO
4 3
) О
2 5
ЭФК (~21% Р
пар низкого
давления
8 20
пар высокого
давления
об.вода 5 23
NH
конденсат
22
об.вода
об.вода
24
3
4 1
2
конденсат
6
20
21 25
25
21 21 21 10-12% H
2
SiF
6
7
фоссырье
ЭФК (35-37% Р
2
О
5
)
16
9
27
25
12
26
10
NH
3
18
19
14
27
11
13
газ
воздух
17
15 воздух
продукт
Рис. 5. Принципиальная схема комбинированной технологии
производства, гранулированного супераммофосфата из фосфоритов
Каратау:
1,3,10,12-дозаторы; 2-смеситель; 4-теплообменник; 5-сепаратор; 6-ловушка; 7-осевой
циркуляционный насос; 8-бризгоотделитель; 9-сборник ЭФК; 11-реактор; 13-аммонизатор;
14-БГС; 15,19-элеваторы; 16-грохот; 17-охладитель гранул; 18-дробилка; 20-промывные
башни; 21-циркуляционные баки; 22-теплообменники; 23-конденсаторы;
24-вакуум-эжекционные установки; 25-насосы; 26-топка; 27-циклоны.
При этом достигает экономия серной кислоты 15÷20%, аммиака
60÷80%, уменьшение выброса фосфогипса в отвал на 15÷20% по сравнению с
существующим производством аммофоса.
Испытания, проведенные Центральной экспериментальной базой
УзНИИХ, показали, что супераммофосфат по агрохимическим показателям
идентичен аммофосу при годовой норме 125 кг/га, а при норме 175 кг/га
способствует увеличению урожая хлопка-сырца по сравнению с аммофосом
на 0,6 ц/га.
В пятой главе «
Получение концентрированных фосфорсодержащих
удобрений и удобрений с микроэлементами из фосфоритов Центральных
Кызылкумов
» приведены результаты получения азотфосфоркальций
содержащих удобрений и удобрений с микроэлементами на основе МОФК и
низкосортных фосфоритов (МСК, НФС и ПФ) ЦК.
Для получения медленнодействующих удобрений использовали
низкосортное, высококарбонизированное фосфатное сырье состава (масс. %):
P
2
O
5
= 13-24; CO
2
= 8-14 с кальциевым модулем 2-3,1 и ЭФК с содержанием
48
18 и 25% P
2
O
5
и 1-3% нитрата аммония. Норму кислоты варьировали в
интервале 30-100% от стехиометрии на образование монокальцийфосфата.
При норме ЭФК 100% и содержании 1-2% нитрата аммония содержание
усвояемой формы P
2
O
5
составляет 94,7-99,6% от общего содержание P
2
O
5
.
Содержание водной формы P
2
O
5
составляет 76,1-86,4% в зависимости от
концентрации кислоты и состава используемого фосфорита. Чем ниже
содержание в фосфорите P
2
O
5
и выше CO
2
, тем лучше разложение и
отношение P
2
O
5усв.
к P
2
O
5обш.
превышает 98,9%. Повышение концентрации
кислоты с 18 до 25% P
2
O
5
приводит к некоторому снижению отношения с
99,3-99,6 до 98,9-99,0%. Снижается и отношение P
2
O
5водн.
к P
2
O
5общ.
с 84,9-
86,4% до 81,9-83,2%.
При норме ЭФК 50% на образование монокальцийфосфата
относительное содержание P
2
O
5усв.
изменяется с 88,5% до 95,9% в
зависимости от состава фосфатного сырья и концентрации ЭФК. При этом
относительное содержание P
2
O
5водн.
составляет 60,6-68,3%. При более низкой
норме наблюдается аналогичная картина. Чем выше содержание P
2
O
5
в
фосфорите и меньше содержание CO
2
, тем ниже относительное содержание
P
2
O
5усв.
.
В пределах предложенных параметров влажность фосфатной пульпы
колеблется от 40 до 60%. Данный способ получении фосфорсодержащего
удобрения с использованием неупаренной ЭФК позволяет повысить
относительное содержание P
2
O
5усв.
на 4-6% по сравнению с использованием
концентрированной кислоты с содержанием 30-35% P
2
O
5
.
Получены
азотфосфоркальцийсодержащие удобрения медленного
действия на основе фосфоритов ЦК, состава (масс. %): Р
2
О
5общ.
= 34,60-46,95;
Р
2
О
5усв.
= 32,78- 44,99; Р
2
О
5в.р.
= 21,35-38,08; CaO = 15,44-29,97; MgO = 1,76-
2,50; N = 0,66-1,92; Н
2
О = 0,87-2,96. Предложенный способ получения
фосфорсодержащих
удобрений
технологически
приемлем,
высокоэффективен и легко осуществим.
Для получения удобрений с микроэлементами в ЭФК растворяли соли
или отходы, содержащие медь и цинк, вводили нитрат аммония и полученной
кислотой разлагали фосфориты ЦК.
С целью установления влияние микроэлементов меди и цинка, а также
активирующей добавки – нитрата аммония на плотность и вязкость
упаренной до различных концентрации ЭФК на основе МОФК ЦК изучены
их реологические свойства.
С повышением концентрации ЭФК с 17,23% Р
2
О
5
до 50,17% Р
2
О
5
плотность кислоты увеличивается с 1,194 г/см
3
до 1,693 г/см
3
, а вязкость с
1,918 спз до 40,028 спз.
Введение в исходную ЭФК микроэлементов меди и цинка повышает
плотность исходной кислоты до 1,204 г/см
3
, а вязкость до 2,083 спз. При
концентрировании кислоты путем упарки плотность повышается до 1,731
г/см
3
для концентрации кислоты 48,56% Р
2
О
5
, а вязкость до 40,050 спз.
С повышением концентрации вязкости кислот увеличиваются.
Существенное влияние на вязкость кислоты наблюдается при концентрации
49
более 30% Р
2
О
5
. Наибольшей вязкостью обладает ЭФК, содержащая
микроэлементы.
При введении в ЭФК с микроэлементами нитрата аммония в количестве
0,5% и 1,0% вязкость кислоты с повышением концентрации упаренной ЭФК
снижается. Введение 0,5% нитрата аммония снижает вязкость, но она все же
выше, чем у упаренной исходной ЭФК без добавки микроэлементов.
Введение же 1,0% нитрата аммония ощутимо снижает вязкость упаренной
кислоты с микроэлементами. Это является еще одним доказательством
положительного влияния нитрата аммония на физические и физико
химические свойства упаренных фосфорных кислот.
