Минеральные удобрения. Новые исследования и разработки - Позин М.Е.
Скачать (прямая ссылка):
2*
19
Зависимость доли нерастворенного MgO в твердой фазе от температуры и количества добавок АЬОз н Fe203 также имеет экстремальный характер (см. рис. 2). Увеличение доли Si02 способствует образованию кордиерита. Дополнительные исследования показали, что дальнейшее повышение количества Si02 сверх стехиометрической нормы не сказывается на процессе образования кислотонерастворимых соединений.
W'
4
гоо 1 /т /т т I .
300 1 1 t.°C
о S А0 /s 1
1 I
о / /0 /S 1 •*
t i
О
V
//
S0O ООО /ООО //00 /?/№ i т
У
s
/О
М''
fats/),*
Рис. 1. Зависимость доли СаО в твердой фазе от температуры обжига и количества добавок. Значения независимых переменных для кривых 1—4 соответствуют центру плана
Рис 2. Зависимость доли MgO в твердой фазе от температуры обжига и количества добавок. Значения независимых переменных для кривых 1—4 соответствуют центру плана
По уравнению регрессии определены соответствующие оптимальные условия гидротермического обжига. В этих условиях расчетное содержание MgO в твердой фазе после фосфорно-кислотного разложения составляет 25,5%, а СаО—¦ 3,4 %.
При экспериментальной проверке расчетных данных, проведенной для оптимальных условий, доля MgO в твердой фазе составила 27%, а СаО — 3,3%. Степень разложения фосфатного сырья при этом была практически полной (98,5—99,2). Сравнительно невысокие показатели по иммобилизации MgO и СаО по сравнению с ранее полученными данными по фосфорно-кислотному разложению синтезированных соединений нз индивидуальных оксидов [5] можно
объяснить трудностью протекання твердофазных реакций на фоне фосфатного вещества, которые в немалой степени определяются контактом реагирующих фаз.
С целью улучшения контакта примесных составляющих фосфатного сырья с оксидными добавками приготовленную шихту предварительно окатывали, а затем подвергали обжигу. Указанная мера значительно улучшает протекание твердофазных реакций в изученной системе, что позволяет увеличить содержание MgO в твердом остатке до 80%, остаточное содержание СаО в нем оставалось на уровне 3%.
Рентгенофазовый анализ обожженного в оптимальных условиях образца подтвердил наличие в нем труднорастворимых в фосфорной кислоте кордиерита и магнезиоферрита.
Для оценки возможности использования обожженного в найденных условиях ковдорского апатитового концентрата при получении ЭФК было исследовано его разложение фосфорной кислотой в присутствии серной кислоты. Условия разложения соответствовали таковым в производственном экстракционном процессе при дигидратиом режиме [8J.
Результаты проведенных опытов по экстракции из обожженных образцов показали, что остаточное содержание MgO в твердой фазе составляет 64%, при этом почти весь Fe203 (92% от введенного с шихтой) также остается в твердой фазе, а степень перехода в раствор РгОя равняется 98%. Состав полученной в этих условиях фосфорной кислоты следующий, %: Р205 —28—30; MgO— 1,7—1,8; Fe203 — 1,0—
1,2; F — 0,1— 0,2.
Таким образом, в результате проведенного исследования установлена возможность термохимического кондиционирования ковдорского апатитового концентрата за счет перевода примесного магния в труднорастворимые в кислоте формы соединений. Метод открывает возможность использования в производстве ЭФК и удобрений ковдорского апатитового концентрата с содержанием до 5% MgO, а также термохимического кондиционирования фосфатного сырья более сложного состава, содержащего помимо магния соединения железа и алюминия [9].
Список литературы
1. Кармышов В. Ф. Химическая переработка фосфоритов. — М.: Химия. 1983. — 304 с.
2. Соколовский А. А. Технология минеральных удобрений. — М.: Химия, 1966.—304 с.
3. Рыбаков В Н., Михайлова Т. Г. Обжиг фосфатных руд. Обзори. инф Сер. Горнохнмнческая промышленность.—М.: НИИТЭХИМ, 1980.— С. 4—6.
4. Смирнов Ю. В., Малышева А. В. Повышение эффективности обогащения фосфатно-карбонатных руд при ломощи обжнга//Тр. НИИгор-хнмсырья.—Л.—М.' 1977, № 39, С. 87—94.
5. Лившиц Л. Ю., Петропавловский И. А., Спиридонова И А. Кислотная растворимость соединении, образующихся в системе СаО—MgO— Ге2Оз - ALO-—Si02 при термической обработке//Тр. МХТИ им. Д. И. Менделеева./М.: 1984. С. 37—38.
6. Ахназарова С. Л., Кафаров В. В. Оптимизация экспериментов в химии и химической технологии.—М- Высшая школа, 1978. — 319 с.
7. Методы анализа фосфатного сырья, фосфорных и комплексных удобрений, кормовых фосфатов/Под ред. И. К. Кротовой. — М.: Химия, 1975 —215 с.
8. Копылев Б. А. Технология экстракционной фосфорной кислоты. — «П.: Химия, 1981. — 221 с.
9. Л. с. № 1219582 Способ кондиционирования магннйсодержащнх природных фосфатов/И. А. Петропавловский, Ж-И Знаменская, И. А. Спиридонова, В. Ф Кармышев, Н. С. Торочешников, Е. И. Петрова, А. В. Под-лесская, Л. Ю. Лившиц. — Опубл. в Б. И. 1986. № 11.
УДК 661 632 2
Я. Г. Сихарулидзе, М. Р. Кавсадзе, Р. Г. Кнубовец,
