Kompleks mineral o’g’itlar

Kompleks mineral o’g’itlar

Kirish.

Hozirgi vaqtda sanoat miqyosida azot (ammiakli selitra, karbamid, ammoniy sulfat, natriy va kaltsiy nitrat), fosfor (oddiy va er-xotin superfosfatlar), kaliy (kaliy xlorid va sulfat), shuningdek murakkab va murakkab aralash o'g'itlar (nitroammofos, nitroammofoska, ammoniy fosfatlar) ishlab chiqarilmoqda.mineral o'g'itlar.

Murakkab (ko'p tomonlama) o'g'itlar ikki yoki uchta asosiy ozuqa moddalarini (azot, fosfor, kaliy), ba'zan esa boshqalarni (magniy, kaltsiy, oltingugurt, iz elementlari) o'z ichiga oladi. Ular qattiq (murakkab, murakkab-aralash) yoki suyuq (LCD) mahsulotlar shaklida ishlab chiqariladi. Ularni ishlab chiqarish texnologiyalari va asosiy jarayonlar umuman o'xshashdir.

Granulyatlangan murakkab o'g'itlar azot o'z ichiga olgan pulpa olish uchun tabiiy fosfatlarni kislotali qayta ishlash yoki alohida chiziqlarda (ammofos, nitroammofos) olingan kislotalarni ammonizatsiya qilish yo'li bilan olinadi. Neytrallangan pulpa, agar kerak bo'lsa, kaliy komponenti bilan aralashtiriladi. Rudadan fosforni olish fosfor kislotasi yoki er-xotin superfosfat pulpasini olish jarayoniga o'xshash tarzda amalga oshiriladi. Keyinchalik qayta ishlash namlikni oldindan olib tashlashning tubdan farq qiladigan bir nechta texnologik sxemalarga muvofiq amalga oshiriladi.

Murakkab o'g'itlardan eng murakkablari tarqaladi. Bularga bir nechta ozuqa moddalarini o'z ichiga olgan bitta tuzlar yoki ikkita (N+K, N+P, P+K) yoki uchta (N+K+P) ozuqa moddalarini o'z ichiga olgan tuzlar kiradi.

Qishloq xo'jaligida 10 dan ortiq navli murakkab o'g'itlar qo'llaniladi. Barcha murakkab o'g'itlar yuqori darajada konsentratsiyalangan va ularni qo'llash oddiy o'g'itlarga qaraganda samaraliroq. Bu murakkab murakkab o'g'itlarni ishlab chiqarish va iste'mol qilishning jadal kengayishi bilan bog'liq.

1-bo'lim. Jarayonning fizik-kimyoviy xususiyatlari.

Suyuq murakkab va murakkab aralash o'g'itlarni ishlab chiqarish usullari

Murakkab o'g'itlarga granulalar shaklida ishlab chiqarilgan murakkab, murakkab aralash o'g'itlar, shuningdek suyuq kompleks o'g'itlar kiradi. Quyida mamlakatimizda keng tarqalgan murakkab o'g'itlarni ishlab chiqarishning asosiy usullari keltirilgan.

Ishlab chiqarish usuli bo'yicha barcha murakkab mineral o'g'itlarni uch guruhga bo'lish mumkin:

- fosfor kislotasini qayta ishlash natijasida olingan o'g'itlar (ammofos, diammofos);

- fosfor va nitrat kislota aralashmasini qayta ishlash natijasida olingan o'g'itlar (nitroammofos, nitroammofoska);

- tabiiy fosfatlarning nitrat kislota bilan parchalanishi natijasida olingan o'g'itlar (nitrofos, nitroammofoska);

Shunday qilib, nitroammofoska kabi ba'zi o'g'itlarni turli usullar bilan olish mumkin.

Suyuq murakkab o'g'itlar (LCD) issiq va sovuq aralashtirish usullari bilan olinadi.

Issiq aralashtirish usuli fosfor yoki polifosfor kislotasini ammiak bilan zararsizlantirishdan iborat. Shu bilan birga, orto yoki ammoniy polifosfatlarni o'z ichiga olgan asosiy eritmalar o'rgatiladi. Termal fosfor kislotasidan foydalanganda 8-24-0, ekstraktsiya tarkibi 7-21-0, ekstraktsiya va termal polifosfor kislotalarining asosiy eritmalari olinadi-tarkibi 10-34-0 va 11-37-0.