Для получения фосфорсодержащих удобрений с микроэлементами
использовали МОФК ЦК и ЭФК, содержащую (масс. %): Р
2
О
5
= 18,65; Cu =
0,31; Zn = 0,15 и упаренную до концентрации 30,35% Р
2
О
5
и 34,82% Р
2
О
5
в
присутствии нитрата аммония.
При осуществлении процесса разложения МОФК в ЭФК с
концентрацией 30,35% Р
2
О
5
и массовом соотношении фосфорит: ЭФК(100%
Р
2
О
5
) = n = 1:1 в течение 2 часов степень разложения достигает 73,64%. При
повышении концентрации упаренной кислоты до 34,82% Р
2
О
5
при таком же
соотношении за счѐт увеличения активности кислоты степень разложения
фосфорита возрастает до 77,89% (табл. 4).
При увеличении нормы кислоты концентрацией 34,82% Р
2
О
5
в 1,5 раза
степень разложения возрастает до 81,24%, а при увеличении нормы в 2 раза
степень разложения достигает 85,48%.
При сушке при температуре 105
О
С суспензии, полученной при
соотношении n = 1:1 и концентрации упаренной кислоты 30,35% и 34,82%
Р
2
О
5
, степень разложения достигает, соответственно, 81,04% и 86,86%, т.е.
увеличивается на 7,4% и 8,97%. В результате этого содержание свободной
кислоты (Р
2
О
5своб.
) в составе образовавшегося продукта составляет,
соответственно, 6,28% и 4,88%.
Путѐм сушки суспензии, полученной в процессе разложения при
концентрации упаренной кислоты 34,82%, соотношении n = 1:1 получено
фосфоркальцийсодержащее удобрение с микроэлементами, состава (масс.
%): Р
2
О
5общ.
= 48,21; Р
2
О
5усв.
= 46,85; Р
2
О
5в.р.
= 42,53; Р
2
О
5своб.
= 4,88; N = 0,92;
Cu = 0,65; Zn = 0,37; Н
2
О = 2,44 и др.
При соотношении n = 1:1,5 и 1:2 и концентрации упаренной кислоты
34,82% Р
2
О
5
, степень разложения достигает, соответственно, 91,62% и
92,23%, т.е. увеличивается на 10,38% и 6,75%. Однако, содержание
свободной кислоты составляет 9,29% и 11,25%, в связи с чем, такие смеси
перед сушкой необходимо нейтрализовать.
В результате нейтрализации и сушки суспензией наблюдается снижении
свободной кислотности, соответственно, до 2,94% и 3,22%, степень
разложения фосфорита составляет соответственно 82,32% и 84,19%.
Азотфосфоркальцийсодержащее удобрение (АФКУ) с микроэлементами
содержит (масс. %): Р
2
О
5общ.
= 48,43 и 48,89; Р
2
О
5усв.
= 47,11 и 47,96; Р
2
О
5в.р.
=
50
43,10 и 44,05; Р
2
О
5своб.
= 2,94 и 3,22; N = 4,14 и 5,21; Cu = 0,68 ва 0,74; Zn =
0,40 ва 0,52; Н
2
О = 2,32 и 3,71 и др.
Таблица 4
Химический состав азотфосфоркальцийсодержащих удобрений с
микроэлементами, полученных при оптимальных технологических
параметрах процесса и концентрации кислоты 35-37% Р
2
О
5
Вид
фосфо
рита
n
Р
2
О
5
общ.
%
Р
2
О
5
усв.
%
Р
2
О
5
в.р.
%
Р
2
О
5
своб.
%
CaO
общ.,
%
N
общ.
%
Cu,
%
Zn,
%
Н
2
О
%
рН
К
р
%
Кислая пульпа
МОФ
К
1:1 34,34 32,71 30,18 3,64 14,74 0,66 0,46 0,26 30,51 2,76 77,89
МОФ
К
1:1,5 35,61 34,58 33,33 6,90 11,11 0,74 0,50 0,31 29,16 1,94 81,24
МСК
1:1 32,67 31,43 28,32 2,28 11,80 0,51 0,46 0,22 28,77 3,12 75,24
МСК 1:1,5 34,14 33,49 30,52 11,03 8,80 0,56 0,51 0,25 29,17 1,68 82,39
НФС
1:1 32,81 31,90 27,62 1,60 11,83 0,52 0,39 0,19 27,96 3,39 78,73
НФС 1:1,25 33,11 32,50 28,54 6,67 10,06 0,54 0,44 0,21 29,08 2,00 82,80
ПФ
1:1,25 32,21 31,60 27,52 6,38 9,97 0,53 0,42 0,20 29,91 1,99 79,90
ПФ
1:1,5 33,26 32,77 28,90 10,75 8,83 0,55 0,43 0,21 29,75 1,65 81,54
Высушенные кислые продукты
МОФ
К
1:1 48,21 46,85 42,53 4,88 20,69 0,92 0,65 0,37 2,44 2,81 86,86
МОФ
К
1:1,5 48,77 48,14 45,94 9,29 15,22 1,01 0,69 0,42 2,98 2,05 91,62
МСК
1:1 44,81 43,52 39,47 3,05 16,18 0,70 0,63 0,30 2,31 3,16 81,25
МСК 1:1,5 46,98 46,45 42,70 15,04 12,11 0,77 0,70 0,34 2,52 1,77 89,54
НФС
1:1 44,70 43,50 37,80 2,18 16,12 0,71 0,53 0,26 1,86 3,42 79,41
НФС 1:1,25 45,42 44,75 39,47 9,09 13,81 0,74 0,60 0,28 2,68 2,07 86,23
ПФ
1:1,25 44,92 44,22 38,74 8,80 13,90 0,73 0,59 0,28 2,28 2,10 83,46
ПФ
1:1,5 45,78 45,24 40,15 14,67 12,15 0,76 0,60 0,29 3,35 1,78 85,22
Аммонизированная пульпа
МОФ
К
1:1,5 37,07 35,85 33,28 3,29 11,57 3,17 0,52 0,31 25,23 3,13 78,66
МСК 1:1,5 34,23 33,48 30,05 2,52 8,82 2,23 0,51 0,25 28,45 3,01 79,70
НФС 1:1,25 33,45 32,77 27,82 3,21 10,17 1,23 0,45 0,22 27,76 2,78 81,02
Высушенные аммонизированные продукты
МОФ
1:1,5 48,43 47,11 43,10 2,94 15,12 4,14 0,68 0,40 2,32 3,20 82,32
К
МСК 1:1,5 46,67 45,80 41,21 3,42 12,03 3,04 0,69 0,34 2,17 3,05 82,72
НФС 1:1,25 44,71 43,91 37,34 4,24 13,59 1,65 0,61 0,29 3,43 2,83 83,29
ПФ
1:1,25 44,37 43,55 36,46 3,21 13,73 1,86 0,57 0,27 3,13 3,11 80,38
ПФ
1:1,5 45,44 44,82 37,77 3,50 12,06 2,93 0,60 0,30 2,44 3,02 82,90
Оптимальными условиями получения азотфосфоркальцийсодержащих
удобрений с микроэлементами являются: концентрация активированной
ЭФК ~35% Р
2
О
5
, соотношение n = 1:(1÷1,5), продолжительность разложения
– 1,5-2,0 часа, рН = 2,8-3,5 и температура сушки – 100-105
О
С
.
