CC BY
32
90
AZ9RBAYCAN KIMYA JURNALI № 4 2014
UOT 546.18
EKSTRAKSiYA OLUNMU§ FOSFAT TUR§USUNUN YENi XAMMALDAN iSTiFADÖ iL9 ALINMASI PROSESiNiN T9DQiQi
S.M.ibrahimova, M.§.Atayev, G.M.Mammadova, M.S.Alosmanov
Azdrbaycan Dövlat Neft Akademiyasi
ihm@adna.baku.az
Redaksiyaya daxil olmu§dur 14.10.2014
Apatit konsentrati va Mazidagi fosforiti, sulfat tur§usu va tullanti fosfat tur§usu qari§iqla-rindan istifada etmakla ekstraksiya olunmu§ fosfat tur§usunun alinmasi prosesi tadqiq edil-mi§dir. Göstarilmi§dir ki, ekstraksiya fosfat tur§usunun istehsali üfün yeni xammalin tatbiqi bahali, az tapilan apatit konsentratini Mazidagi fosforiti ila avaz olunma daracasini 45%-a qadar ?atdirmaga, fosfat tur§usunun alinmasi üfün xammal ?e§idini geni§landirmaya imkan verir va eyni zamanda iqtisadi va ekoloji cahatdan maqsadauygundur.
Agar sözfor: ekstraksiya olunmuq fosfat tur^usu, xammal, apatit konsentrati, Mazidagi fosforiti, fosfat qarigigi, fosfogips, dvdzetmd ddrdcdsi.
Müasir iqtisadi va sosial inki§af marhalasinda kand tasarrüfati mahsullannin müxtalifliyi-na va keyfiyyatina talabat durmadan yüksalir. Qeyd edilan problemin hall edilmasi kand tasarrü-fatinda mahsuldarligin qaldirilmasi ü9ün tarkibi vacib olan asas qida elementlarindan ibarat mineral gübralar istehsalinin artirilmasini, daha mütaraqqi texnologiyalarin tatbiqini zaruri edir. Göstarilan sabablara göra kimya sanayesi qar§isinda al9atan xammal manbalarindan istifada et-mak va onlarin asasinda xammal bazasinin yaradilmasi ila mineral gübralarin istehsalinin texno-loji prosesini yax§ila§diran müasir va daha samarali üsullarinin i§lanmasi masalalari durur.
Malum oldugu kimi, tarkibinda asas qida elementlari olan mineral gübralarin asasini fos-forlu va fosfor tarkibli gübralar ta§kil edir. Bu gübralarin istehsali fosfat tur§usundan istifada etmakla hayata ke^rilir. Ona göra da qeyd edilan masalalarin halli fosfat tur§usunun istehsali ila baglidir va onun istehsali ü9ün daha samarali üsullarin i§lanmasi günün aktual masalasidir.
Qeyd etmak lazimdir ki, prosesin hayata ke9irilmasinda fosfat xammalinin sulfat va fosfat tur§ulari ila par9alanmasini, mahsulun kalsium sulfat 9öküntusündan filtrlama ila ayrilmasini, 9öküntünün yuyulmasini va yuma suyunu par9alanma marhalalasina qaytarilmasini özünda bir-la§diran ekstraksiya fosfat tur§usunun alinmasi üsulu malumdur [1].
Prosesin hayata ke9irilmasinda fosfat xammali kimi bahali, az tapilan apatit konsentratin-dan, durula§dinci mahlul - 19%-li fosfat tur§usu mahlulu - hazirlamaq ü9ün isa bahali, az tapilan amtaalik fosfat tur§usundan istifada olunmasi malum üsulun 9ati§mayan cahatlaridir.
Ham9inin apatit konsentrati va Qaratau fosforitinin (80-90):(20-10) nisbati haddinda olan qar§iginin sulfat va fosfat tur§ulan ila par9alanmasini, mahsulun kalsium sulfat 9öküntusündan filtrlama ila ayrilmasini, onun yuyulmasini va yuma suyunun xammalin par9alanma marhalasina qaytarilmasini özünda birla§diran ekstraksiya olunmu§ fosfat tur§usunun alinmasi üsulu da malumdur [2].
Bu üsulun 9ati§mayan cahati bahali, az tapilan apatit konsentratinin fosforitla avazlanma daracasinin 20%-i ötmamasidir. Bela ki, fosfat xammali qari§iginda fosforitin miqdarinin sonraki artimi qari§iqda maqnezium oksidin miqdarinin 1%-dan 9ox olmasina gatirib 9ixarir, naticada par-9alanma daracasi va P2O5-in 9iximi azalir. Bundan ba§qa, burada da durula§dirici mahlul (19%-li fosfat tur§usu mahlulu) hazirlamaq ü9ün bahali, az tapilan amtaalik fosfat tur§usu istifada olunur.
Göründüyü kimi, fosfat tur§usu istehsali ü9ün xammal 9e§idinin geni§landirilmasi, apatit konsentratinin fosforitla avazlanma daracisinin yüksaldilmasi 9ox böyük ahamiyyat kasb edir.
