CC BY
8AZNEK KONI FOSFORITLARIDAN KISLOTALI USULLAR ASOSIDA PARCHALASHDAN OLINGAN KISLOTALI EKSTRAKT VA SUYUQ O'G'ITLAR
Raximova G.S. 1[0009-0006-8928-6173], Xurramov N.I. 2[0009-0001-0673-967X], Nurmurodov T.I. 3[0009-0009-1010-9732], Suyarova X.Ch. 4[0009-0008-9634-7354]
1Navoiy davlat konchilik va texnologiyalar universiteti tayanch doktoranti 2Navoiy davlat konchilik va texnologiyalar universiteti, PhD., dotsent 3Navoiy davlat konchilik va texnologiyalar universiteti, t.f.d., professor 4O'zbekiston respublikasi Fanlar akademiyasi Navoiy bo'limi, ilmiy xodim
Annotatsiya. Maqolada fosforit namunalarini mineral kislotali parchalash hamda 100-110 nitrat kislota normalarida o'tkazilgan tadqiqot natijalari ko'rsatilgan. Aznek koni fosforitlaridan nitrat hamda sulfat-nitrat kislotali parchalash orqali olingan eritma va suyuq o'g'it tarkibi haqida ma'lumotlar keltirilgan. Fosforit rudasining turli o'lchamlarda maydalangan namunalarining kimyoviy tarkiblari tahlil qilingan. Kislota normasini turli nisbatlarga o'zgartirish orqali reaksiyani borishi hamda tayyor mahsulotni unumiga ta'siri o'rganilgan. Tadqiqotlar natijasida turli kislota normalari hamda vaqt me'yorini o'zgartirish orqali parchalanish jarayoni hamda asosiy komponent miqdorlari o'zgarib borishi aniqlangan. Kalit so'zlar: fosforit, nitrat kislota, parchalash, nitrat kislota ekstrakti, sulfat-nitrat kislota ekstrakti, ammoniylash, zichlik, qovushqoqlik.
Аннотация. В статье показаны результаты исследований по разложению образцов фосфоритов минеральными кислотами, а также по нормам азотной кислоты 100-110. Приводятся данные о составе раствора и жидких удобрений, полученных из фосфоритов Азнекского месторождения путем разложения азотной и серно-азотной кислоты. Были проанализированы химические составы образцов фосфоритной руды, измельченных в различных размерах. Было изучено протекание реакции путем изменения кислотной нормы в различных соотношениях, а также влияние готового продукта на выход. В результате исследований выявлены что, путем изменения норма кислоты и продолжительность время, определен процесс разложения и количество основного компонента. Ключевые слова: фосфорит, азотная кислота, разложение, экстракт азотной кислоты, сульфат-экстракт азотной кислоты, аммиак, плотность, вязкость.
Annotation. The article shows the results of studies on the decomposition of phosphorite samples by mineral acids, as well as according to the norms of nitric acid 100-110. The data on the composition of the solution and liquid fertilizers obtained from the phosphorites of the Aznek deposit by decomposition of nitric and sulfuric-nitric acid are presented. The chemical compositions of samples of phosphorous ore crushed in various sizes were analyzed. The course of the reaction was studied by changing the acid norm in various ratios, as well as the effect of the finished product on the yield. As a result of the research, it was revealed that by changing the acid norm and the duration of time, the decomposition process and the amount of the main component were determined. The duration is time, the decomposition process and the amount of the main component are determined.
Keywords: phosphorite, nitric acid, decomposition, nitric acid extract, sulfate-nitric acid extract, ammonia, density, viscosity.