При осуществлении процесса разложения низкосортных фосфоритов в
ЭФК с концентрацией 30% Р
2
О
5
и массовом соотношении n = 1:1 в течение 2
часов степень разложения достигает 68,96-73,82%. Лучше всего разлагается
НФС, хуже всего ПФ.
Технологическая схема получения азотфосфоркальцийсодержащих
удобрений с микроэлементами на основе фосфоритов ЦК представлена на
рис. 6.
51
NH
4
NO
3
ЭФК
7
CuSO
4
·5H
2
O ZnSO
4
·7H
2
O
1
6
2
Готовый
HF+H
2
OМОФК NH
3
Топливо
Воздух
9
4
продукт 8
3
5
Ретур
Рис. 6. Принципиальная технологическая схема получения
азотфосфоркальцийсодержащих удобрений и удобрений с
микроэлементами из МОФК ЦК:
1-смеситель ЭФК, нитрата аммония и микроэлементов; 2-дозатор; 3-выпарной аппарат;
4-реактор; 5-аммонизатор; 6-топка; 7-БГС; 8-сито; 9-дробилка.
Таким способом получено азотфосфоркальцийсодержащие удобрения
(АФКУ) с микроэлементами на основе низкосортных фосфоритов, в составе
которых содержится (масс. %): Р
2
О
5общ.
= 44,37-47,94; Р
2
О
5усв.
= 43,55-47,38;
Р
2
О
5в.р.
= 36,46-42,71; Р
2
О
5своб.
= 3,21-4,24; CaO = 9,68-13,73; MgO = 2,36-2,63;
N = 1,65-4,59; Cu = 0,57-0,72; Zn = 0,27-0,34; Н
2
О = 1,79-3,43.
Оптимальными
условиями
являются:
исходная
концентрация
активированной ЭФК ~35% Р
2
О
5
, норма ЭФК для разложения фосфорита n =
1:(1,25÷1,5), продолжительность разложения – 1,5-2,0 часа, pH 2,8
÷
3,5,
температура сушки – 100-105
О
С. При этом степень разложения достигает
80,38-85,06%, усвояемая форма фосфатов в продукте составляет 98,14-
98,64%.
При применении азотфосфоркальцийсодержащих удобрений без
микроэлементов урожайность увеличивается на 4,3%, а при применении
удобрения с микроэлементами на 13% по сравнению с аммофосом.
Технико-экономические расчеты указывают, что заводская стоимость
разработанных удобрений составляет 860545,59 сум и 788685,03 сум,
соответственно для марок А и Б, тогда как стоимость аммофоса 46:10
составляет 1140144,2 сум, а 44:10 – 1096590,0 сум.
Экономия составляет 279598,61 сум и 307904,99 сум или при выпуске
100 тыс. т АФКУ экономический эффект составит 27,96 млрд. сум и 30,79
млрд. сум.
52
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Основными научными и практическими результатами, полученными
при выполнении диссертационной работы, являются:
1. Изучением физических и физико-химических свойств в системах
H
3
PO
4
– H
2
O, H
3
PO
4
– MgSO
4
– H
2
O, H
3
PO
4
– MgSO
4
– NH
4
NO
3
– H
2
O
установлен механизм влияния сульфата магния и нитрата аммония на
свойства магнийсодержащих фосфорных кислот при концентрировании.
Показано, что в присутствии нитрата аммония увеличивается количество
диссоциированных первых водородных ионов и снижается pH среды
фосфорнокислых растворов, что отражается на снижении теплоты
парообразования, повышении давления паров и электропроводности,
подтверждающих разрушение гидратов сульфата магния и изменения
физико-химических и реологических свойств ЭФК при концентрировании.
2. Установлена возможность повышения химической активности ЭФК
и ее упаренных растворов, содержащих соединения магния, в присутствии
нитрата аммония. Показано, что в присутствии нитрата аммония
растворимость трикальцийфосфата повышается до 99,13%.
3. Разработана технология очистки ЭФК от сульфатов и фтора в едином
технологическом цикле производства экстракции фосфорной кислоты,
позволяющая получить экологически читый аммофос высшего сорта из
фосфоритов ЦК без дополнительных затрат.
4. Установлено, что предварительная классификация фосфоритов по
крупности частиц более 100 мкм позволяет повысить фильтрующие свойства
экстракционных пульп в результате кристаллизации сульфата кальция
крупных размеров.
5. Установлено, что предварительная термообработка фосфоритов
Каратау при температуре 600-700
О
С приводит резкому снижению
пенообразования и улучшению процессов разложения фосфоритов,
кристаллизации
сульфата кальция, повышению производительности
экстракторов. При этом выход фосфорной кислоты увеличивается на 2,2-
2,4% и составляет 92-93%.
6. Разработаны оптимальные условия фосфорнокислотного разложения
магнийсодержащих фосфоритов Каратау и получения двойного кислого и
аммонизированного суперфосфатов. Оптимальными условиями разложения
являются: концентрация упаренной ЭФК 35-37% P
2
O
5
, количество вносимого
нитрата аммония в процессе упарки ЭФК 1,5-2,0%, весовое соотношение
фосфорит:ЭФК(100% P
2
O
5
) = 1:(1,0÷1,5), продолжительность процесса 1,5-
2,0 часа, температура процесса разложения фоссырья 60
О
С и сушки пульпы
105
О
С. При этом степень разложения фоссырья достигает в пульпе 84-87%, а
в высушенном продукте 98-99%.
