49. Қышқылдарға (азот, күкірт, фосфор, кремнийлі - фторсутек

Дата: 2025-06-02; Просмотры: 8

Оценка:

0.00 из 5.00 — оценок

Скачиваний: 0

Скачать

қышқылдары) және сілтілерге (күйдіргіш және кальцийленген сода) арналған

резервуарлар және жинағыш ыдыстар герметикалық түрде орындалады,

деңгей көрсеткіштерімен, құрылғылармен, сұйықтықтардың еденге және

алаңға төгілуіне жол бермейтін құрылғылармен жабдықталады.

Сұйықтықтарды максималды жоғарғы деңгейден асыруға рұқсат етілмейді.

Резервуардың және жинағыш ыдыстар қақпақтары ауа сорғыш

құбыршалармен жабдықталады.

50. Химиялық агрессивті сұйықтықтарды тасымалдап айдайтын

сальниктік сорғылардың сальниктерді жауып тұратын, тоттануға қарсы

материалдан жасалған қорғағыш қаптамалармен жабдықталады.

51. Қосқыш құрылғылар олардың сақтандыратын және қоршаушы

құрылғылары алынып тасталған кезде іске қосу мүмкіншілігі болмайтындай

етіліп бекітпелермен жабдықталады. Құрылғылар мен механизмдердің,

агрегаттардың қайтадан жөнделген қоршаумен жұмыс істеуіне жол

берілмейді.

52. Ғимарат ішінде және ашық алаңдарда орналасқан улы, зиянды және

өрт - жарылыс қауіпті заттарға арналған қондырғылар ауа шықпайтындай

етіп бекітіледі.

53. Агрессивті сұйықтықтарға арналған резервуар ыдыстар (қойма

есебінде) борттың биіктігі 15 см кем емес поддондарға қондырылады.

Поддондар төгу келте құбырымен немесе төгілген сұйықтықтарды тиісті

жинағыштарға (ыдыстарға) сорып айдайтын құрылғылармен жабдықталады.

Поддондар бір ғана немесе топ ыдыстардың астына орнатылады.

54. Өндіріс орындарында жоғарғы қысымда жұмыс істейтін ыдыстарды

қысымсыз немесе вакууммен жұмыс істейтін ыдыстармен араларына берік

қабырға тұрғызбай-ақ, қатар орнатуға рұқсат етіледі.

Экстракциялық фосфор қышқылы – химиялық формуласы Н₃РО₄, шырын (сироп) тәрізді сұйық.

Колдану саласы: концентрлі біржақты және күрделі тыңайтқыштар өндірісінде, қоректендіргіш элемент – фосфордың тасымалдаушысы ретінде қолданылады.
Технологияның ерекшелігі: Экстракциялық фосфор қышқылының құрамы, экстракциялағанда қолданылатын фосфатты шикізаттың құрамына және оны өңдеудің жағдайларына тәуелді. Қаратаудың фосфатты шикізатынан алынатын қышқылдың құрамында, негізгі компонент Н₃РО₄–тен басқа, күкірт қышқылының қоспалары, фтор мен магнийдің қосылыстары, кальций сульфаты бар.
Шикізат ерекшелігі: Фосфор қышқылын экстракциялы әдіспен алудың негізінде табиғи фосфаттардың күкірт қышқылымен ыдырауы жатыр. Бірдей уақытта, бастапқы фосфатты шикізаттың құрамындағы қоспалар да ыдырайды. Оларға: кальцит, доломит, сидерит, глауконит, темір және алюминийдің силикаттары жатады (бұл аталмыш қоспалар да күкірт қышқылымен ыдырауға түседі).