Qeyd olunanlari nazara alaraq, apatit konsentrati va Mazidagi fosforiti qari§igindan istifada etmakla ekstraksiya olunmu§ fosfat tur§usunun alinmasi prosesi tadqiq edilmi§dir.
Prosesin hayata ke9irilmasinda P2O5 - 20.3-22.2, MgO - 0.6-1.1, Fe2O3 -7.7, R2O3 - 3.59.3, SO2 - 2.0, F - 2.0-2.8, K2O - 0.6-1.0, Na2O - 0.7-1.03, Al2O3 - 1.73-2.3, CaO - 35-36.3, n.o. - 8 (kütla %) tarkibli Mazidagi (Türkiya) fosforitindan va fosfat tur§usu kimi polad va arintila-
EKSTRAKSiYA OLUNMU§ FOSFAT TUR§USUNUN YENi XAMMALDAN
91
rin elektrocilalanmasi prosesinin H3PO4 - 59.6, H2SO4 - 20.6, Fe2O3 - 1.1, Cu - 1.1, Ni -1.5, Mo -0.3, Cr - 0.3, Co - 0.1, F - 0.01, H2O - digarlari (kütla %) tarkibli tullantisi istifada olunmu§dur.
Fosfat tur^usunun alinmasi. Apatit konsentrati va Mazidagi fosforitindan ibarat fosfat xammali qari§igi 600C-da 3-5 daq müddatinda fosfat tur§usu (19% P2O5) ila termostatda yerla§-dirilmi§ reaktorda qan§dmlir. Sonra tadrican 30 daq arzinda 75%-li sulfat tur§usu alava edilir va eyni zamanda temperatur 75-800C-a qaldirilir. Suspenziya 4 saat arzinda qan§dmlir. Har 30 daq-dan bir horrada SO3:CaO nisbati 1.5 ^2.5 haddini a§mamaq §arti ila tanzim olunur. Suspenziya Büxner qifinda bark tabaqanin 10-20 mm qalinliginda filtrlanir. £öküntü bir dafa qizdirilmi§ filtratla va 2 dafa isti su ila filtrda yuyulur. Yuyulmaya 1 k. h. fosfat xammali qari§igina 1.5 k. h. miqdarinda su verilir, naticada fosfat tur§usu (EFT) va fosforgips alinir.
Apatit konsentratinin va Mazidagi fosforitinin nisbatindan asili olaraq fosfat qari§iqlannin tarkibi cadval 1-da, prosesin göstaricilari isa cadval 2 va 3-da verilmi§dir.
Cadval 1. Apatit konsentratinin va Mazidagi fosforitinin nisbatindan asili olaraq fosfat qarisiqlarinin tarkibi
Fosfat xammalin tarkibi, kütla % Fosfat qan§iqlannin tarkibi, kütla %
apatit mazidagi fosforiti P2O5 SO3 CaO MgO Fe2Os Al2O3 F
95 5 29.5 2.82 0.36 0.05 0.3 0.11 1.6
90 10 28.8 2.55 0.42 0.11 0.7 0.22 1.57
85 15 28.3 2.08 0.50 0.17 1.15 0.34 1.52
80 20 28.0 1.56 0.52 0.23 1.5 0.45 1.48
75 25 29.75 1.38 0.54 0.29 1.9 0.56 1.45
70 30 27.56 1.29 0.56 0.35 2.3 0.68 1.42
65 35 27.40 1.24 0.57 0.40 2.69 0.79 1.39
60 40 27.23 1.21 0.58 0.47 3.0 0.90 1.37
55 45 27.0 1.19 0.59 0.52 3.46 1.0 1.35
50 50 25.9 1.16 0.61 0.56 3.74 1.1 1.34
Cadval 2. Fosfat tursusunun tarkibi
Fosfat xammalin tarkibi, kütla % Fosfat tursusunun tarkibi, kütla %
apatit mazidagi fosforiti P2O5 SO3 CaO MgO Fe2O3 M2O3 F
95 5 29.5 3.2 0.38 0.26 0.25 0.6 1.72
90 10 29.4 3.12 0.42 0.28 0.6 0.63 1.70
85 15 28.6 3.27 0.44 0.30 1.1 0.66 1.68
80 20 28.0 3.4 0.46 0.32 1.4 0.70 1.65
75 25 27.8 3.5 0.48 0.33 1.7 0.73 1.62
70 30 27.6 3.6 0.50 0.35 2.2 0.76 1.60
65 35 27.4 3.6 0.52 0.39 2.4 0.79 1.58
60 40 27.2 3.6 0.53 0.40 2.7 0.81 1.54
55 45 27.0 3.6 0.55 0.44 1 0.82 1.52
50 50 25.8 3.5 0.58 0.46 3.5 0.83 1.51
Cadval 3. Fosfogipsin tarkibi
Fosfat xammalin tarkibi, kütla % Fosfogipsin tarkibi, kütla % P20s-in Qiximi, % Filtrlama prosesinin mahsuldarligi, kq m-2 saat-1
apatit mazidagi fosforiti CaO SO3 P2O5 ümumi P2O5 s.h.o
95 5 32.05 45.1 1.1 0.34 95.1 820
90 10 32.0 44.4 0.9 0.31 96.6 960
85 15 31.6 43.9 0.75 0.28 97.2 1000
80 20 31.2 43.3 0.66 0.25 97.6 1110
75 25 30.7 42.6 0.57 0.22 97.9 1120
70 30 30.2 41.9 0.49 0.20 98.0 1130
65 35 29.8 41.4 0.40 0.18 98.16 1142
60 40 29.4 40.9 0.32 0.16 98.35 1150
55 45 29.0 40.4 0.25 0.14 98.56 1160
50 50 28.7 39.9 0.23 0.15 98.64 1160
92
S.M.iBRAHIMOVA va b.