7. Разработанная технология апробирована в промышленных условиях
на действующем оборудовании производства аммофоса Алмалыкского АО
«Ammofos-Maxam» и выпущена опытно-промышленная партия нового
удобрения супераммофосфата в количестве свыше 1000 тонн. Производство
53
супераммофосфата по сравнению с аммофосом позволяет сократить
удельные расходы серной кислоты на 15-20%, аммиака на 60-80% и выбросы
фосфогипса в отвал на 15-20%.
8. Установлены оптимальные технологические параметры получения
азотфосфоркальцийсодержащих удобрений с микроэлементами медью и
цинком путем разложения МОФК и бедных по P
2
O
5
(МСК, НФС и ПФ)
фосфоритов
ЦК
микроэлементсодержащей
активированной
ЭФК:
концентрация
фосфорной
кислоты
~35%
Р
2
О
5
,
n=1:(1,25÷1,5),
продолжительность процесса разложения 1,5-2,0 часа, pH 2,8-3,5,
температура сушки 100-105
О
С.
9.
Технология
азотфосфоркальцийсодержащих
удобрений
с
микроэлементами
апробирована
на
установках,
имитирующих
производственные условия, в АО «Ammofos-Maxam» и АО «Коканд
суперфосфат заводи» и выпущены опытные партии.
10.
Агрохимические испытания двойного суперфосфата из фосфоритов
Каратау и азотфосфоркальцийсодержащих удобрений из фосфоритов ЦК в
специализированных организациях показали их высокую эффективность,
равноценную с аммофосом. Введение микроэлементов в состав удобрений
повышает урожайность на 13%.
11. Технико-экономические расчеты указывают на высокую
экономическую
эффективность
технологии
одновременного
обессульфачивания и обесфторивания ЭФК и выпуска АФКУ. От выпуска
100 тыс. т аммофоса высшего сорта и АФКУ прибыль составляет 9,4 млрд.
сум и 27,96-30,79 млрд. сум в год, соответственно.
54
SCIENTIFIC COUNCIL AWARDING SCIENTIFIC DEGREE
DSc.27.06.2017.K/T.35.01 AT INSTITUTE OF
GENERAL AND INORGANIC CHEMISTRY AND TASHKENT
CHEMICAL-TECHNOLOGICAL INSTITUTE
NAMANGAN ENGINEERING-CONSTRUCTION INSTITUTE
SHAMSHIDINOV ISRAILJON TURGUNOVICH
DEVELOPMENT IMPROVEMENT TECHNOLOGY PRODUCTION OF
EXTRACTION PHOSPHORIC ACID AND OBTAINING
CONCENTRATED PHOSPHORCONTENTS FERTILIZERS FROM
PHOSPHORITES OF KARATAU AND CENTRAL KYZYLKUM
02.00.13 – Technology of inorganic substance and materials on their basis
DISSERTATION ABSTRACT
OF DOCTOR OF SCIENCE (DSc) IN TECHNICS
Tashkent – 2017
55
The dissertation subject doctor of science (DSc) is registered at Supreme Attestation
Commission of the Cabinet of Ministers of the Republic of Uzbekistan in number B2017.1.DSc/T15.
Dissertation was carried out at Namangan engineering-construction institute.
The abstract of the dissertation is posted in three languages (uzbek, russian, english (resume)) on
the scientific council website www.ionx.uz and on the website of “Ziyonet” Information and educational
portal www.ziyonet.uz.
Research supervisors: Mirzakulov Kholtura Chorievich
doctor of technical sciences, professor
Official opponents: Namazov Shafoat Sattarovich
doctor of technical sciences, professor
Usmanov Sultan Usmanovich
doctor of technical sciences, professor
Dehkanov Zulfikahar Kirgizbayevich
doctor of technical sciences, professor
Leading organization: Urgench state university
Defense will take place on ____ _______ 2017 at _____ o’clock at the meeting of scientific council
DSc.27.06.2017.K/T.35.01 under Institute of General and Inorganic Chemistry and Tashkent chemical
technological Institute. Address: 100170, Tashkent, Mirzo Ulugbek district, Mirzo Ulugbek street, 77-a
tel.: (99871) 262-56-60, Fax: (99871) 262-79-90, e-mail: ionxanruz@mail.ru.
Dissertation can be reviewed at the Information-resourse centre at the Institute of General and
Inorganic Chemistry of AS RUz (registered number ___). Address: 100170, Tashkent, Mirzo Ulugbek
street, 77-a tel.: (99871) 262-56-60).
Abstract of dissertation sent out on “____” ______________ 2017 y.
(mailing report No. ____on “____” ____________ 2017 y.).
B.S. Zakirov
Chairman of scientific council on awarding of
scientific degree, d.ch.s.
D.S. Salikhanova
Scientific secretary of scientific council awarding of
scientific degree, d.t.s.
S. Tukhtaev
Chairman of scientific seminar at scientific council on
awarding of scientific degree, d.ch.s., professor,
academician
56
INTRODUCTION (abstract of DSc thesis)
The aim of the research work
is working out of ways of clearing of impurity
and activation of wet-process phosphoric acid (WPA), technologies of processing
high-magnesia phosphorites to phosphoric acid and processing of secondary
phosphates to concentrated phosphoric and microelement contents fertilizers by
decomposition of activated WPA.
The object of the research work
high-magnesia phosphorites of Karatau and
Central Kyzylkum, wet-process phosphoric acid, sulfuric acid, the gaseous
ammonia, concentrated phosphoric and microelement contents fertilizers.
Scientific novelty of the research work
consists in the following: for the first
time in a wide range of change of parameters as boiling temperatures, pressure of
sated steams, warmth of steam formation, electric conductivity, pH in systems
H
3
PO
4
-H
2
O, H
3
PO
4
-MgSO
4
-H
2
O, H
3
PO
4
-MgSO
4
- NH
4
NO
3
-H
2
O and magnesium
contents WPA, containing ammonium nitrate are studied;
it is proved of improvement physical and chemical and rheological properties
of the concentrated solutions of WPA containing ammonium nitrate, that occurs at
the expense of destruction of hydrates of magnesium sulphate;
possibility of activation of phosphoric acid from magnesium contents
phosphorites in the presence of ammonium nitrate is revealed;
for the first time law of distribution of components of phosphatic raw
materials of Karatau is established at crushing and influence of the size of particles
on degree of decomposition of phosphorite, which passes through a minimum with
increase in the size of particles and the reasons of shielding of a surface of large
grains by a crust from small crystals of calcium sulphate are proved;
it is studied influence of magnesium to processes of decomposition of
phosphorites and crystallisation of dehydrate calcium sulphate at vitriolic wet
process phosphoric acid;
possibility of simultaneous clearing WPA from sulphates and fluorine in a
unified technological cycle of manufacture WPA is established, allowing to
intensify processes of clearing of acid for the account reduction of stages of
process and to receive from phosphorites of Central Kyzylkum ecologically pure
product – ammophos the premium quality with contents of P
2
O
5
not less than 52%;
developed technologies of reception of the concentrated phosphoric fertilizers
and fertilizers with microelements by decomposition of secondary phosphates with
concentrated and activated ammonium nitrate of WPA and WPA, containing
microelements.
