химический каталог




Основы технологии комплексных удобрений

Автор А.В.Кононов, В.Н.Стерлин, Л.И.Евдокимова

еления оксидов азота в газовую фазу и усиления коррозионной активности среды.

Взаимодействие фосфатов с азотной кислотой является экзотермическим процессом. Тепловой эффект при азотнокислотном разложении апатитового концентрата составляет 278,2-103 кДж на 1 т апатита. Это дает возможность проводить процесс разложения в адиабатических условиях (без дополнительных энергозатрат на подогрев реакционной массы). Температура, развиваемая в процессе разложения, составляет в соответствии с тепловыми расчетами «50°С [77]. Это подтверждается реальными промышленными данными. Температурный режим регулируют изменением температуры азотной кислоты, подаваемой на разложение.

Необходимо отметить, что перечисленные выше зависимости получены для условий периодического процесса разложения фосфатов азотной кислотой. В промышленных условиях процесс разложения является непрерывным и отличается от периодического концентрационными режимами. В установившемся непрерывном процессе концентрация азотной кислоты и суммарная поверхность частиц фосфорита существенно ниже, чем в начальный момент периодического процесса. Поэтому в непрерывном режиме скорость разложения фосфата азотной кислотой несколько ниже, чем полученная в опытах, проведенных в периодических условиях. По данным лабораторных и полупромышленных опытов [71], проведенных в непрерывном режиме, для обеспечения степени разложения апатита не ниже 99% продолжительность взаимодействия исходных компонентов при 50 °С и норме HN03 110—115% от стехиометрической должна составлять не менее 1,5 ч.

Рядом авторов изучены вопросы кинетики реакций разложения апатита и фосфоритов азотной кислотой. Показано [76], что при комнатной температуре и концентрации азотной кислоты 30% реакция протекает в кинетической области. Повышение температуры и увеличение концентрации кислоты смещают процесс в диффузионную область. Так, в случае применения 50%-ной HN03 процесс идет в диффузионной области уже при 30 °С. При разложении фосфоритов Каратау азотной кислотой

61

концентрацией 30—55% в температурном интервале 40—65 °С скорость взаимодействия также лимитируется диффузионными процессами [74].

При изучении кинетики разложения апатитового концентрата азотной кислотой в непрерывном режиме было предложено кинетическое уравнение, удобное для анализа процесса разложения в промышленных условиях [71]:

? (1 _а)2/з.(Ш + ?_9,715а)

0,1694 0+ 10+6

где А —константа скорости химической реакции, мин-1; С — концентрация исходной азотной кислоты, моль л; а — степень разложения апатита; т — время разложения, мин; Ь — избыток азотной кислоты сверх стехиометрической нормы.

Константа скорости азотнокислотного разложения апатитового концентрата (k) составляет:

Температура, °С .... 30 40 50 60

мии-1 0,042 0,076 0,098 0,280

Кажущаяся энергия активации, рассчитанная по зависимости lgk = f(]/T), составляет 53 кДж/моль.

11.2. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ПРИМЕСЕЙ, СОДЕРЖАЩИХСЯ В СЫРЬЕ, С СЕРНОЙ И АЗОТНОЙ КИСЛОТАМИ

Большинство примесей, содержащихся в исходном сырье, так же как и фосфорсодержащие минералы, вступает в реакцию с кислотами и в той или иной степени переходит в раствор. При этом изменение состава и содержания примесных минералов в фосфатном сырье влияет не только на состав получаемого фос-форнокислотного раствора, но и, как правило, ведет к увеличению расхода кислоты на разложение, поскольку помимо стехио-метрического количества, необходимого для связывания кальция .фосфата в сульфат или нитрат кальция, расходуется дополнительное количество кислоты на взаимодействие с примесями.

Если в перерабатываемом фосфате присутствуют карбонаты (кальцит, доломит), они легко разлагаются кислотами с образованием соответствующих сульфатов или нитратов:

CaMg(C03)2 + 2H2S04 —*

—* CaS04-2H20 + MgS04 + 2C02, (II.9)

CaMg(C03)2 + 4HN03 —*? —>- Ca(N03)2 + Mg(N03)2+2C02 + 2H20. (11.10)

При значительном содержании карбонатов могут образоваться фосфаты магния:

•62

2CaMg(C03)2 + 3H2S04 + 2H3P04 —»- 2[CaS04-2H20] +

+ MgS04 + Mg(H2P04)2 + 4C02. (11.11)

Примеси магния при кислотной переработке фосфатного-сырья, образуя хорошо растворимые соли, практически полностью переходят в раствор, увеличивая его вязкость и ухудшая условия кристаллизации сульфата кальция.

При сернокислотном разложении ряда фосфатов, например Ковдорского апатитового концентрата, могут протекать реакции с участием силиката магния (форстерита):

Mg2Si04+2H2S04 —* 2MgS04+Si02 + 2H20, (11.12)

Mg2Si04 + 4H3P04 —*

—>- 2Mg(H2P04)2+Si02 + 2H20. (11.13)

В результате этих реакций выделяется кремнегель, резко повышающий вязкость пульпы н ухудшающий ее фильтрацию. Аналогичное взаимодействие протекает и при азотнокислотном разложении:

Mg2Si04 + 4HN03 —* 2Mg(.\'03)2+Si02 + 2H20. (11.14)

Присутствующие в природных фосфатах железо- и алюми-нийсодержащие минералы (глауконит, сидерит и др.), вступая в реакцию с кислотами, разлагаются частично или полностью.

В процессе получения фосфорной кислоты сернокислотным разложением фосфатов жел

страница 20
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119

Скачать книгу "Основы технологии комплексных удобрений" (3.55Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
гипсовая штукатурка
Фирма Ренессанс купить лестницу в дом на второй этаж дешево - доставка, монтаж.
руслан и людмила купить билеты авербух
спальное место 90 на 180

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(19.09.2017)