CC BY
43
№ 10 (55)
ЛД1 Луч
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
октябрь, 2018
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ НОРМЫ АЗОТНОЙ КИСЛОТЫ НА ПРОЦЕСС РАЗЛОЖЕНИЯ ДОЛОМИТОВ ДЕХКАНАБАДСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ
Михлиев Ойбек Авлоёрович
преподаватель Каршинский инженерно-экономический институт
Узбекистан, г. Карши
Хидирова Юлдуз Хужаназаровна
канд. техн. наук, Каршинский инженерно-экономический институт
Узбекистан, г. Карши
Бобокулова Ойгул Соатовна
д-р ф. (PhD) по техн. наукам Ташкентского химико-технологического института,
Узбекистан, г. Ташкент
Мирзакулов Холтура Чориевич
профессор Ташкентского химико-технологического института
Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected]
RESEARCH OF THE EFFECT OF NORM NITRIC ACID ON THE PROCESS OF DECOMPOSITION DOLOMITES IN THE DEHKANABAD DEPOSIT
Oybek Mikhliev
assistant, Karshi engineering economical institute
Uzbekistan, Karshi
Yulduz Khidirova
candidate of engineering science, Karshi engineering economical institute
Uzbekistan, Karshi
Oygul Bobokulova
philosophy doctor of Tashkent institute of chemical technology
Uzbekistan, Tashkent
Kholtura Mirzakulov
professor of Tashkent institute of chemical technology
Uzbekistan, Tashkent
АННОТАЦИЯ
Приводятся сведения о месторождениях доломитов, их химических составах и данные о результатах разложения Дехканабадского доломита азотной кислотой. Исследовано влияние нормы 40% азотной кислоты при температуре 40оС и продолжительности процесса разложения доломита 30 минут. Повышение нормы азотной кислоты со 100% до 150% приводит к снижению в жидкой фазе растворов извлечения содержание всех основных компонентов, присутствующих в доломите. Максимальное содержание окиси магния 4,15% наблюдается при 100% норме 40% азотной кислоты. При этом содержание окиси кальция составляет 7,99%, окиси железа 0,025%, окиси алюминия 0,084%. Анализ твердой фазы разложения доломита азотной кислотой показывает наличие соединений кальция, железа, алюминия. Содержание окиси магния составляет 1,719-0,181%, окиси кальция 26,8828,83%. При хорошей растворимости соединений магния, кальция, соединения железа и алюминия плохо растворяются в азотной кислоте.
Данные влияния нормы азотной кислоты на степень извлечения компонентов доломитов указывают на высокую степень извлечения оксидов магния и кальция, которая при норме азотной кислоты 100-105% от стехиометрии составляет 99,81-99,98% и 98,48-98,37%, соответственно.
Установлено, что для получения растворов с максимальным извлечением окиси магния норму азотной кислоты необходимо брать 100-105% от стехиометрии.
Библиографическое описание: Исследование влияния нормы азотной кислоты на процесс разложения доломитов Дехканабадского месторождения // Universum: Технические науки : электрон. научн. журн. Михлиев О.А. [и др.]. 2018. № 10(55). URL: http://7universum.com/ru/tech/archive/item/6481
/¿Д, UNIVERSUM:
№ 10 (55)_Л^ ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ_октябрь. 2018 г.
ABSTRACT
Data on dolomite deposits, their chemical compositions and data on the results of the decomposition of Dehkanabad dolomite by nitric acid are given in this work. The effect of the norm of 40% nitric acid at a temperature of 40°C and the duration of the process of decomposition of dolomite in 30 minutes have been studied. Increasing the rate of nitric acid from 100% to 150% leads to decrease in the liquid phase of solutions by extraction the content of all the main components, which presented in the dolomite. The maximum content of magnesium oxide 4.15% is observed at 100% of the rate and 40% in nitric acid. At the same time, calcium oxide contains 7.99%, iron oxide 0.025%, aluminum oxide 0.084%. Analysis of the solid phase decomposition of dolomite with nitric acid shows the presence of compounds of calcium, iron, and aluminum. The content of magnesium oxide is 1.719-0.181%, calcium oxide is 26.88-28.83%. With good solubility of compounds of magnesium, calcium, compounds of iron and aluminum are poorly dissolved in nitric acid.
This influence of the rate of nitric acid on the degree of extraction of the dolomite components indicates a high degree of extraction of magnesium oxide and calcium, which at a rate of nitric acid of 100-105% of stoichiometry is 99.8199.98% and 98.48-98.37%, respectively.
It has been determined that to obtain solutions with the maximum extraction of magnesium oxide, the rate of nitric acid must be taken 100-105% of stoichiometry.
Ключевые слова: доломит, соединения магния, азотная кислота, разложение, степень извлечения, нерастворимый остаток.
Keywords: dolomite, magnesium connections, nitric acid, decomposition, extraction degree, the insoluble rest.