Cadval 2 va 3-dan gorunduyu kimi, ekstraksiya olunmuç fosfat turçusunun alinmasi uçun fosforit kimi tarkibinda cami 0.6-1.1% maqnezium oksidi olan Mazidagi fosforitindan istifada edilmasi bahali, az tapilan apatit konsentratinin fosforitla avaz olunma daracasini 45%-a çatdirmaga imkan verir. Mazidagi fosforitinin va fosfat turçusu kimi istifada olunan polad va arintilarin elektrocilalanmasi prosesinin tullantisinin tarkibinda az miqdarda olan kalium, natrium, molibden va digar metallarin oksidlari isa çokdurucu tasiri gostararak kalsium sulfat kristallarinin irilaçmasina sabab olur. Naticada fosfatlarin sathina turçularin diffuziyasi yaxçilaçir, xammalin parçalanmasi prosesi suratlanir va yaxçilaçir, parçalanma daracasi va P2O5-in çiximi artir, daha iri kalsium sulfat kristallarinin yaranmasi, hamçinin filtrlanma prosesinin va çokuntunun yuyulmasinin suratlanmasina gatirir. Bundan baçqa, tarkibinda 7.7% damir oksidi olan Mazidagi fosforitindan istifada edilmasi zamani alinan fosfat turçusu alava qida elementi -damirla, hamçinin Mazidagi fosforitinin, polad va arintilarin elektrocilalanmasi prosesinin tullantisinin tarkibindaki muxtalif mikroelementlarla zanginlaçir, bu isa ondan istifada edilmakla alinan gubralarin keyfiyyatini yuksaltmaya imkan verir.
Qeyd etmak lazimdir ki, ekstraksiya olunmuç fosfat turçusunun alinmasi prosesinda tullanti kimi amala galan fosfogips tikinti materiallarinin istehsalinda, çoran torpaqlarin meliorasiyasi uçun va bark maiçat tullantilarinin utillaçdirilmasi prosesinda istifada oluna bilar [3].
0D0BiYYAT SiYAHISI
1. Копылев Б.А. Технология экстракционной фосфорной кислоты. Л.: Химия, 1972.
C. 165.
2. A.c. №1756271 СССР. Б.И. 1992. № 31.
3. Patent i 2010 0060 Az. R. 2010.
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯ ЭКСТРАКЦИОННОЙ ФОСФОРНОЙ КИСЛОТЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ НОВОГО СЫРЬЯ
С.М.Ибрагимова, М.Ш.Атаев, Г.М.Мамедова, М.С.Алосманов
Исследован процесс получения экстракционной фосфорной кислоты с использованием смесей апатитового концентрата и Мазыдагского фосфорита, серной и отработанной фосфорной кислот. Установлено, что использование нового сырья для производства экстракционной фосфорной кислоты позволяет увеличить степень замены дорогого, дефицитного апатитового концентрата Мазыдагским фосфоритом до 45%, расширить сырьевую базу производства фосфорной кислоты. Процесс целесообразен с экономической и экологической точек зрения.
Ключевые слова: экстракционная фосфорная кислота, сырье, апатитовый концентрат, Мазыдагский фосфорит, фосфатная смесь, фосфогипс, степень замены.
INVESTIGATION OF THE PROCESS OF OBTAINING EXTRACTIVE PHOSPHORIC ACID
WITH USING A NEW RAW MATERIAL
S.M.Ibrahimova, M.Sh.Atayev, G.M.Mammadova, M.S.Alosmanov
The process of obtaining extractive phosphoric acid with using mixtures of apatite concentrate and Mazydag phosphorite, sulfuric and wasted phosphoric acids has been investigated. It is established that usage of the new raw material for the production of extractive phosphoric acid allows to increase the degree of substitution of the expensive deficit apatite concentrate for the Mazydag phosphorite up to 45%, and to expand the raw material base of the phosphoric acid production. The process is economically and ecologically expedient.
Keywords: extractive phosphoric acid, raw material, apatite concentrate, Mazydag phosphorite, phosphate mixture, phosphogips, degree of substitution.