Implementation of the research results
. On the basis of the received
scientific results on working out of technology of processing magnesium contents
phosphorites of Karatau and Central Kyzylkum to concentrated phosphoric
fertilizers:
received the patent of Agency of intellectual property of Republic Uzbekistan
for a way of reception of composite nitrogen-phosphoric fertilizer (№ IAP 03806,
2008). As a result there is a possibility of reception concentrated, phosphor
57
contents fertilizers - double superphosphate by evaporation of magnesium contents
WPA in the presence of ammonium nitrate, decomposition of phosphorites by the
concentrated, activated and mobile acid, granulation and drying of product;
technologies
of
clearing
WPA
from
sulphates
and
fluorine,
nitrogenphosphorcalcium contents fertilizers and fertilizers with the
microelements, a new kind concentrated, phosphor contents fertilizers from high
magnesia phosphorites of Karatau it is introduced on JSC «Ammofos-Maxam»
(The reference of «Uzkimyosanoat» from July 24, 2017 № 01/3-3976/П).
Introduction of given results in practice will allow to cut specific expenses of raw
materials – sulfuric acid to 15-20%, ammonia to 60-80% in comparison with
existing manufacture of ammophos.
The structure and volume of the thesis.
The structure of the dissertation
consists of an introduction, five chapters, conclusion, the list of references,
applications. The volume of the dissertation is 193 pages.
58
ЭЪЛОН ҚИЛИНГАН ИШЛАРИ РЎЙХАТИ
СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ
LIST OF PUBLISHED WORKS
I бўлим (I часть; part I)
Илмий мақолалар (научные статьи, scientific articles)
1. Шамшидинов И., Арисланов А., Гафуров К. Комплексные удобрения
на основе фосфорноазотнокислотной переработки фосфоритов Каратау //
Узбекский химический журнал. – Ташкент, 2005. – № 2. – С. 45-48. (02.00.00.
№6)
2. Арисланов А., Гафуров К., Шамшидинов И. Кальцийсодержащие
азотно-фосфорные удобрения с растворимыми сульфатами // Узбекский
химический журнал. – Ташкент, 2005. – № 4. – С. 9-13. (02.00.00. №6)
3. Арисланов Н., Шамшидинов И.Т., Гафуров К. Обесфторивание ЭФК
из фосфоритов Кызылкума в процессе разложения // Научно-технический
журнал ФерПИ. – Фергана, 2006. – № 2. – С. 95-98. (05.00.00. №20)
4. Шамшидинов И.Т., Мамажанов З.Н. Получения удобрений типа
двойного суперфосфата с микроэлементами на основе фосфоритов
Кызылкум // Научно-технический журнал ФерПИ. – Фергана, 2013. – № 1. –
С. 95-98. (05.00.00. №20)
5. Шамшидинов И.Т., Мамажанов З.Н. Использование низкосортных
(
~
18% P
2
O
5
) фосфоритов при получении удобрений типа двойного
суперфосфата с микроэлементами // Научно-технический журнал ФерПИ. –
Фергана, 2014. – № 1. – С. 73-79. (05.00.00. №20)
6. Шамшидинов И., Мамаджанов З., Мамадалиев А. Қуйи навли
Қизилқум фосфоритидан фойдаланиш орқали микроэлементли қўшалоқ
суперфосфат туридаги ўғит ишлаб чиқариш технологияси // ФарПИ илмий
техника журнали. – Фарғона, 2015. – № 1. – С. 83-85. (05.00.00. №20)
7. Шамшидинов И.Т., Тураев З., Мамаджанов З.Н., Мамадалиев А.Т.,
Уктамов Д.А. Получениие микроэлементосодержащих удобрений типа
двойного суперфосфата с использованием бедных фосфоритов // Узбекский
химический журнал. – Ташкент, 2015. – № 3. – С. 62-66. (02.00.00. №6)
8. Шамшидинов И.Т., Тураев З., Мамаджанов З.Н., Мамадалиев А.Т.,
Уктамов Д.А. Использование низкосортных фосфоритов (
~
15% P
2
O
5
) при
получении
кальцийсодержащих
азотно-фосфорных
удобрений
с
микроэлементами // Журнал ДАН Республики Узбекистан, 2015. – № 3. – С.
57-61. (02.00.00. №8)
9. Shamshidinov I.T., Mirzakulov Kh.Ch. Research of process of washing of
fluorine from phosphor gypsum // Austrian Journal of Technical and Natural
Sciences. – Austria, Vienna, January-February, 2017. – № 1-2. – P. 107-111.
(02.00.00. 2016, №2)
10. Шамшидинов И.Т., Мирзакулов Х.Ч., Мамуров Б.А. Переработка
магнийсодержащих фосфоритов на экстракционную фосфорную кислоту
//Universum: технические науки. – 2017. – №. 2 (35). – С. 84-88. (02.00.00. №1)
59
11. Шамшидинов И.Т. Исследование процесса переработки фосфоритов
Каратау на концентрированные фосфорные удобрения по поточной
технологии //Universum: технические науки. – 2017. – №. 3 (36). – С. 29-33.
(02.00.00. №1)
12. Шамшидинов И.Т., Мирзакулов Х.Ч., Мамажанов З.Н. Исследование
процесса получение удобрения типа двойного суперфосфата из фосфоритов
Каратау // Химия и химическая технология. – Ташкент, 2017. – № 1. – С. 12-
15. (02.00.00. №3)
13. Шамшидинов И.Т., Кан Н.Р., Усманов И.И., Мирзакулов Х.Ч.
Исследование процесса обесфторивания экстракционной фосфорной кислоты
из фосфоритов Центральных Кызылкумов // Узбекский химический журнал.
– Ташкент, 2017. – № 2. – С. 47-54. (02.00.00. №6)
14. Патент № IAP 03806 UZ. Способ получения сложного азотно
фосфорного удобрения / Гафуров К., Шамшидинов И.Т. (UZ) / Опуб.
28.11.2008. – Бюллетень № 11.