Ca · Mg(CO₃)₂ + 2H₂SO₄ + (n – 2)Н₂О → CaSO₄ · nН₂О + MgSO₄ + 2CO₂

К₂О · Na₂O · Al₂O₃ · 2SiO₂ + 5H₂SO₄ → К₂SO₄ + Na₂SO₄ + Al₂(SO₄)₃ + 2SiO₂ + 5H₂O

Кремний диоксиді НҒ әрекеттесіп, SiҒ₄ түзеді:

4HF + SiO₂ → SiF₄ + 2H₂O

Кремний тетрафторидінің бір бөлігі газды фазаға бөлініп, ерітіндіде қалған екінші бір бөлігі гексафторкремний қышқылын түзеді:

SiF₄ + 2НҒ → H₂SiF₆

Ыдырау процесі күкірт қышқылы шығынының артуына, сонымен бірге, Р₂О₅ бөліп алу дәрежесінің төмендеуіне алып келеді, ал мақсатты өнімнің (Р₂О₅) концентрациясы 40% жоғары болғанда темірдің ерімейтін фосфаттарының ҒеН₃(РО₄)₂·2,5Н₂О және төменгі концентрацияларында ҒеРО₄·2Н₂О түзілуіне алып келеді. Карбонаттардың ыдырау процесінің нәтижесінде бөлінетін көміртегі диоксиді экстракторларда тұрақты көбіктің пайда болуына алып келеді. Магнийдің, темірдің және алюминийдің еритін фосфаттары бастапқы фосфор қышқылының белсенділігін төмендетеді, сонымен бірге, фосфор қышқылын кезекті өңдеу кезінде тыңайтқыштардағы сіңірілетін Р₂О₅ құрамын төмендетеді.

Қоспалардың әсерін ескере келе құрамында жоғары мөлшерде темірдің, алюминийдің, магнийдің және карбонаттардың қосылыстары бар фосфаттар фосфор қышқылын өндіру кезінде жарамсыз болып табылады. Сондықтан да, күкірттіқышқылды ыдырату процесі кезінде Ғе₂О₃ : Р₂О₅ массалық арақатынасы 0,08 аспайтын кендер немесе концентраттар қолданылады.

Күкіртті қышқылды ыдырау процесінің технологиялық параметрлерін таңдау кезінде кальций сульфатының айтарлықтай ірі, оңай бөлінетін және фосфор қышқылымен жақсы жуылатын кристалдар түрінде бөлінуі жатыр.

Экстракциялық фосфор қышқылын алу:

СаSO₄ – Н₃РО₄ – Н₂О жүйесінде кальций сульфаты үш формада кездеседі: бір сусыз (СаSO₄ ангидрит) және екі кристаллогидраттар (СаSO₄·0,5Н₂О гемигидрат және СаSO₄·0,5Н₂О гипс) түрінде.

80⁰С температурасында минимальды ерігіштікке ангидрит ие болады және тұрақты қатты фазасы болып табылады. Құрамында 33,3% Р₂О₅ бар ерітінділердегі метатұрақты гипс (метатұрақты кристаллогидраттардың изотермасындағы А нүктесінің қимасы) ангидритке айналады. Ал, өте концентрлі ерітінділерде алдымен гипстің конверсиясы пайда болып, айтарлықтай аз еритін гемидратқа, содан ангидритке дейін дегидратацияланады.

Өндірістік жағдайларда тұнба ыдырамаған фосфаттар, жуылмаған Н₃РО₄, әр түрлі металдардың фосфаттарының сокристалдары түріндегі Р₄О₁₀ қоспаларымен ластанады. Сондықтан да, пайда болған кальций сульфатын сәйкесінше фосфогипс, фосфогемигидрат және фосфоангидрит деп атайды. Тұнбаға түсетін сульфаттардың типіне қарай экстракциялы фосфор қышқылын алудың үш әдісі бар, олар: дигидратты, гемигидратты (жартылай гидратты) және ангидритті, сонымен бірге комбинирленген әдісі белгілі (гемигидратты-дигидратты және дигидратты-гемигидратты). Тәжірибеде көбінесе қолданылатын және кең таралған әдістердің бірі – 65-80⁰С температурасында жүзеге асатын, 30-32% Р₂О₅ дейінгі мөлшерде қышқыл алуға болатын дигидратты режим болып табылады.

Экстракция процесінің оңтайлы режимін ұстап тұру үшін, келесі шарттар сақталынуы тиіс: 1) қойыртпақтың экстракторда жеткілікті уақыт болуы; 2) экстракторға реагенттердің үздіксіз және бірқалыпты түсуі және одан қойыртпақтың бірқалыпты шығарылуы; 3) қойыртпақтың барлық көлемінде тұрақты концентрация мен температураны қамтамасыз ету үшін, қойыртпақты жеткілікті қарқынды араластыру; 4) қойыртпақтағы қатты және сұйық фазалардың (Қ:С) оптималды қатынасы; 5) SO₄^2- (SO₃ күкірт триоксидінің мөлшеріне қайта саналады) иондарының қажетті артық мөлшері.