Fosforitlar qayta tiklanmaydigan tabiiy resurs bo'lib, qishloq xo'jaligi va sanoatda asosiy rol o'ynaydi. Ular ekinlar hosildorligini oshirish uchun zarur bo'lgan fosforli o'g'itlarni ishlab chiqarish uchun asosiy xomashyo bo'lib xizmat qiladi [1]. ф Fosforitlarga kislotali ishlov berilganda xomashyo tarkibidagi fosfor angidrid suvda ^ eruvchan yoki o'simlik tomonidan o'zlashtiriladigan shaklga o'tadi. Mineral o'g'itlar ishlab chiqarish bo'yicha kimyo sanoatini rivojlantirish va texnologik amaliyotga joriy etilgan
TARKIBINI O'RGANISH
Kirish
jarayonlarni takomillashtirish tajribasi shuni ko'rsatadiki, kislotali parchalanish usuli ko'rsatkichlari hali ilmiy asoslangan standartlarga yetib bormagan. Ilmiy nashrlarga ko'ra, fosfat xomashyosini qayta ishlashning kislotali usullari katta imkoniyatlarga ega. Ularning amalga oshirilishi jahon amaliyotida mavjud usullar samaradorligini oshirishga, fosfat xomashyosidan to'liqroq foydalanishga, shuningdek, sifatli va y angi mahsulotlar olishga qaratilgan yangi texnologiyalarni ishlab chiqishga xizmat qilmoqda. Fosfat xomashyosini fosforli mahsulotlarga qayta ishlashda sulfat, fosfat, shuningdek, nitrat va kamroq darajada xlorid kislotalari keng qo'llaniladi. Ushbu kislot alarning asosiy qismi fosforli o'g'itlar ishlab chiqarishda ishlatiladi [2].
Fosfat xomashyosini kislota bilan qayta ishlash fosfatli o'g'itlarni ishlab chiqarishning asosiy usuli hisoblanadi. Ushbu maqsadlar uchun sulfat va fosfat kislotalari eng keng tarqalgan bo'lib, nitrat kislota ham qo'llaniladi [3-4].
Fosfatlarni nitrat va sulfat kislotalar aralashmasi bilan parchalashning turli sxemalarida sulfat kislotani jarayonga kiritish usuli har xil: nitrat kislota bilan aralashtirilgan sulfat kislota kiritiladi (turli nisbatlarda), yoki birinchi sulfat kislota, keyin nitrat kislota yoki sulfat kislota ammiak bilan birga fosfatning nitrat kislota bilan qisman parchalanishidan keyin, ba'zan ammiak bilan qisman neytrallangandan keyin ham [5-6].
Aznek koni fosforitlari asosida nitrat kislotasi bilan ishlov berish yo'li bilan suyuq azot -fosfor-kalsiy (NPCa) o'g'itlarini hamda sulfat-nitrat kislotasi bilan qayta ishlab azot-fosfor (NP) o'g'itlarini olish bo'yicha tadqiqotlar o'tkazildi. Nitrat kislota normasining fosforitlarning parchalanish tezligiga va suyuq NPCa o'g'itlarining kimyoviy tarkibiga ta'siri o'rganildi.
Tadqiqot obyekti va usullari
Tadqiqot obyekti sifatida Markaziy Qizilqumning Karakata hududida joylashgan Aznek koni rudasi olingan. Turli o'lchamdagi ruda namunalarida asosiy komponent P2O5 va kalsiy oksidi miqdorlarini aniqlash maqsadida fosforit xomashyosi tarkibini granulometrik tahlil amalga oshirildi. Buning uchun laboratoriya sharoitida fosforit rudasi RETSCH RM 200 markali planetar maydalash qurilmasida yaxshilab maydalanib laboratoriyada mavjud elak RETSCH AS 200 qurilmasida turli (1, 0.5, 0.25, 0.125, 0.063, 0.045 mm) o'lchamlarga ajratildi va har bir o'lchamdagi fosforit zarrachalari kimyoviy tarkibi o'rganildi. Bundan asosiy maqsad fosforit rudasi zarralarida P2O5 ni taqsimlanishini aniqlashdan iborat [7].
Namunalarning kimyoviy tarkibi rOCT 20851.2-75 bo'yicha fotometrik hamda titrometrik usullarda aniqlandi.
Olingan natijalar va ularning tahlili
Laboratoriya sharoitida tadqiqot ishlarini olib borish uchun dastlabki tanlab olingan Aznek koni fosforit namunalari maxsus elakdan o'tkazilganda turli o'lchamdagi fosforit rudasi namunalari alohida ajratib olindi hamda analitik tarozida ularning massalari o'lchab olindi. Har bir fraksiyada olingan namunalarni kimyoviy tarkiblarini anqilash uchun ular standart usullarga asoslangan holda tahlil qilindi. Bunda RETSCH AS 200 markali laboratoriya elak qurilmasining turli o'lchamdagi namunalari tarkibidagi P2O5 miqdorini aniqlash uchun dastlab har biridan kerakli miqdorda o'lchab olindi hamda oldindan tayyorlab olingan nitrat kislota eritmasida 30 daqiqa davomida elektr pechida qaynatildi. rOCT 20851.2-75 ga asosan eritmalar filtrlanib olingach spektrofotometr Shimadzu UV 1280 qurilmasida P2O5 ga tahlil qilindi (1-jadval).