Введение. Производство магния и его соединений с каждым годом растет, расширяются и области их применения. Главными потребителями соединений магния являются производство огнеупоров, строительная, металлургическая, химическая промышленности и другие отрасли [7]. Кроме этого, соединения магния используются в сельском хозяйстве, медицине, в качества наполнителей в производстве пластических масс, антигололедного и пылепо-давляющего средств [2; 11; 9; 8].
Потребность Республики в соединениях магния огромна, носит межотраслевой характер и удовлетворяется только за счет импорта, что связно с затратами валюты. Только для производства дефолиантов закупается около 20 тыс. т бишофита.
В Республике имеются природные ресурсы в виде рапы озер Караумбет и Барсакельмес, сухих смешанных солей озера Караумбет, доломитов для производства гидроксида и солей магния [3].
Наиболее приемлемыми источниками сырья для производства магния и его солей могут служить месторождения Дехканабадского, Шурсуйского, Чустского доломитов, содержащие до 25% карбоната магния.
Каждое месторождение характеризуется специфическим химическим, минералогическим составом.
Химический состав исх
Для этого для каждого месторождения необходимо разработать новую технологию, обеспечивающую экономическую рентабельность с учётом минералогического состава сырья. Приемлемая технология производство магния и его солей из отечественного сырья - доломита еще не разработана.
Поэтому и исследования, направленные на разработку технологии переработки местных доломитов на гидроксид и соли магния являются очень актуальными и востребованными.
Объекты и методы исследования. В связи с особенностью химического состава доломита различных месторождений получение гидроксида магния и его солей целесообразно проводить по схеме, предусматривающей кислотное разложение доломита с использованием химической энергии азотной кислоты. В этом случае растворы выщелачивания, после отделения гидроксида магния, можно использовать для получения жидких азотнокальциевых и комплексных удобрений эффективных для засоленных почв [1].
Для установления химического состава доломитов различных месторождений отобрали доломит с месторождений Дехканабада, Чуста и Шурсу. Химический состав которых, приведен в таблице 1.
Таблица 1.
о доломитового сырья
Наименование месторождения CaO MgO Fe2O3 AhO3 SO3 CO2 Н.о.
Дехканабад 37.55 13,57 0,214 0,366 0,80 44.43 0,56
Чуст 1 38,90 12,83 0,202 0,15 0,70 43,08 1,73
Чуст 2 39,42 13,29 0,055 0,21 0,60 43,06 1,86
Шурсув 33,37 17,25 0,133 0,11 1,90 40,65 0,95
Из таблицы видно, что составы доломитов сильно отличаются по содержанию оксидов магния и кальция, которые составляет 12,83-17,25% и 26,5339,42%, соответственно.
Для дальнейших исследований использовали доломит Дехканабадского месторождения. Химический анализ исходных, промежуточных и конечных продуктов проводили известными, апробированными методами [6; 4; 10; 5].
№ 10 (55)
ЛД1 Луч
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
Исследования по азотнокислотному разложению доломита Дехканабадского месторождения проводили 40% кислотой, при температуре 40°С и продолжительности процесса 30 минут.
В таблице 2 приведены результаты влияния нормы азотной кислоты на химический состав жидкой фазы при разложении Дехканабадского доломита.
октябрь, 2018 г.
Табличные данные указывают, что с увеличением нормы азотной кислоты содержания в растворе всех компонентов доломита снижается, содержание N03 повышается с 31,79% до 33,97%, а Т:Ж достигает 305,76. Максимальное содержание окиси магния 3,595% наблюдается при 100% норме 40% азотной кислоты. При этом содержание окиси кальция составляет 9.805%, окиси железа 0,0218%, окиси алюминия 0,073%.
Таблица 2.
Влияние нормы 40% азотной кислоты на химическии состав жидкои фазы
№ Норма, % Химический состав жидкой фазы, масс. % Ж:Т
CaO MgO FfôOs AI2O3 NO3-
1 100 9,805 3,595 0,0218 0,073 33,70 233,55
2 105 9,404 3,449 0,0212 0,071 33,94 243,56
3 110 9,034 3,314 0,0207 0,069 34,16 253,56
4 120 8,375 3,073 0,0195 0,065 34,52 273,57
5 130 7,806 2,864 0,0183 0,061 34,85 293,58
6 140 7,309 2,682 0,0174 0,057 35,13 313,59
7 150 6,872 2,521 0,0185 0,054 35,36 333,60
В таблице 3 приведены данные влияния нормы азотной кислоты на химический состав твердой фазы. Из данных таблицы видно, что основными компонентами твердой фазы являются соединения кальция, магния, железа и алюминия. Содержание
окиси магния составляет 1,719-0,181%, окиси кальция 40,80-38,05%. При хорошей растворимости соединений магния, соединения кальция, железа и алюминия плохо растворяются в азотной кислоте.