Eng katta rivojlanish P2O5 konversiya darajasi kamida 55% bo'lgan ekstraksiya polifosfosforik kislota asosida 10-34-0 (tu 6-08-414-78) uy-joy kommunal xo'jaligini ishlab chiqarish edi. Polifosfor kislotasi asosida past kristallanish harorati 18-200C va past viskoziteli (200C da 50 MPa·s dan oshmaydigan) LCD eritmalarini olish mumkin.

Sovuq aralashtirish usuli bilan asosiy eritmalar asosida ozuqa moddalarining kerakli nisbati bilan uch muvozanatli uy-joy kommunal xizmatlari olinadi. Buning uchun azot va kaliy o'z ichiga olgan tarkibiy qismlar asosiy eritmaga qo'shiladi: karbamid, ammoniy nitrat, kaliy xlorid va boshqalar.

Ammofos ishlab chiqarish turli xil texnologik sxemalar bo'yicha qurilishi mumkin, ular ishlatiladigan fosfor kislotasining kontsentratsiyasi va uskunaning dizayni bilan farq qiladi:

Suyultirilgan ekstraktsiya kislotasi asosida:

- buzadigan amallar quritgichida pulpani quritish bilan;

- pulpa vakuum-bug'lanish moslamalarida bug'lanishi va BGS apparatida quritilishi bilan;

-pulpani quritish va uni buzadigan amallar quritgichida granulyatsiya qilish bilan-rkgs qaynoq qatlamining granulyatori;

Konsentrlangan fosfor kislotasi asosida:

- mahsulotni ammonizatorda granulyatsiya qilish va quritish bilan-AG granulator;

-bosim ostida pulpa o'z-o'zidan bug'lanishi va bgsh baraban granulyatori-quritgich-muzlatgichda quritilishi bilan;

RKSG apparati yordamida ammofos ishlab chiqarishning texnologik sxemasi pulpa bug'lash, granulyatsiya va mahsulotni quritish operatsiyalarini bitta apparatda birlashtirishga imkon beradi, bu esa past issiqlik va elektr xarajatlari bilan jarayonning barcha bosqichlarining yuqori intensivligini ta'minlaydi.

Aralash kosmpleks o'g'itlar tayyor donador va kukunli o'g'itlarni mexanik osmozlash yo'li bilan olinadi. Aralash o'g'itni tayyorlash jarayoni tukosmez deb ataladi. Quruq tuk aralashmasi ozuqa moddalarining deyarli har qanday nisbatida murakkab o'g'itlarning keng assortimentini olish imkonini beradi. Texnologik jarayonning nisbiy soddaligi va tucosmes ishlab chiqarish zavodlarining apparat dizayni yangi markalarni osongina joylashtirishga imkon beradi.

Odatda, aralash o'g'itlar mahalliy ahamiyatga ega bo'lgan kichik tuklarni aralashtirish zavodlarida (TSU) olinadi. Ularni tayyorlash jarayoni quyidagi ketma-ket amalga oshiriladigan operatsiyalardan iborat: 1)Tsuda aralashtirish uchun o'g'it tayyorlash; 2) dozalash; 3) aralashtirish; 4) tucos aralashmalarini tushirish.

Murakkab-aralash o'g'itlar tayyor bir tomonlama o'g'itlar va oraliq mahsulotlarni, shuningdek oltingugurt va fosfor kislotalarini aralashmani ammiak gazi yoki ammiak bilan bir vaqtda ammonlashtirish bilan aralashtirish natijasida olinadi. Shu bilan birga, o'g'it sifatini yaxshilashga, mahsulotning bir hil va bardoshli granulalarini olishga yordam beradigan kimyoviy reaktsiyalar mavjud.

Murakkab-aralash o'g'itlar singari aralash o'g'itlar tuproqqa kiritilgunga qadar uzoq vaqt saqlanishi mumkin, bu ularni sanoat mastabalarida ishlab chiqarishga imkon beradi. GOSTga muvofiq, mamlakatimizda oddiy superfosfat, ammiakli selitra va kaliy xlorid yoki oddiy superfosfat va kaliy xlorid asosida murakkab aralash granulyatlangan o'g'itlar quyidagi nisbatlarga ega:

Quruq tuklarni aralashtirish uchun ideal komponent granulyatlangan ammofosdir. Hozirgi vaqtda va kelajakda ammofos aralash murakkab o'g'itlar ishlab chiqarish uchun asos bo'lib qolmoqda. Chakana savdo uchun bor yoki magniy qo'shilgan o'g'it tukosmesi ishlab chiqariladi.