Fosforitning kimyoviy tarkibi
1-jadval.
№ Fosforit xomashyosining nomlanishi Boshlang'ich modda zarrachalari o'lchami Boshlang'ich moddalarning kimyoviy tarkibi, massa tarkibi. %:
mkm CaO P2O5 F CaO/ P2O5 Si/F
1 1 53,9 24,6 2,7 2,19 1,11
2 0,5 56,07 25,3 2,37 2,21 1,18
3 Aznek koni 0,25 50,44 25 2,33 2,01 1,39
4 fosforiti 0,125 49,17 24 2,2 2,04 1,4
5 0,063 49,98 25 2,3 1,99 1,43
6 0,045 48,95 23,63 2,1 2,07 1,69
Natijalarga ko'ra 0,25-0,063-0,045 o'lchamdagi namunalarda P2O5 miqdori yuqori ekanligini inobatga olib keyingi tadqiqotlarda shu o'lchamlarda maydalangan rudalarda ish olib borish maqsad qilindi.
Bundan tashqari zamonaviy fizik-kimyoviy tahlil usullaridan biri skanerlovchi electron mikroskopiyada ham (SEM) ruda namun asining tahlillari o'tkazildi (1-rasm).
| Map Sum Spectrum 1
Wt% o
O 39 2 0.1
Ca 34.6 0.1
P 10.5 0.0
C 8.5 0.1
F 3.6 0.1
S 0.9 0.0
Ma 0.9 0.0
Si 0.7 0.0
AI 0.5 0.0
CI 0.2 0.0
Mg 0.2 0.0
0.1 0.0
Powered by Tru-Q®
[ r-
J|_Fe
1-rasm. Elektron skanerlovchi mikroskopda Aznek koni rudasining kimyoviy
tahlili.
Yuqoridagi rasmda Elektron skanerlovchi mikroskop (SEM)da an'anaviy usul bilan kimyoviy tarkibga juda yaqin natijalar olindi. Bu yerda fosfor miqdori oksidiga nisbatan hisoblanganda 24,08 %ni, kalsiy esa oksidiga nisbatan hisoblanganda 48,44% ni tashkil etadi. Ftor esa nisbatan ozgina yuqori chiqqan.
Laboratoriya sharoitida tadqiqot ishlarini amalga oshirish uchun dastlabki ruda namunasining kimyoviy tarkibiga asosan Aznek koni fosforit namunasini 56% li HNO3 ning 100, 105, 110 normalarida 40-50oC haroratda 1, 2 va 4 soat vaqt me'yorlarida doimiy aralashtirish bilan parchalandi. Bundan maqsad turli kislota normalari va vaqt davomiyligida mahsulot chiqish unumini aniqlash hisoblanadi. Buning uchun laboratoriya sharoitida suyuq o'g'it olishda oldindan hisoblangan tarkibga ko'ra 100 g fosforitga 56% li HNO3 ning 100 normasida 193,21 g, 105 normasida 202,87 g, 110 qq normasida 212,5 g, 0,78 g kaliy sulfat va 0,68 g suyuq shisha qo'shildi. Bizga ma'lumki, fosforit tarkibida ftor bo'lishi olinadigan mahsulotning sifatiga salbiy ta'sir etadi. Shuning ^ uchun ftorsizlantirish jarayoni muhim jarayonlardan biridir. Ushbu jarayonni amalga
oshirish uchun biz kaliy sulfat va suyuq shishani qo'llagan holda ftorni silikat shaklida cho'ktirishni amalga oshirdik. Dastlabki tadqiqotlarda fosforit namunasini kislota bilan parchalash jarayonida suyuq shishani ma'lum miqdorda (ftor miqdoriga mos) undan so'ng kaliy sulfat qo'shildi. Hosil bo'lgan bo'tana vakuum nasosi yordamida filtrlandi va S:Q fazaga ajratildi. Filtrlash jarayonida cho'kmaga tushgan kaliy geksaftor silikat alohida ajratib olindi. Olingan qattiq qatlam tarkibi tahlil qilindi (2-jadval).