Экстракциялық фосфор қышқылын өндіру келесі сатылардан тұрады:

1) реагенттерді процеске беру;

2) фосфатты шикізатты ыдыратумен экстракциялық қойыртпақ алу;

3) экстракциялық қойыртпақты сүзу, тұнбаны жуу;

4) фосфогипсті кетіру;

5) тасталынатын газдардан фторлы қосылыстарды абсорбциялау.

Экстракциялық фосфор қышқылы ФС РК ОКПО 3908381201421.0-2006 техникалық талаптарын қанағаттандыруы тиіc. Экстракциялық фосфор қышқылына қойылатын талаптар:

Қышқылдың тығыздығы оның концентрациясы мен температурасына тәуелді өзгереді. Концентрациясы көтерілгенде және температурасы төмендегенде, қышқылдың тығыздығы жоғарылайды.

ЭФҚ тазарту тәсілдері: Өзіміздің елімізде және шетелдерде ЭФҚ тазалаудың бірнеше әдістері белгілі. Олардың негізгісі болып келесілер табылады: 1) фосфор қышқылын концентрлеу арқылы фторсыздандыру; 2) аз еритін қосылыстар түрінде фторды тұндыру; 3) органикалық еріткіштермен тазалау; 4) ион алмастырғыш шайырлармен тазалау. Сонымен қатар, жоғарыда аталған тазалау әдістерінің әр түрлі комбинациясы қолданылады.

Дигидраттық әдіс арқылы алынған ЭФҚ өндірілетін тыңайтқыштар

ЭФҚ құрамы қолданылатын шикізаттарға байланысты. Апатит концентратынан дигидратты әдіспен алынған қышқыл (кальций дигидрат немесе гипс түрінде болу арқылы) 25-32% Р₂О₅, 1,8-2,8% SO₃, 0,8-1,1 % Fe₂O₃, 0,5-1,0% Al₂O₃, 0,2-0,4%CaO, 1,5-1,8% F–дан тұрады, тығыздығы 1,25-1,3 г/см³. Құрамына елеулі түрде ерімейтін қалдық кіретін фосфориттерді қолданғанда сұйытылған қышқыл түзіледі (20-25% Р₂О₅). Сәйкесінше тұнбаны жуу үшін судың көп мөлшері қажет. Фосфориттер құрамында магний қоспалары көп болған жағдайда олар қышқылға өтеді, бұл жағдайда қышқылдың құрамында 1-3,5% MgO болады. Көп жағдайда алынған сұйылтылған қышқылды 53-55% Р₂О₅ буландырады, бұл қышқыл концентрлі фосфор қышқылы және күрделі тыңайтқыштар өндірісі үшін аса қажет.

Экстракциялық фосфор қышқылын (ЭФҚ) алуды дигидраттық режимде жүргізеді.

ЭФҚ негізгі компоненттердің тұрақты қатынасынан тұрады, яғни: Р:N:S 15:15:15 күрделі фосфорлы тыңайтқыш өңдеуге қолданады. Осының нәтижесінде алынған ЭФҚ–нан келесідей тыңайтқыштар алу ұсынылды.

1) ЭФҚ және (NH₄)₂SO₄ алынған, құрамы бойынша балансталған тыңайтқыштар: Алынған экстракциялық фосфор қышқылына аммоний сульфаты 1:0,16 арақатынасында енгізіледі, алынған қоспаны газ тәріздес аммиакпен рН 3-4 шейін аммонизациялайды, бұл өнімнің құрамындағы N, P, S компоненттердің берілген қатынасын қамтамасыз етеді, содан қойыртпақты ылғалды тұзға дейін су моншасында кептіреді және тұрақты салмаққа дейін 115-200 және 300⁰С температурасында термоөңдеуден өткізеді. Температураны 300⁰С дейін көтеру өнімнің балқуына алып келетіндігін ескеру керек, өнім қара түсті, қиын ұнтақталатын және ылғалды болып келеді.