II бўлим (II часть; part II)
15. Шамшидинов И., Ғафуров Қ. Фосфат кислотасининг экстракциялаш
жараѐнига заррачалар ўлчами ва улар кимѐвий таркибининг боғлиқлиги //
НСТИ профессор-муаллимлар, аспирантлар ва талабаларнинг илмий ишлари.
– Наманган: НСТИ, 1995. – IV-тўплам. – Б. 103-107.
16. Шамшидинов И. Қоратоғ фосфоритини термик қайта ишлаш ва уни
сульфат кислотали парчалаш жараѐнини ўрганиш // НСТИ профессор
муаллимлар, аспирантлар ва талабаларнинг илмий ишлари. – Наманган:
НСТИ, 1995. – IV-тўплам. – Б. 98-102.
17. Шамшидинов И.Т., Гафуров К., Мамадалиев А. Изучение влияния
термообработки фосфоритов на процесс экстракции фосфорной кислоты //
«Шу азиз ватан барчамизники» мавзусидаги Амир Темурнинг 660 йиллигига
бағишланган Ёш олимлар ва талабаларнинг II-Республика илмий
конференцияси тезислари тўплами. – Тошкент: ТошДУ, 1996. – Б. 88-89.
18. Шамшидинов И., Гафуров К., Арисланов А. Сложное удобрение на
основе фосфорно-азотнокислотного разложения фосфоритов Каратау //
Нетрадиционные методы техники и технологии: Материалы Международной
научно-теоретической конференции. – Фергана: ФерПИ, 1997. – С. 58.
19. Патент № 4504 UZ. Способ получения фосфорной кислоты / Разиков
К.Х., Гафуров У.К., Шамшидинов И.Т. (UZ) / Опуб. 30.09.1997. – Бюллетень
№ 3.
20. Патент № 5213 UZ. Способ получения экстракционной фосфорной
кислоты / Гафуров К., Шамшидинов И.Т., Абдуллаев М.Т., Арисланов А.С.
(UZ) / Опуб. 30.09.1998. – Бюллетень № 3.
21. Патент № 5698 UZ. Способ получения экстракционной фосфорной
кислоты / Гафуров К., Шамшидинов И.Т., Арисланов А.С., Мамадалиев А.Т.
(UZ) / Опуб. 30.06.1999. – Бюллетень № 2.
60
22. Шамшидинов И.Т., Арисланов А.С., Гафуров К. Фосфорно
азотнокислотное разложение фосфоритов Каратау и удобрений на его
основе// «Биорганик кимѐ муаммолари» II-Халқаро ѐш кимѐгарлар анжумани
материаллари. – Наманган: НамДУ, 1998. – Б. 95-100.
23. Шамшидинов И.Т., Арисланов А.С., Гафуров К. Фосфорно
азотнокислотное разложение фосфоритов Каратау и удобрений на его основе
// Научно-технический журнал ФерПИ. – Фергана, 2000. – № 1. – С. 90-93.
(05.00.00. №20)
24. Гафуров К., Арисланов А., Шамшидинов И. Снижение фтористых
соединений в фосфогипсе // Научно-технический журнал ФерПИ. – Фергана,
2004. – № 3. – С. 63-66. (05.00.00. №20)
25. Мисирова С., Шамшидинов И. Маҳаллий фосфорит рудалари ва
концентрланган
экстракцион
фосфат
кислотаси
асосида
қўшалоқ
суперфосфат туридаги ўғитлар олиш // «Кадрлар тайѐрлаш миллий дастури»
ни амалга оширишнинг II-сифат босқичи вазифаларига бағишланган
магистрантларнинг
анъанавий
V-илмий-амалий
конференцияси
материаллари. – Наманган: НамМПИ, 2005. – Б. 52-53.
26.
Мисирова
С.,
Шамшидинов
И.
Қизилқум
фосфорит
флотоконцентратидан оқимли усулда қўшалоқ суперфосфат ишлаб чиқариш
технологияси // «Кадрлар тайѐрлаш миллий дастури»ни амалга оширишнинг
III-босқичи, тўпланган тажрибани таҳлил этиш ва умумлаштириш
вазифаларига бағишланган магистрантларнинг анъанавий VI илмий-амалий
конференцияси материаллари тўплами. – Наманган: НамМПИ, 2006. – Б. 142-
144.
27. Сотиволдиева Р., Шамшидинов И., Қизилқум фосфорити
флотоконцентратидан
олинган
активланган
ЭФК
да паст навли
фосфоритларни парчаланиш жараѐнини ўрганиш // «Кадрлар тайѐрлаш
миллий дастури»ни амалга оширишнинг III-босқичи, ютуқлар ва муаммолар
ҳамда устувор илмий-тадқиқот ишлари йўналишларига бағишланган
магистрантларнинг
анъанавий
VII
илмий-амалий
конференцияси
материаллари тўплами. – Наманган: НамМПИ, 2007. – Б. 138-140.
28. Зокирова Г., Шамсибоева С., Шамшидинов И. Фосфоритлардан
қўшалоқ суперфосфат туридаги ўғитлар ишлаб чиқаришда маҳаллий
хомашѐлардан комплекс фойдаланиш // НамМПИ иқтидорли талабалар,
магистрантлар, аспирантлар ва мустақил изланувчиларининг илмий-амалий
конференцияси материаллари тўплами. – Наманган: НамМПИ, 2008. – Б. 219-
220.
29. Туропова М., Шамшидинов И. Фосфоритларни фосфат-нитрат
кислотали парчалаш йўли билан қўшалоқ суперфосфат туридаги ўғитлар
олиш // НамМПИ иқтидорли талабалар, магистрантлар, аспирантлар ва
мустақил изланувчиларининг илмий-амалий конференцияси материаллари
тўплами. – Наманган: НамМПИ, 2008. – Б. 220-222.
30. Сотволдиева Р., Шамшидинов И. Қуйи навлардаги фосфоритлардан
фойдаланиш орқали қўшалоқ суперфосфат ишлаб чиқариш технологияси //
НамМПИ иқтидорли талабалар, магистрантлар, аспирантлар ва мустақил
61
изланувчи-ларининг илмий-амалий конференцияси материаллари тўплами. –
Наманган: НамМПИ, 2008. – Б. 285-287.
31. Шамшидинов И., Туропова М. Фосфоритларни фосфат-нитрат
кислотали парчалаш йўли билан қўшалоқ суперфосфат ишлаб чиқариш
технологияси // НамМПИ профессор-ўқитувчилар, докторант, аспирант,
мутақил тадқиқотчи ҳамда иқтидорли талабаларнинг Республика илмий
амалий конференцияси материаллари тўплами. – Наманган: НамМПИ, 2009.