2-jadval.
Nitrat kislotali parchalashdan olingan shlamning kimyoviy tarkibi
Kislota normasi P2O5 H2O siz P2O5 H2O bilan SO3 H2O siz SO3 H2O bilan H2O F um. H2O siz F um. H2O bilan
F/gips
100 1 soat 9,46 12,62 14,99 20,00 25,05 3,99 5,32
100 2 soat 7,60 10,22 8,30 11,15 25,62 3,20 4,31
100 4 soat 7,80 10,54 12,03 16,26 26,02 3,46 4,68
105 1 soat 7,81 10,39 14,23 18,93 24,81 3,38 4,49
105 2 soat 7,02 9,13 13,43 17,47 23,15 3,06 3,98
105 4 soat 7,50 10,01 14,37 19,16 25,03 3,80 5,07
110 1 soat 7,29 9,56 13,78 18,08 23,80 3,38 4,43
110 2 soat 5,88 7,51 13,16 16,80 21,69 2,74 3,50
110 4 soat 7,02 9,14 14,13 18,42 23,26 3,43 4,46
Jadvalga ko'ra, P2O5 ning ko'p qismi suyuq fazaga o'tganligini ko'rish mumkin.
3-jadval.
_Fosforitning nitrat kislota bilan parchalangan eritmalari tarkibi_
HNO3 normasi, % Eritmalar tarkibi, % Bo'tanadagi erimaydigan qism, %
CaO P2O5 R2O3 Fum.
100 1 soat 14,39 8,4 0,58 0,13 4,39
100 2 soat 14,34 8,36 0,575 0,14 4,41
100 4 soat 14,29 8,0 0,57 0,39 4,30
105 1 soat 13,52 7,9 0,55 0,26 4,22
105 2 soat 13,47 7,87 0,50 0,38 4,20
105 4 soat 12,28 7,165 0,53 0,38 4,25
110 13,35 7,88 0,53 0,39 4,05
1 soat
110 2 soat 13,27 7,85 0,51 0,38 4,00
110 4 soat 12,28 6,97 0,48 0,52 3,98
Suyuq faza pH=1,2 ga qadar 25% li suyuq ammiak bilan neytrallanishidan olingan tayyor mahsulot tarkibi o'rganildi.
4-jadval.
Fosforitning nitrat kislota bilan parchalangan eritmalaridan olingan tayyor
mahsulot tarkibi
№ Kimyoviy tarkib, %
P2O5 CaO MgO Fe2O3 Al2O3 SO3 Fum. H2O CO2 Cl um
10 10 norma
1 8,38 14,36 m.e. 0,04 m.e. - - - - -
2 8,33 14,31 m.e. 0,04 m.e. - 0,048 - - -
3 7,97 14,27 m.e. 0,039 m.e. - 0,30 - - -
10 15 norma
1 7,88 13,48 m.e. 0,033 m.e. - 0,36 - - -
2 7,86 13,45 m.e. 0,031 m.e. - 0,36 - - -
3 7,0 12,24 m.e. 0,022 m.e. - 0,12 - - -
110 norma
1 7,87 13,31 m.e. 0,035 m.e. - 0,033 - - -
2 7,81 13,22 m.e. 0,033 m.e. - 0,042 - - -
3 6,93 12,16 m.e. 0,02 m.e. - 0,033 - - -
Stexiometrik hisoblashlar natijasida Aznek koni fosforitlarini sulfat-nitrat kislotasi kombinatsiyasining 10:90 va 20:80 nisbatlarida 1, 2 va 4 soat vaqt me'yorlarida parchalanishi o'rganildi. Harorat doimiy nazorat qilingan holda 40-50oC da doimiy aralashtirish bilan amalga oshirildi. Hosil bo'lgan pulpa vacuum nasos yordamida S:Q fazaga ajratildi va olingan eritma tarkibi tahlil qilindi.
5-jadval.
