Процессы переработки сырья и рациональное использование природных ресурсов. Бондалетова Л.И - 114 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

114
Для получения усваиваемых растениями удобрений, применяемых
на любых почвах, нужно перевести нерастворимые природные
фосфаты в водорастворимые или легко усваиваемые соли.
Растворимость фосфатных солей повышается с увеличением их
кислотности: средняя соль Са
3
(РО
4
)
2
растворима лишь в сильных
минеральных кислотах, СаНРО
4
растворяется уже в органических
кислотах почвы, а наиболее кислая соль (монокальций фосфат
Са(Н
2
РО
4
)
2
) растворима в воде. Перевод нерастворимых природных
солей в растворимые осуществляется разложением их кислотами
или нагреванием (например, термическая возгонка фосфора).
Производство суперфосфата
Химическая промышленность выпускает простой
суперфосфат, представляющий собой смесь монокальций-
фосфата Са(Н
2
РО
4
)
2
и гипса CaSO
4
, а также двойной супер-
фосфат – гидратированный монофосфат кальция Са(Н
2
РО
4
)
2
·Н
2
О.
Сущность производства простого суперфосфата заключается в
сернокислотном разложении фторапатита, которое представляет собой
сложный, многофазный гетерогенный процесс, осуществляемый согласно
общему уравнению реакции
2 Ca
5
F(PO
4
)
3
+ 7 H
2
SO
4
+ 3 Н
2
О → 3 Са(Н
2
РО
4
)
2
·Н
2
О + 7 CaSO
4
+ 2 HF
В действительности процесс разложения протекает в две стадии.
Первая стадия – это реакция обменного разложения, которая идет на
поверхности твердых частиц фосфата при избытке серной кислоты, в
результате чего образуется свободная фосфорная кислота:
2 Ca
5
F(PO
4
)
3
+ 10 H
2
SO
4
+ 5 Н
2
О → 6 Н
3
РО
4
+ 10 CaSO
4
·0,5Н
2
О + 2 HF
После полного израсходования серной кислоты протекает вторая
стадия процесса – разложение оставшегося фосфата накопившейся
фосфорной кислотой по уравнению реакции
Ca
5
F(PO
4
)
3
+ 5 Н
2
О + 7 Н
3
РО
4
→ 5 Са(Н
2
РО
4
)
2
⋅Н
2
О + HF
Образующийся монокальцийфосфат находится сначала в
растворе, при перенасыщении которого начинает кристаллизоваться.
Вторая стадия процесса, называемая созреванием суперфосфата,
протекает очень медленно. Скорость ее зависит от применяемого сырья и

Страницы