Алынған өнімдердің химиялық талдауы температура өскен сайын P₂O₅ жалпы құрамы шамалы болса да ұлғаяды, ал P₂O₅ сіңімді түрі төмендейді, осы температурада сульфофосфат пайда болуы мүмкін, бұл дайын өнімді салқындату процесін жедел жүргізуді талап етеді. P₂O₅ және SO₃ газдық фазаға шығуы тексерілмеген, ал азоттың шығуы 300⁰С-де ғана бақыланды және 0,5% құрады.

2) ЭФҚ және КНSО₄ құрамы бойынша балансталған тыңайтқыш алу: Тәжірибе шарттары жоғарыдағыға ұқсас. Алынған өнімнің сипаттамасы төмендегі кестеде келтірілген. Зерттелген температура интервалында газдық фазаға фосфор, азот және күкірттің шығуы байқалмаған. Тыңайтқыш құрамындағы суда ерімтал және лимон қышқылында еритін P₂O₅ температура өскен сайын артады, ал сол уақытта тұз қышқылында еритін формасы төмендейді. Бұл тыңайтқышты термоөңдеуден өткізген кезде құрамының фазалық өзгеретіндігін көрсетеді.

Соңғы компоненттің болуы таза тұзды қыздырғанға қарағанда КНSО₄-тың К₂SО₄ конверсиясы жүретіндігі көрсетіледі (төмен температурада).

Ауылшаруашылығында минералды тыңайтқыштарды қолданудың жоғарғы агрохимиялық тиімділігіне оларды үйлесімді, ғылыми негізделген қатынаста енгізгенде қол жеткізіледі N:Р₂О₅:К₂О = 1:0,7:0,5.

Республикада минералды тыңайтқыштар өндірісімен болып жатқан жағдай осы мәселенің басын толық ашпаса, ауылшаруашылығы тұтынушыларын толық қанағаттандыруға мүмкіншілік бермейді.

Республикада калий тыңайтқыштарының өндірісі жоқтың қасы, барлық калий тыңайтқыштары Ресейден импортталады және ол өкінішке орай жеткіліксіз.

Азотты тыңайтқыштар – негізінен Өзбекстаннан және Ресейден импортталады, бірақ олардың агрохимиялық тиімділігі фосфорлы және калийлі тыңайтқыштарды жеткіліксіз енгізгендіктен аса жоғары емес.

Осыған байланысты Қазақстан Республикасында фосфор өндірісінің қалдығы коттрельді сүті негізінде азот–фосфор–калийі бар кешенді тыңайтқыш алу актуалды проблеманың бірі болып табылады

2.ЭФҚ өндірісінің технологиялық сызбасы, шикізатты ыдырау сатысының және фосфогипсты қайтара шаю сатыларының қондырғыларының орналасуы. Экстракциялық фосфор қышқылының технологиялық көрсеткіштері, оларды жоғарылату шаралары

Табиғи фосфатты күкірт қышқылымен ыдыратқанда ерітіндіге фосфор қышқылы өтеді да, қиын еритін кальций сульфаты түзіледі.

Ca₅F(PO)₄ + 5H₂SO₄ = 5CaSO₄ + 3H₃PO₄ + HF

Түзілетін қышқылдың температурасы мен шоғырына байланысты кальций сульфаты CaSO₄ · 2H₂O (гипс) дигидрат түрінде, жартылай гидрат түрінде CaSO₄ · 0,5H₂O немесе сусыз тұз CaSO₄ түрінде түзілуі мүмкін. Осыған байланысты бұл процестерді дигидратты, жартылай гидратты немесе ангидритті деп атайды. Экстракциялық фосфор қышқылын негізінен дигидратты және жартылай гидратты әдістермен алған [2].

Экстракциялық фосфор қышқылын дигидратты әдіспен алған кезде түзілетін кристаллдар келесідей өлшемге ие болады: ұзындығы - 200-400 мкм, ені-30-70 мкм және қалыңдығы бірнеше мкм болады. Тұнба тығыз және нашар сүзіледі. Өте жоғары температурада (105⁰С) түзілетін жартылай гидрат кристалдар қыры 10-20 мкм болғандықтан алты қырлы призма түрінде түзіледі; бұл кристалдар жиі сросткалармен көрсетілген [3]. Жартылай гидратты фильтрациялаудың жылдамдығы дигидратқа қарағанда 2-3 есе жоғары болады. Жартылай гидраттаудың негізгі кемшілігі оның құрылғылары өте сапалы болуы керек (себебі өте жоғары температурада қолданылады) және сүзгілеу кезінде жартылай гидраттың тұрақты болмауы (сүзгілегіш матада корка түзілуі) [4].

