Минеральные удобрения. Новые исследования и разработки - Позин М.Е.
Скачать (прямая ссылка):
(*) — условное значение d среднее (hkl : 424). моноклинная трнгональиая
а, 4=12,014 Г9| с, А-12,677 [8J
б, А= 6,940 [3J Р = 90,23 [6]
2Г (Л)3=2114 [2, 3J
и, А= 13,878 ГЗ] с, 4=12,679 [7|
V, (А)3=2114,8 [2, 4]
бой удлиненные призмы, достигающие в длину 20—30 мкм и 2 3 Vi к м — в поперечном сечении. Форма и размеры кри-
сталлов ПСК, полученных в условиях эксперимента из четырех видов фосфатного сырья близки, что позволило провести сравнение их гидратацноинои активности, так как удельная поверхность всех осадков одинакова Кристаллы ПСК, полученные при разложении фосфатного сырья Берун-хаиского и Кольского месторождении, представлены на рис. 1 и 2.
Скорость фазового перехода ПСК ДГ оценивали рентгенографически по интенсивности дифракционных линий ди-
Фото 1. Кристаллы ПСК, полученные при серно-кислотном разложении буренханского фосфатного сырья (масштаб 10 мкм)
Фото 2. Кристаллы ПСК, полученные мри серно кислотном разложении Кольского апатита (м.юшгаб 10 мкм)
гидратной фазы, появляющемся в процессе гидратации Установлено, что скорость гидратации Буренханского ПСК ! 6—8 раз выше, чем скорость гидратации Кольского ИСК. Скорости гидратации Ковдорского и Каратауского ПСК при близительно равны и имеют промежуточные значения межд; скоростями Кольского и Буренханского ПСК.- Поскольку ус ловия разложения фосфатного сырья б работе поддержива лись неизменными, и дисперсность и форма кристаллов ПО близки, то различие физико-химических свойств (гидратируе мости) может объясняться структурными отличиями
Полугидрат сульфата кальция, полученный при разложи нии Буренханского фосфорита, кристаллизуется в моноклинной сингонии, о чем можно судить по расщеплению дифракционной линии с индексом hkl: 424. Расщепление ди фракционной линии с индексом hkl: 424 на рентгенограмм< Кольского ПСК отсутствует, чго свидетельствует о кристал лизации в тригональной сингонии. Небольшое размытие этой же дифракционной линии на рентгенограммах Каратауского и Ковдорского ПСК свидетельствует о незначительности моноклинного искажения ячейки (р~90°) по сравнению с тригональной ячейкой Кольского ПСК, поэтому индицирование их линий может быть проведено в тригональной сингонии хотя формально элементарные ячейки Каратауского и Ковдорского ПСК следует отнести к моноклинной сингонии. Для сравнения величин параметров и объемов элементарных-субъячеек четырех образцов ПСК индицирование проводили в тригональной сингонии, что вполне реально для Каратауского, Ковдорского и Кольского ПСК- Для перевода моноклинной ячейки Буренханского ПСК в тригональную приходится пренебречь моноклинным искажением (р = 90,23°) и выбрать условно среднее значение d\ (А) = 1,8460 между расщепленными линиями с индексами 424. В табл. 3 приведено индицирование линий Буренханского ПСК в тригональной и
Таблица 3
Средний химический состав исходных фосфатов, мас.%
Месторож р2о5 СаО sio2 F Fe,D3 A 1,0., MgO s2o rlo3
дение
Буренхан- 28,9 43,6 10 2,2 1.0 1.7 2.1 0,1 2,7 J
ское
Ковдорское 31,83 49,4 3,34 0,83 0,64 0,079 7,12 0.1 0 719
Каратау 25.88 39,12 15 2,85 1,14 1,01 1.92 0.2 2.15
Кольское 39.4 ?0,89 1,73 2,66 0,73 0,62 0.22 27 1,35 -1
моноклинной сингониях, а также значения параметров и объ t-мов ячеек. Как видно из табл. 3, инднцнрование по двум вариантам не сказалось на объеме субъячейки V=2!14,4A3. Параметры элементарных ячеек чгтырех образцов ПСК при условном допущении кристаллизации в тригональной син-гонии представлены в табл. 4.
Таблица 4
Параметры элементарных ячеек полугидратов сульфата кальция, полученных в результате серно-кислотного разложения фосфатного сырья
Исходное фосфат Параметры ячейки ПСК
а, А с, А V, (А)3
Буренханское 13,878 (3) 12,679 (7) 2114,8 (2,4)
Ковдорское 13,880 (4) 12,694 (8) 2117,8 (2,8)
Каратау 13,882 (4) 12,692 (7) 2118,3 (2,2)
Кольское 13,895 (4) 12,728 (7) 2128,2 (2,4)
Как видно из табл. 4, величины параметров и объемов ячеек трех первых ПСК близки и находятся в пределах погрешности измерений, но существенно меньше соответствую щих величин параметров и объема элементарной ячеики Кольского ПСК- Максимальное значение величин параметров и объема ячейки последнего ПСК может объясняться изоморфным включением более крупных ионов Се3+ в кристаллическую структуру, приводящим к увеличению V три* тональной ячейки. Сравнительный рентгеноспектральный анализ свидетельствует о максимальном содержании церия в образце ПСК, полученном при разложении Кольского апатита. Рентгенографически и микроскопически установлено, что стронций в этом образце ПСК крчсталлизуется, в основном в виде примесной фазы SrS04. Кристаллы сульфата стронция ромбической формы, достигающие в поперечном сечении !—2 мкм, неплотно распределены по поверхности ПСК без видимого изоморфного включения, что не должно сказываться на гидратируемости полугидрата сульфата кальция.