Qabul qilingan usulning nazariy asoslari

1.2.1 ammofos ishlab chiqarish

Murakkab o'g'itlar orasida etakchi o'rinni ammofos egallaydi, bu universal o'g'it bo'lib, u tuproqqa qo'llash uchun ham, aralash turdagi mineral o'g'itlar ishlab chiqarish uchun ham ishlatiladi.

Ammofos eng ko'p miqdorda olingan murakkab o'g'itlardan biridir.

Ammofos ishlab chiqarish geterogenga asoslangan ekzotermik ammiak gazi bilan fosfor kislotasini zararsizlantirish jarayoni:

H2ro3f + Nn3g \ U003d Nn4h2ro4t ∆N,

∆H \ u003d 147 kj

Jarayon ortiqcha ammiak bilan amalga oshiriladi, shuning uchun tizimda monoammoniy fosfat hosil bo'lish reaktsiyasi bilan bir qatorda diammoniy fosfat hosil bo'lish reaktsiyasi qisman davom etadi:

H2RO3 + 2NN3 \ U003D (NN4)NRO4 - ∆N,

∆H \ u003d 75,4 kj

natijada, tayyor mahsulot tarkibida 10% gacha diammoniumfos-parda mavjud.

Ammofos asosiy modda sifatida nn4h2ro4 monoammoniy fosfat va ishlab chiqarish jarayonida hosil bo'lgan diammoniy fosfat (NN2) 2RO4 aralashmasini (10% gacha) o'z ichiga olgan er-xotin (N+P)murakkab murakkab o'g'itni anglatadi. Mono - va diammoniy fosfatlar qattiq kristalli moddalar bo'lib, ular past gigroskopik, suvda eriydi. Ammoniy fosfatdan monoammoniy fosfat termal jihatdan eng barqaror va 100-1100C ga qizdirilganda deyarli parchalanmaydi. Diammoniy fosfat va ayniqsa triammoniy fosfat qizdirilganda ammiak sekretsiyasi bilan birlashadi, masalan:

(NN2) 2RO4 \ U003D NN4H2RO4 + NN3

Neytrallash jarayoni rejimi etarlicha harakatchan va ammofos pulpasini quvurlar orqali pompalay olishini ta'minlash uchun tanlanadi. Pulpaning yopishqoqligi asl kislota kontsentratsiyasiga, ammoniy fosfatlarning eruvchanligiga va haroratga bog'liq.

Murakkab aralash o'g'itlar ishlab chiqarish

Aralash o'g'it ishlab chiqarish oddiy yoki muvozanatsiz murakkab o'g'itlardan muvozanatli ikki yoki uch marta o'g'it olish vazifasini bajaradi. Murakkab-aralash o'g'itlar ba'zi reagentlar va oraliq mahsulotlar (fosfor va sulfat kislota, ammiak va ammiakatlar, o'g'itning konsentrlangan eritmalari- "suzish"deb ataladigan) qo'shilishi bilan tayyorlanadi.

Murakkab aralash o'g'itlarni ishlab chiqarishda asosiy kimyoviy reaktsiyalar ammonizator-granulyator orqali amalga oshiriladi, bu erda dastlabki komponentlar ammiak bilan o'zaro ta'sir qiladi:

H3PO4 + NH3 = NH4H2PO4

Ca(H2PO4)2 · H2O + NH3 = CaHPO4 + NH4H2PO4 + H2O

NH4H2PO4 + CaSO4 + NH3 = CaHPO4 + (NH4)2SO4

KCl + NH4NO3 = KNO3 + NH4Cl

Superfosfatda mavjud bo'lgan suvda eriydigan Ca (H2PO4)2 qisman kamroq eriydigan CaHPO4 ga aylanadi. Aralashmaga oltingugurt yoki fosfor kislotasini kiritish orqali retrogradatsiyaning oldini oladi:

Ca(H2PO4)2 + H2 SO4 + 2NH3 = CaSO4 + 2NH4H2PO4

Aralash o'g'itni olayotganda, ba'zi o'g'itlar orasida kiruvchi kimyoviy jarayonlar bo'lishi mumkinligini yodda tutish kerak, buning natijasida ozuqa moddalari yo'qoladi va o'g'itning fizik xususiyatlari yomonlashadi. Masalan, reaksiya natijasida ammiakli selitrani superfosfat bilan aralashtirganda:

NH4NO3 + H3PO4 = NH4 H2PO4 + HNO3

2NH4NO3 + Ca(H2PO4 )2 + Ca(NO3 )2

azotning bir qismi nitrat kislota bug'lari yoki azot oksidlari sifatida yo'qoladi va aralashmaning fizik xususiyatlari gigrosopik kaltsiy nitrat hosil bo'lishi tufayli yomonlashadi. Ushbu aralashmaga neytrallashtiruvchi qo'shimchalarni kiritish nitrat kislota sekretsiyasini oldini oladi, monokalsiy fosfat va dikalsiy fosfatning bir qismini ko'payishiga yordam beradi, bu esa o'g'itning fizik xususiyatlarini yaxshilaydi.