Түзілген фосфор қышқылының бір бөлігі процеске кері қайтады. Фосфор қышқылының концентрациясына және температураға байланысты, түзілген кальций сульфаты - ангидрит (m = 0), жартылайгидрит (m = 0,5) және дигидрат (m = 2) түрінде тұнбаға түседі. Осыған байланысты фосфор қышқылын экстрациялық әдіспен өндірудің 3 нұсқасы ажыратылады: ангидритті, жартыгидратты және дигидратты. Фторапатиттің әр нұсқада ыдырау шарттары 5.11 кестеде көрсетілген.

Температуралық режим әр нұсқадағы экстракциялық процеске тәуелді. Дигидратты әдісте - температура 70 - 80°С - та, реакциялық қоспадағы қышқыл концентрациясы 20-32 % Р₂О₅ болғанда гидратты кальций сульфаты - дигидрат түрінде тұнбаға түседі, ал жартыгидратты әдісте - температура 90-100°С, қышқыл концентрациясы 35-42 % Р₂О₅ болғанда жартыгидрат түрінде тұнбаға түседі. Кальций сульфатының кристалдану формасы фосфор қышқылының (Р₂О₅) концентрациясына және температурасына тәуелділігі 16 суретте көрсетілген. 2 - кальций сульфатының дигидрат түрінде кристалдануы, 1 - ангидрит түрде.

2 - кальций сульфатының дигидрат түрінде кристалдануы, 1 - ангидрит түрде.

Сурет 16. Кальций сульфатының критсаллдануына қышқыл концентрациясының және температураның әсері .

Кесте 4 Фторапатиттің ыдырау шарты.

Фторапатитті қышқыл қатысында ыдыратқанда бөлінетін фторлы сутектің бір бөлігі атмосфераға таралады және кремний қышқылымен реакцияға түседі:

H₂SiO₃ + 6HF = H₂SiF₆ + 3Н₂О

Түзілген кремний фторсутек қышқылы біртіндеп ыдырайды және газды фазаға тетрафторсилан бөлінеді:

2H₂SiF₆ + H₂SiO₃ = 3SiF₄ + 3Н₂О

Сонымен бірге тетрафторсилан мен фторсутек әрекеттесіп -кремнийфторлы сутек қышқылы түзіледі:

SiF₄ + 2HF = H₂SiF₆

Фторлы қосылыстардың газды фазаға бөлінуі жоғары температурада өтеді. Фторапатиттің қышқылмен ыдырау жылдамдығын, қарапайым гетерогенді процестегі тенлікпен көрсетуге болады:

u = k_m·f· ac (5.6)

Ол температура жоғарылағанда және шикізаттың реагентпен араласу интенсивтілігіне байланысты өседі.

Фосфаттың қышқылмен ыдырау жылдамдығы күкірт қышқылының концентрациясына тәуелді (сурет 5.7). Оған химиялық реакцияның жылдамдығы ғана тәуелді емес, сонымен қатар, фосфаттың беткі бөлігіне, тұнбаға түсетін кальций сульфат кристалдарының құрылымы және қышқылдың қатты фазадағы диффузиялану жылдамдығы да тәуелді.

Сурет 17. Фосфат ыдырау сатысының қышқыл концентрациясына тәуелділігі.

Төмен концентрлі қышкылда диффузияға ұшырамайтын, ірі кристалдар түзіледі.Сондыктан процестің жылдамдығы және ыдырау сатысы - күкірт кышқылының бастапкы концентрациясының қасиетіне байланысты.

Максимум1 - де фосфаттың төмен концентрлі қышқылмен ыдырау жылдамдығы жоғары. Бірак кышкылмен бірге көп мөлшерде бөлінетін су өнімнің кристалдануына кедергі жасайды. Максимум 2 - де реакциялық қоспадағы кышкылдың концентрациясы 5—10% болғанда ыдырау жылдамдығы сұйық және катты фазаның 3 : 1 қатынасы кезінде артады. Фосфаттың жоғары сатыда ыдырауы - 0,99 үлеске тең, ол 1 - 1,5 сағат уақытта жүреді. Экстракцияның практикалық процесі 4-8 сағатқа дейін жалғасады. Бұл фосфор қышқылынан оңай шайылып, фильтрленетін ірі кристалдардың түзілуіне өте қажет.