– Б. 251-253.
32. Шамшидинов И., Икрамов М. Қуйи навли Қизилқум фосфорит
кукунидан фойдаланиш орқали қўшалоқ суперфосфат туридаги ўғит олиш
жараѐнини ўрганиш // ТерДУ III-Республика илмий-амалий конференцияси
илмий мақолалари тўплами. – Термиз: ТерДУ, 2010. – Б. 40-43
33. Шамшидинов И., Тўраев З. Қизилқум фосфорит флотоконцентрати
асосида таркибида кальций тутган азот-фосфорли ўғитлар олиш жараѐнини
ўрганиш // Разработка эффективной технологии получения минеральных
удобрений и агрохимикатов нового поколения и применение их на практике:
Сборник материалов Республиканской научно-технической конференции. –
Ташкент: ИОНХ АН РУз, 2010. – Б. 85-89
34. Шамшидинов И. Қуйи навли Қизилқум кукунидан фойдаланиш орқали
қўшалоқ суперфосфат туридаги ўғитлар олиш // Актуальные проблемы
развития химической науки, технологии и образования в Республики
Каракалпакстан: Сборник материалов Республиканской научно технической
конференции. – Нукус: КГУ имени Бердаха, 2011. – С. 157-158
35. Шамшидинов И., Шамшидинова Н. Ўзбекистонда фосфорли ўғитлар
ишлаб чиқариш технологиялари ва уларни такомиллаштириш усуллари //
Педагогик жараѐнларни ташкил этиш ва бошқаришда замонавий ѐндашувлар:
Республика илмий-амалий конференцияси материаллари тўплами.
–
Наманган: НамМПИ, 2011. – Б. 134-137.
36. Шамшидинов И.Т. Оценка активности фосфорнокислых растворов
по некоторым их физическим характеристикам // Региональная Центрально
Азиатская Международная конференция по химической технологии «ХТ’12».
– Москва, 2012. – С. 109-111.
37. Шамшидинов И.Т., Мамаджанов З.Н. Исследование процесса
получения удобрений типа двойного суперфосфата с микроэлементами //
Актуальные вопросы электрохимии и защиты коррозии в решении
экологических проблем: Материалы I-Международной научно-практической
конференции. – Тамбов: Тамбовский ГУ имени Г.Р.Державина (Россия), 2012.
– С. 125-128.
38. Султонов П., Шамшидинов И., Мамадалиев А., Мамаджанов З. Қуйи
навли маҳаллий фосфоритларидан таркибида кальций тутган фосфорли
ўғитлар олиш имкониятлари // Рақобатбардош кадрлар тайѐрлашга
инновацион ѐндашув: Республика илмий-амалий конференция материаллари.
– Наманган: НамМПИ, 2012. – 2-қисм. – Б. 123-124.
39. Шамшидинов И. Қўшалоқ суперфосфат туридаги ўғит олишда қуйи
навли Қизилқум фосфоритларидан фойдаланиш // Рақобатбардош кадрлар
62
тайѐрлашга инновацион ѐндашув: Республика илмий-амалий конференция
материаллари. – Наманган: НамМПИ, 2012. – 2-қисм. – Б. 127-129. 40.
Шамшидинов И.Т., Шамшидинова Н.Ш. Фосфорли ўғитлар ишлаб
чиқаришда хомашѐлардан самарали фойдаланиш имкониятлари //
Рақобатбардош кадрлар тайѐрлашга инновацион ѐндашув: Республика
илмий-амалий конференция материаллари. – Наманган: НамМПИ, 2012. – 2-
қисм. – Б. 129-131.
41. Шамшидинов И.Т. Использование низкосортных фосфоритов при
получении
кальцийсодержащих
азотно-фосфорных
удобрений
//
Теоретические и практические вопросы развития научной мысли в
современном мире: Материалы докладов II-Международной научно
практической конференции. – Уфа: Научный центр «Азтерна» (Россия), 2013.
– С. 158-160.
42. Шамшидинов И.Т., Мамаджанов З.Н., Арипов Х.Ш. Pациональное
использование
низкосортных
фосфоритов
при
получении
кальцийсодержащих азотно-фосфорных удобрений // Современные проблемы
контроля качества природной и техногенной сред: Материалы VI
Международной научно-практической конференции. – Тамбов: Тамбовский
ГУ имени Г.Р.Державина (Россия), 2013. – С. 5-9.
43. Шамшидинов И., Мамаджанов З. Таркибида микроэлемент тутган
қўшалоқ суперфосфат туридаги ўғитлар олиш жараѐнини ўрганиш // Касб
ҳунар таълими муассасаларини малакали кадрлар билан таъминлаш
муаммолари: тажриба ва истиқболлар: Республика илмий-амалий
конференция материаллари. – Наманган: НамМПИ, 2013. – Б. 251-253.
44. Шамшидинов И. Использование низкосортных фосфоритов при
получении концентрированных азотно-фосфорных удобрений // Состояние и
перспективы
инновационных
разработок
в
области
технологии
неорганических веществ и химизации сельскохозяйственного производства:
Сборник материалов Республиканской научно-технической конференции. –
Ташкент: Институт общей и неорганической химии АН РУз, 2013. – С.
140-143.
45. Шамаев Б.Э., Шамшидинов И.Т, Мирзакулов Х.Ч., Усманов И.И.
Влияние нормы экстракционной фосфорной кислоты на получение двойного
суперфосфата из фосфоритов Центральных Кызылкумов // Состояние и
перспективы
инновационных
разработок
в
области
технологии
неорганических веществ и химизации сельскохозяйственного производства:
Сборник материалов Республиканской научно-технической конференции. –
Ташкент: Институт общей и неорганической химии АН РУз, 2013. – С. 137-
139.
46. Шамшидинов И. Концентрланган азот-фосфорли ўғитлар олишда
саноат ишлаб чиқаришига яроқсиз қуйи навли фосфоритлардан фойдаланиш
// Касб-ҳунар коллежларида ўқув-тарбия жараѐнларини ташкил этишда илғор
педагогик ва ахборот технологияларидан самарали фойдаланиш: Республика
илмий-амалий конференция материаллари тўплами. – Наманган: НамМПИ,
2013. – II қисм. – Б. 231-234.