Fosforitning sulfat-nitrat kislota bilan parchalangan eritmalari tarkibi
H2SO4+HNO3 nisbati, % Eritmalar tarkibi, % Bo'tanadagi erimaydigan qism, %
CaO P2O5 R2O3 Fum.
20:80 1 soat 8,1 6,07 0,65 0,16 4,29
20:80 2 soat 8,18 6,09 0,68 0,23 4,31
20:80 4 soat 8,31 6,2 0,59 0,28 4,22
10:90 1 soat 8,63 6,8 0,55 0,14 4,33
10:90 2 soat 8,74 6,87 0,51 0,16 4,35
10:90 4 soat 9,19 7,19 0,57 0,29 4,30
CO
Sulfat-nitrat kislotali eritma pH=1,2 ga qadar 25% li suyuq ammiak bilan neytrallandi.
6-jadval
Fosforitning sulfat-nitrat kislota bilan parchalangan eritmalaridan olingan tayyor
mahsulot tarkibi
t, soat Kimyoviy tarkib, %
P2O5 CaO MgO Fe2O3 Al2O3 SO3 Fum. H2O CO2 Cl um.
H2SO4+H NO3 (2! 3:80)
1 6,04 8,07 m.e. 0,12 m.e. m.e. 0,12 - - -
2 6,06 8,14 m.e. 0,12 m.e. m.e. 0,038 - - -
4 6,197 8,29 m.e. 0,11 m.e. m.e. 0,026 - - -
H2SO4+H NO3 (1! 3:90)
1 6,798 8,61 m.e. 0,11 m.e. m.e. 0,031 - - -
2 6,85 8,7 m.e. 0,11 m.e. m.e. 0,11 - - -
4 7,16 9,19 m.e. 0,10 m.e. m.e. 0,052 - - -
Xulosa
Olib borilgan laboratoriya tadqiqotlari natijasida Aznek koni fosforitlari kimyoviy tarkibi tahlil qilindi. Tahlil natijalariga ko'ra fosforit namunasi hamda olingan suyuq o'g'it tarkibidagi P2O5 va CaO lari miqdorlari o'zaro taqqoslandi. Bundan tashqari ruda namunasini klassifikatsiya qilish ya'ni gran tarkibi ham tahlil qilindi. Turli kislota normalarida laboratoriya ishlarini olib borish orqali optimal sharoitlar aniqlandi.
Foydalanilgan adabiyotlar ro'yhati:
[1]. https://gemini.google.com/app/8e2cc88e839229bd
[2]. Шамуратов Г. Влияние засоления почв на развитие и урожайность хлопчатника // Сельское хозяйства Узбекистана. - 1998, №3. с. 6-7.
[3]. Шеркузиев Д.Ш., Реймов А.М., Намазов Ш.С. Получение азотно-фосфорно-кальциевых удобрений из Кызылкумских фосфоритов // Химия и химическая технология. - 2011. - № 4. -С. 8-11.
[4]. Шеркузиев Д.Ш., Реймов А.М., Намазов Ш.С. Усовершенствованная технология получения азотно-фосфорнокальциевых удобрений из рядовой фосмуки Центральных Кызылкумов // Высокотехнологичные разработки -производству: тезисы докл. Респ. научно-практ. конф. молодых учёных, посвящённой 17-ой годовщине независимости Республики Узбекистан и Году молодёжи (Ташкент, 3-4 сентября 2008 г.). - С. 64-67.
[5]. Набиев М.Н. Азотнокислотная переработка фосфатов: в 2-х т. / М.Н.Набиев. -Ташкент: Фан, УзССР. - 1976. - Т. 1. - 242 с.
[6]. Нурмуродов Т. И. и др. Исследование очистки экстракционной фосфорной кислоты, полученной из фосфоритов Центральных Кызылкумов //Universum: технические науки. - 2018. - №. 7. - С. 43-46.
[7]. Nurmurodov, T. I., Erkaev, A. U., Khurramov, N. I., Akhtamova, M. Z., & Bozorova, N. N. (2018). Phosphor-calcium fertilizers on the basis of phosphate raw material of Central Kyzylkum. International journal of advanced research in science, engineering
t-H and technology, 5(5), 5841-5845.
m