Өндірістің технологиялық принципті сызбасы.Экстракциялық фосфор қышқылын дигидратты және жартыгидратты әдіспен алуға болады. Бірақ жартыгидратты әдіс арқылы шикізатты үнемдеуге және аппараттарды жоғары интенсивті өнім өндіруге, сонымен қатар жоғары концентрлі қышқыл алуға болады. Экстрациялық фосфор кышқылын бір сатыда жартыгидратты әдіспен өндірудің принципі 5.8 суретте, ал технологиялық сызбанұсқасы 5.9 суретте көрсетілген

18сурет Экстракциялық фосфор қышқылын өндірудің принциптік сызнұсқасы.

Күкірт қышқылы мен фосфор қышқылының айналымдағы ерітінділерінің қоспасы жинағыштан (2) және фосфатты бункерден (1) көпсекциялы экстракторға (3) беріледі. Пульпаның жылжу шамасы бойынша экстракторда фосфор қышқылы түзіледі және кальций сульфатының кристалдану процесі аяқталады. Пульпа экстракторының соңғы секциясынан үшсекциялы вакуум-фильтрге түседі. Фильтрдің бірінші секциясындағы негізгі фильтрат Ф-1 фосфор қышқылы өнімі болады, оның бір бөлігі қышқыл жинағының кері ерітіндіге бағытталған бөлігіне қосылады. Фильтрдегі кальцийдің тұнбасы ыстық судың кері тогымен тазаланады, сонымен қатар шайылған ерітінді Ф-3 – фильтрдің екінші секциясында бірінші тазалағыш ретінде қолданылады. Бірінші тазалағыш Ф-2 – фильтраты айналымдағы ерітінді ретінде жинаққа бағытталады.

1 – фосфат бункері, 2 – күкірт қышқыл жинағы, 3 – экстрактор, 4 – вакум фильтр, 5 – фосфор қышқылын жылытқыш, 6 – концентратор, 7 – тазалағыш скруббер, 8 – тазалағыш сұйықтықтың жинағы.

19 сурет-Экстракциялық фосфор қышқылын жартыгидратты әдіспен өндірудің технологиялық сызбанұсқасы.

2. Түзілген фосфор қышқылын (Ф-1), қыздырғышта 5 бумен қызады және берілген концентрацияға дейін оттық газдармен тікелей қатынасқа түсіп, буланады да, қоймаға бағытталады. Концентратордан бөлінген газдар фтор қоспасын жинайтын және атмосфераға тастайтын тазалағыш скрубберге 7 өтеді. Экстрактордан бөлінетін газдар және құрамында фторсутек және тетрафторсилан бар қоспалар сұйық кремнийфторсутек қышқылымен суарылатын абсорберге беріледі. Экстракциялық қышқылды өндірудегі негізгі аппараттарға – экстрактор және вакуум-фильтрі жатады. Экстрактор бұл 10 секцияға бөлінген араластырғышы бар, пульпа 1 секциядан келесіге бір қалыпты ағатын – темір тік бұрышты қима бетон. Басқа да нұсқаларында экстрактор араластырғышы бар біріктірілген 2 цилиндрден тұрады. Экстрактордың 730 м³ жұмыс істеу көлемінде Р₂О₅-тің интенсивтілік шамасы 25 кг/м³ сағ болған кезде өндіру жылдамдығы 340 т/тәулігіне жетеді.

Тартпа және ленталық вакуум – фильтрлер қолданылады. Қайықшалы сүзгілер 24 - қайықшадан тұрады. Олардың әрқайсысы фильтр іске қосылғанда филтр аймағынан, пульпа және кальций сульфатының жуындысынан өтеді. Фильтр бетінің ауданы 80-160 м² құрайды. Лента қозғалғанда 3 вакуум – камерасымен қосылады да соған сәйкес негізгі сүзінді (қышқыл өнімі), бірінші және екінші жуғыш фильраттар жиналады. Фосфор қышқылының жартыгидратты әдіспен өндірудегі іске қосылған қондырғылардың өнімділігі – жылына 350 000 және төмендегі параметрлермен сипатталады:

- процестің температурасы 80-100⁰С;

- сұйық фазаның қатты фазаға қатынасы 2,5:1;

- күкірт қышқылының бастапқы концентрациясы – 0,75 мас.бөлігі.

