Минеральные удобрения. Новые исследования и разработки - Позин М.Е.
Скачать (прямая ссылка):
Ранее нами установлено, что в системах CaS04-0,5H20— СеР04-0,5Н20 и CaS04• 0,5Н20—NaCe(S04)2• Н20 существуют области твердых растворов на основе тригональной структуры р—CaS04-0,5H20. На основании результатов проведенной работы можно заключить, что цериевые земли, изоморфно распределенные в структуре котьского апатита, в процес-
се серно-кислотного разложения фосфатного сырья изоморфно входят в тригонаЛьную структуру CaS04-0,5H20 с увеличением параметров элементарной ячейки ПСК. Это приводит к стабилизации тригональной структуры р—CaS04-0,5H20, которая медленнее гидратируется до дигидратной формы по схеме
р—CaS04 • 0,5Н20 a—CaS04 • 0,67Н20 -> CaS04 • 2Н20.
Стабилизирующее действие Се3+ может быть связано с усилением энергии связи Се3+—О2- (воды) в координационной сфере девятивершинника СаОэ по сравнению с энергией связи Са2+—О2- (воды) [11, 12]. Действительно, термодинамическая устойчивость СеР04-0,5Н20 и NaCe(S04)2-H20 гораздо выше, чем устойчивость метастабильного ПСК- Они медленнее гидратируются, а их обезвоживание протекает при более высоких температурах ~350—400 °С.
Подводя итоги проделанной работы, можно заключить, что среди всех имеющихся примесей в фосфатном сырье, наибольшее влияние на кристаллизацию ПСК оказывают церие-вые земли, приводящие к стабилизации тригональной структуры ПСК, что согласуется с результатами авторов работы [5], исследовавших особенности гидратации ПСК в растворах, содержащих редкоземельные элементы.
Список литературы
1. О влиянии редкоземельных элементов на процессы перекристаллизации сульфата кальция/Р. Ю. Зинюк, Е. Я¦ Добин, Л. П. Шляпинтох, С. Л. Коновалова//ЖПХ. 1982. Т. 55, № 10. С. 2203—2208.
2. Влияние примесей на скорость гидратации полугидрата сульфата кальцня/Л1 Е. Позин, Р. Ю. Зинюк, Б. Д. Гуллер, В. В. Горбунова// ЖПХ. 1976. Т 49, № 11. С. 2361—2367.
3. Явгель Е. В., Гуллер Б. Д., Позин М. Е., Зинюк Р. Ю. О влиянии редкоземельных элементов на процесс гидратации полугидрата сульфата кальция//Кислотные методы переработки фосфатного сырья в фосфорную кислоту и минеральные удобрения: Межвуз. сб. науч. тр./ЛТИ нм. Ленсовета. — Л., 1982. — С. 57—60.
4. К вопросу о механизме оводнення полугидрата сульфата кальция в фосфорно-кислых растворах/С. В. Явгель, Е. В. Иванов, Б. Д. Гуллер и др.//ЖПХ. 1983. Т. 56, № 10. С. 2161—2165.
5. Добин Е. Я, Шляпинтох Л. П. О некоторых особенностях гидратации сульфата кальция в растворах, содержащих редкоземельные эле-менты//Тез. докл. 12 Всесоюз. науч.-техн. конф. «Технология неорг. веществ и минеральных удобрений». — Чимкент, 1981. Т. 2. — С. 207—209.
6. Гриневич А. В. Изучение процесса кристаллизации полугидрата сульфата кальция в производстве экстракционной фосфорной кислоты: Автореф. дне.... канд. техн. наук. — Свердловск, 1971. — С. 19—21.
7. Caspari W'. A.//Crystallography. Prac. Roy. London (Л). 1936.
Vol. 155. P. 4L
8. Gallitelli P.//Per. d. Min., 1933. Vol. 4. P. 1.
9. Бушуев H. H., Масленников Б. М., Борисов В. М. Фазовые переходы при дигидратацни CaSCV Н20//ЖНХ. 1983. Т. 28, вып. 10. С. 2469— 2476.
10. Бушуев Н. Н., Борисов В. М. Рентгенографическое исследование CaS04-0,67H20//»HX. 1982. Т. 27, вып. 3. С. 604—609.
11. Florke О. Vv’. Naturvvissenschaften. 1952. Bd. 39. S. 478.
12. Бушуев H. H., Борисов В. М. Редкоземельные элементы в сульфатных отходах производства экстракционной фосфорной кислоты//Гез. докл. Всесоюз. конф. «Химия и технология редких, цветных металлов и солей». — Фрунзе, 1986. — С. 294.
УДК 661.632
А. И. Алексеев, А. В. Тюленгв, О. В. Кулинич,
Н. П. Рога ггва
ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СОВМЕСТНОЙ
ПЕРЕРАБОТКИ АПАТИТОВОГО И НЕФЕЛИНОВОГО КОНЦЕНТРАТА
В результате обогащения апатито-нефелиновых руд Кольского полуострова получают два концентрата: апатитовый и нефелиновый. Оба концентрата перевозятся в Европейскую часть СССР, где перерабатываются на предприятиях соответствующих Министерств [1—3].
Апатитовый концентрат перерабатывается на фосфорную кислоту в соответствии с реакцией
Ca5F(P04)3+5H2S04+nH20=5CaS04-nH20+
+3H3P04+HF (1)
по открытой технологической схеме с получением в качестве отхода сульфата кальция CaS04-nH20 [4].
Нефелиновый концентрат на глиноземных предприятиях перерабатывают на глинозем, содопродукты и цемент путем его спекания с известняком по реакции
(Na, Kh0-Al203-2Si02+4CaC03=
= (Na, K)20-Al203+2(2Ca0-Si02)+4C02. (2)
В первом случае в отвал выбрасывается оксид кальция в виде СаО-S03-пН20, во втором случае — оксид кальция в виде Са0-С02 затрачивается на разложение нефелинов.
Проблема переработки сульфатов кальция в СССР и за рубежом является актуальной [5—7J. Суммарное количество накопившегося фосфогипса в отвал за период работы одного цеха фосфорной кислоты только на ВАЗе составит более 20 млн. т к 1990 г. [4]