Таблица 3.
Влияния нормы азотной кислоты на химической состав твердой фазы
№ Норма, % Состав твердой фазы, % масс.
CaO MgO Fe2O3 Al2O3
1 100 40,80 1,719 8,803 6,100
2 105 40,30 1,267 8,706 5,682
3 110 40,05 0,995 8,620 5,441
4 120 39,55 0,724 8,520 5,199
5 130 39,05 0,543 8,503 5,075
6 140 38,55 0,362 8,403 5,051
7 150 38,05 0,181 7,618 5,031
Из полученных данных видно, что оптимальной нормой 40% азотной кислоты при температуре 40°С и продолжительности процесса разложения 30 минут является 100% от стехиометрически необходимой.
В таблице 4 приведены результаты влияния нормы 40% азотной кислоты на степень извлечения
компонентов доломита в раствор при температуре 40°С и продолжительности процесса 30 минут.
Из таблицы видно, что степень извлечения оксида магния при этих параметрах очень высокая, не зависит от нормы азотной кислоты и составляет 99,81-99,98%.
Таблица 4.
Влияния нормы 40% азотной кислоты на степень перехода компонентов доломита в раствор
№ Норма, % Степень перехода в раствор, %
CaO MgO Fe2O3 AhO3
1 100 98,37 99,81 38,30 75,00
2 105 98,39 99,86 39,00 76,72
3 110 98,40 99,89 39,60 77,70
4 120 98,42 99,92 40,30 78,70
5 130 98,44 99,94 40,40 79,20
6 140 98,46 99,96 41,10 79,30
71 150 98,48 99,98 46,60 79,38
№ 10 (55)
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
октябрь, 2018 г.
Степень перехода оксида кальция составляет 98,37-98,48, окислов железа 38,30-46,60%, окислов алюминия 75,00-79,38%, что указывает на то, что для извлечения магния в растворы азотной кислоты достаточно 100% нормы от стехиометрические необходимого количества.
кислых растворов магния из доломита Дехканабад-ского месторождения. Для получения максимальной концентрации по нитрату магния необходимо доломит разлагать 40% азотной кислотой при ее норме 100-105% от стехиометрии, при температуре 40оС и продолжительности процесса 30 минут. При этом степень извлечения оксида магния в раствор составляет 99,81-99,86.
Заключение. Таким образом, проведенные исследования показали возможность получения азотно-
Список литературы:
1. Азимов Р.А. Физиологическая роль кальция в солеустойчивости хлопчатника. - Ташкент: ФАН. - 2003. -
2. Бобокулова О.С., Меликулова Г.Э., Сидиков А.С., Усманов И.И., Мирзакулов Х.Ч. Исследование процесса получения хлорида магния из рапы озер Караумбет и Барсакельмес // Химическая промышленность. - Санкт-Петербург, 2016. т. 93. № 3. -С. 110-118.
3. Бобокулова О.С., Усманов И.И., Мирзакулов Х.Ч. Соли озер Караумбет и Барсакельмес - сырье для получения солей магния // Химия и химическая технология. - Ташкент, 2014. № 1. - С. 2-7.
4. Кельман Ф.Н., Бруцкус Е.Б., Ошерович Р.Х. Методы анализа при контроле производства серной кислоты и фосфорных удобрений. - М.: Госхимиздат, 1963. - 352 с.
5. Крашенинников С.А. Технический анализ и контроль в производстве неорганических веществ. - М.: Высшая школа, 1986. - 280 с.
6. Методы анализа фосфатного сырья, фосфорных и комплексных удобрений, кормовых фосфатов. Винник М.М., Ербанов Л.Н. и др. М.: Химия. 1975.- 218 с.
7. Обзор рынка магнезиального сырья (магнезита и брусита) и магнезиальных порошков в СНГ. Изд. 3-е, дополненное и переработанное. - Москва, 2011. - 133 с. www.Infomine.ru.
8. Патент РФ № 2442593 A61K33/14, C01F5/00, C22B1/00. Способ очистки бишофита. Петров В.И., Спасов А.А., Озеров А.А., Сысуев Б.Б. Опубл. 20.02.2012. Бюл. № 5.
9. Филимонова Н.А., Фомичев В.Т. Получение фунгицидов на основе минерале бишофита. Интернетвестник Волг ГАСУ. Политерматическая серия. 2010. Вып. 1(10). www. Vestnik. vgasu. ru. ISSN 1994-0351.
10. Шварценбах Г., Флашка Г. Комплексонометрическое титрование. - М.: Химия. 1970. - 360 с.
11. Юдина Т.А., Ференц М.Н., Литинская Н.И. Применение природного бишофита в качестве противогололедного материала. // Химическая промышленность. - Санкт-Петербург, 2009, т. 86, №3, с. 146-149.
204 с.