- экстракция дәрежесі– 0,98 үлеске тең.

- Фосфор қышқылы өнімінің концентрациясы Р₂О₅ бойынша – 0,45 үлеске тең.

Фосфор қышқылын экстракциялық әдіспен өндірудің барлық нұсқасында ортақ кемшіліктер бар.

- Минералды тыңайтқыштар өндірісіне қажетті – фосфор қышқылы концентрациясын буландыру арқылы алады.

- Концентрлеу сатысындағы аппараттардың қатты жемірілуі коррозиясы).

- Кальций сульфатының кристалдары және кремний қышқыл қалдықтарының аппарат қабырғасына жиналуы.

3.ЭФҚ дигидратты және жарты гидратты әдістерінің салыстырмалы сипаттамасы, өнімдік қышқылдың құрамы. Экстракциялық қышқылды алудың кешенді әдістері. Шоғырлы фосфор қышқылын алудың технологиясы. ЭФҚ буландырудың заманауи сызбасы, қондырғылардың инкрустациясын төмендету жолдары.

Экстракциялық фосфор қышқылын жарты гидратты әдіспен алу жолы.

Бұл әдіс апатиті көп мөлшердегі фосфор қышқылында ыдыратып және алынған пульпаны күкірт қышқылымен өңдеп, фосфогипстің кристалданып түзілуін реттеледі.Жарты гидратты үрдіс дигидратты үрдістен температуралық режиммен,кальций сульфатының ерігіштігімен, кристалдарының өлшемі мен түрімен, беріктігімен ерекшелінеді. Жарты дигидратты әдіс ,дигидратты әдіс сияқты алғашқы реагенттерді реакторға салу арқылы жүргізіледі.

Апатиті ыдырату 1,2-1,7 уақытта, температурасы 95-102⁰С-та, стехиометриялық мөлшерде 2-3 есе артық мөлшердегі фосфор қышқылымен (45-48 %P₂O₅) жүргізіледі.Түзілген суспензия 92-93 % күкірт қышқылымен өңделген кальций дигидрофосфатынан тұрады. Апатиттің ыдырау дәрежесі 98,5-99%. Алынған концентрациялы фосфор қышқылы 45-48%Р₂О₅.

Жарты гидратты әдіс бойынша апатитің ыдырау үрдісіне азғана сода тұнбадан SiF₄^- ерітіндіге өту үшін қосылады. Осыда 50% фтор Na₂SiF₆ және 35% фтор газды фазаға бөлінеді.[5]

Біртекті кристалдардың өлшемі қышқылдың шоғыры мен пульпаның тығыздығына, қоспаға байланысты.Фосфорқышқылды ерітіндіде құрамында 45-50% P₂O₅, 2% Fe₂O₃ немесе Al₂O₃ болуы, жарты гидраттың кристалдарының өлшемінің кішіреюіне әкеледі.

Ерітіндіде 0,5-0,6 % фторлық және кремфторлық қосылыстардың болуы, ине түрінде жарты жартыгидраттың түзілуіне әкеледі.Фторлық қосылыстардың 1% көбеюі сүзуді 5 есе қиындатады.

Жарты дигидратты әдіс дигидратты әдістен, фосфор және еркін күкірт қышқылының концентрациясымен, фтор қосылыстарымен, ерігіштікпен, кальций сульфатының кристалдарының өлшемі мен түрімен ,беріктігімен, кальций сульфатының шайғыш режимімен ерекшелінеді. Жартыгидраттың фильтрация жылдамдығы, дигидраттың жылдамдығынан 2-3 есе жоғары. Жартыгидратты әдістің кемшілігі, қондырғыларға (жоғары температурада жүретіндіктен) жоғарғы талаптар қойылады және сүзу кезінде жартыгидраттың тұрақсыздығы (сүзгі қағазында қабықтардың пайда болуы).[2]