Yuqori sifatli tucos aralashmalarini olish tarkibiy qismlarni to'g'ri tanlash va o'g'itni ma'lum xususiyatlar bilan aralashtirish uchun ishlatish orqali erishiladi. Tarkibiy qismlarni haddan tashqari tanlash bilan aralashmaning jismoniy xususiyatlarining yomonlashishi yoki ozuqa moddalarining yo'qolishi mumkin. Shuning uchun, aralashtirishda, noxush hodisalarni oldini olish uchun, odatda, maxsus jadvallar va aralashtirish jadvallaridan foydalanish tavsiya etiladi.

Masalan, 1-diagrammada kaliy tuzlari barcha o'g'itlar bilan, ammofos-metallurgiya shlaklaridan tashqari barcha o'g'itlar bilan aralashtirilishi mumkinligi, ammiakli selitrani karbamid bilan aralashtirish mumkin emasligi va boshqalar ko'rsatilgan.

Biroq, ushbu jadvallar va jadvallar neytrallashtiruvchi qo'shimchalarning ta'sirini, o'g'itlar assortimenti va sifatidagi o'zgarishlarni hisobga olmaydi; jadval tavsiyalari faqat juftlashgan kombinatsiyalarga tegishli va shuning uchun uch komponentli tizimlarni olishda foydalanish mumkin emas.

Xom ashyo, yordamchi materiallar va tayyor mahsulotlarning fizik-kimyoviy xususiyatlari

Suyuq murakkab o'g'itlar shaffof eritmalar (LKU) va suspenziya (LKU) shaklida mavjud. Ular saqlash va ishlatish sharoitida barqarorlikka ega bo'lishi kerak, ulardan yog'ingarchilik tushmasligi kerak. Suspenziyalarni tayyorlashda stabillashadigan qo'shimchalar uy-joy kommunal xizmatiga kiritiladi-eritmadan kristallarning o'sishi va cho'kishiga to'sqinlik qiladigan va o'g'itdagi faol moddalar kontsentratsiyasini oshirishga imkon beradigan kodisper gillarining ba'zi tonna navlari.

Suyuq murakkab o'g'itlar qattiq murakkab o'g'itlar bilan taqqoslaganda bir qator afzalliklarga ega, chunki so'nggi yillarda ularning ishlab chiqarish hajmi sezilarli darajada oshdi. Uy-joy kommunal xizmatlaridan foydalanish tuproqqa o'g'it kiritish jarayonini to'liq mexanizatsiyalashga imkon beradi, faol moddalarning bir tekis taqsimlanishini ta'minlaydi, gerbitsidlar, pestitsidlar, iz elementlarni o'g'itlar bilan bir vaqtda qo'llash imkoniyatini yaratadi. Uy-joy kommunal xizmatlarini ishlab chiqarishda kapital xarajatlar va xom ashyoni qayta ishlash xarajatlari sezilarli darajada kamayadi, chunki texnologik sxemada quritish, granulyatsiya, sovutish, maydalash, o'chirish, konditsionerlik bosqichlari va ko'plab transport vositalari mavjud emas.

LCD eritmalarining sifati va barqarorligi P2O5 konversiya darajasiga bog'liq

va polifosfor kislotasida temir va alyuminiy aralashmalarining tarkibi. Konversiya darajasining oshishi va kislotadagi aralashmalar tarkibining pasayishi bilan eritmalarning sifati va barqarorligi oshadi. 1% gacha Al2O3 yoki 1,5% Fe2O3 o'z ichiga olgan kislotadan 10-34-0 markali shaffof va barqaror uy-joy kommunal xizmatlari olinadi. Shunga o'xshash uy-joy kommunal xizmatlarini ko'proq ifloslangan kilotdan tayyorlashda eritmalardan erimaydigan qora cho'kma tushadi, bu temir va aluminiyning ammoniy pirofosfatlari.