63
47. Шамшидинов И., Мамаджанов З., Арипов Х.Ш. Использование
низкосортных фосфоритов (~15% P
2
O
5
) при получении удобрений типа
двойного суперфосфата // Олий ўқув юрти талабаларида мустақил таълим
ўқув фаолияти кўникмаларини ривожлантириш муаммолари: Республика
илмий-амалий конференция материаллари тўплами. – Наманган: НамМПИ,
2013. – Б. 243-245.
48. Шамшидинов И.Т. Микроэлементли қўшалоқ суперфосфат туридаги
ўғитлар олишда қуйи навдаги фосфоритлардан фойдаланиш. Сборник
материалов.
I-Международной
научно-технической
конференции
«Современные техники и технологии горнометаллургической отрасли и пути
их развития». – Навои: НавГГИ, 2013. – С. 139-140.
49. Shamshidinov I.T., Mamajanov Z.N. Use of low-grade of phosphorites at
picking calcium and microelement containing nitrogen-phosphorus fertilizers //
European Applied Sciences. – 2014. – No 3. – P. 116-118. (02.00.00. №4)
50. Мамаджанов З., Шамшидинов И., Мамадалиев А. Қуйи навли
Қизилқум фосфоритидан фойдаланиш орқали микроэлементли қушалоқ
суперфосфат туридаги ўғит ишлаб чиқариш технологияси // «XXI аср –
интеллектуал авлод асри» шиори остидаги илмий-амалий конференция
материаллари тўплами. – Наманган, НамДУ, 2014. – 3-қисм. – C. 566-569.
51. Шамшидинов И.Т. Получения кальцийсодержащих азотно
фосфорных удобрений с использованием низкосортных фосфоритов //
Аналитик кимѐ фанининг долзарб муаммолари: IV Республика илмий-амалий
анжумани илмий мақолалари тўплами. – Термиз: ТерДУ, 2014. – I қисм. – Б.
54-56.
52. Шамшидинов И., Мамаджанов З., Мамадалиев А., Абдуллаев М.,
Ахунов Д. Қуйи навли (18% P
2
O
5
) фосфорит асосида микроэлементли
қўшалоқ суперфосфат туридаги ўғит ишлаб чиқариш технологияси //
Иқтидорли ѐш кадрлар келажак пойдевори, уларни тарбиялаш, тайѐрлаш
тажрибалари ва истиқболлари: Республика ѐш олимлар, катта илмий ходим
изланувчилар, магистрантлар ва иқтидорли талабаларнинг илмий-амалий
конференция материаллари тўплами. – Наманган, НамМПИ, 2014. – C. 188-
191.
53. Мамуров Б.А., Шамшидинов И.Т. Фосфатларнинг сувда эрийдиган
шакли камайтирилган кальций фосфатли ўғитлар олиш. // Ёш олимлар ва
талабаларнинг «XXI аср – интеллектуал авлод асри» шиори остидаги илмий
амалий конференция материаллари тўплами. – Наманган, НамМПИ, 2016. –
C. 271-275.
54. Shamshidinov I.T., Gafurov K.G., Ikramov M.M. Investigation on the
phosphoric acid production from low grade phosphorites with high content of
magnesium // Jornal of chemical technology and metallurgy. – Sofia: 2016. – No 2.
– Vol. 157-162 (02.00.00. 2014, №1 – 2016, №1)
55. Шамшидинов И.Т., Тўраев З., Темирова О.М., Мамуров Б.А.
Фосфорли ўғитлар ишлаб чиқариш технологияларини қуйи навлардаги
фосфоритлардан фойдаланган ҳолда такомиллаштириш // Кимѐвий
технология ва озиқ-овқат саноати корхоналарида ишлаб чиқариш
64
технологияларини такомиллаштиришда инновацион ғоялар: Республика
илмий-амалий анжумани материаллари тўплами. – Наманган: НамМТИ,
2016. – I-қисм. – Б. 115-119.
56. Шамшидинов И.Т., Мамуров Б.А., Ғанибоева Г.Қ. Таркибида
кальций бўлган ва фосфатларнинг сувда эрийдиган шакли камайтирилган
ўғитлар олиш // НамМТИ Илмий-техника журнали.– Наманган: НамМТИ,
2016. – №1. – Б. 91-96.
57. Алиев А.Т., Ким Р.Н., Мячина О.В., Мирзакулов Х.Ч., Шамшидинов
И.Т. Агрохимические испытания азотфосфоркальцийсодержащих удобрений
и удобрения с микроэлементами меди и цинка на хлопчатнике // Научно
технический журнал ФерПИ. – Фергана, 2017. – № 2. – С. 157-160. (05.00.00.
№20)
58. Шамшидинов И.Т., Кан Н.Р., Усманов И.И., Мирзакулов Х.Ч.
Исследование процесса очистки экстракционной фосфорной кислоты от
фтора и сульфатов // Озиқ-овқат ва кимѐ саноатида чиқиндисиз ва экологик
самарадор технологияларни қўллаш: Республика илмий-амалий анжумани
материаллари тўплами. – Наманган: НамМПИ, 2017. – II-қисм. – Б. 7-9.
59. Шамшидинов И.Т., Мирзакулов Х.Ч., Усманов И.И. Исследование
процесса извлечение фтора из фосфогипса // Академик А.Ғ. Ғаниевнинг 85
йиллигига бағишланган «Аналитик кимѐ фанининг долзарб муаммолари»
мавзусидаги Республика илмий-амалий анжумани материаллари тўплами. –
Термиз: ТерДУ, 2017. – Б. 10-12.
60. Мамуров Б.А., Шамшидинов И.Т. Кальций фосфатли ўғитлар олишда
Марказий Қизилқумнинг юқори карбонатли фосфоритларидан фойдаланиш //
«Ўзбекистоннинг ижтимоий-иқтисодий ривожланишида ѐшларнинг ўрни»
шиори остидаги «Фарғона водийси ѐш олимлари» 1- ҳудудий илмий
анжумани материаллари тўплами. – Наманган: НамДУ, 2017. – Б. 279-283.
65
Автореферат «Ўзбекистон кимѐ журнали» таҳририятида
таҳрирдан ўтказилди.
Босишга рухсат этилди: 12.09.2017 йил
Бичими 60х45
1
/
8
, «Times New Roman»
гарнитурада рақамли босма усулида босилди. Шартли
босма табоғи 4,25. Адади: 100. Буюртма: № _____.
Ўзбекистон Республикаси ИИВ Академияси,
100197, Тошкент, Интизор кўчаси, 68
«АКАДЕМИЯ НОШИРЛИК МАРКАЗИ»
Давлат унитар корхонасида чоп этилди.
66
