O’zbekiston respublikasi oliy va o’rta maхsus

SFK va ammoniy polifosfatlari olish texnologiyasi

SFK va ammoniy polifosfatlari olish texnologiyalari yaratilgandan keyingina SKO‘ ishlab chiqarish yo‘lga qo‘yila boshlandi. Ortofosfatlar bilan solishtirilganda ammoniy polifosfatlari tarkibida 2-4 atom fosfor tutadi va yaxshi eruvchanlikka egadir. Bundan tashqari, ular 2- va 3- valentli metallar bilan suvda eruvchan turli xil kompleks birikmalar hosil qilish xususiyatiga ega, bu esa ekstraksion fosfat kislotani ammoniylashtirishda cho‘kmalar hosil bo‘lishini bartaraf etadi.

Polifosfatlarning bu sifati ular asosida olinadigan SKO‘ning yuqori iste’mol sifatini ta’minlaydi: qattiq qo‘shimchalarning amalda mavjud emasligi, ozuqa moddalarining yuqori konsentratsiyaliligi, kristallanish haroratining pastligi (minus 20^OC gacha). Shunday xossali o‘g‘itli eritmalar olish uchun suyuq kompleks o‘g‘itlarda P₂O₅ konversiya darajasini 55-57% dan kam bo‘lmasligini ta’minlash kerak.

SKO‘ olishda ammoniy polifosfatlarining hosil bo‘lishi bevosita texnologik jarayonlarda, ya’ni uning 1-bosqichida – SFKni ammoniylashtirishda sodir bo‘ladi. Bu jarayon soddalashtirilgan holda quyidagi reaksiyalar bilan ifodalanadi:
H₃PO₄ + NH₃ → NH₄H₂PO₄; (1)

H₄P₂O₇ + NH₃ → NH₄H₃P₂O₇; (2)

2NH₄H₂PO₄ → NH₄H₃P₂O₇ + H₂O + NH₃. (3)
Ammoniy pirofosfatlari SFK tarkibiga kiradigan pirofosfat kislotani neytrallanishi hisobiga ham (2-reaksiya), ammoniy ortofosfatlarini neytrallanishi hisobiga ham (3-reaksiya) hosil bo‘ladi. Vaholanki, SFKdagi pirofosfat kislota miqdori unchalik katta bo‘lmaydi, fosfor polishaklining asosiy qismi degidratatsiya hisobiga hosil bo‘ladi.
Ortofosfatlar degidratatsiyasi 160-190^OCda boshlanadi, ammo bu haroratda jarayon juda sekin tezlikda boradi hamda talab etiladigan konversiya darajasiga yetishi uchun jarayon bir necha soat davom etadi. Harorat ortishi bilan degidratatsiya tezligi keskin ortadi va 300^OC haroratda kerakli miqdordagi polifosfatlar 1 soatgacha vaqtda olinishi mumkin. Bu esa kislotani ammoniylashtirishni sodda va ixcham jihoz – quvurli reaktorda amalga oshirish imkoniyatini yaratadi.
SKO‘ olishda degidratatsiya jarayoni avtotermik sodir bo‘ladi, ya’ni jarayon uchun talab etiladigan harorat superfosfat kislotani ammoniylashtirish issiqligi hisobiga ta’minlanadi. SFKni ammoniylashtirish issiqlik effekti 1 kg bog‘langan azot hisobiga ~6200 kj ni tashkil etadi.
Boshlang‘ich kislota konsentratsiyasi qanchalik yuqori bo‘lsa, ammoniylashtirish harorati ham yuqori bo‘ladi va olinadigan SKO‘da P₂O₅ konversiyasi katta bo‘ladi (5.5-rasm). Quvurli reaktorda ammoniylashda 55-60% konversiya darajali SKO‘ olishni ta’minlash uchun superfosfat kislotaning minimal konsentratsiyasi 63-65% P₂O₅ bo‘lishi kerak.
25.2-rasm. SKO‘dagi P₂O₅ konversiya darajasi (1) va ammoniylash harorati (2) ning boshlang‘ich kislota konsentratsiyasiga bog‘liqligi
P₂O₅ konversiya darajasi quvurli reaktorga kiradigan ammiak:kislota (N:P₂O₅) nisbatiga ham bog‘liqdir. Bu nisbat ortishi natijasida kislota bilan ta’sirlashadigan NH₃ miqdori ortadi (5.6-rasm). Shunga muvofiq holda ajraladigan issiqlik miqdori va ammoniylash harorati ortadi. SFK uchun bog‘lanadigan ammiak ulushining shunday ortishi, faqat kirishdagi N:P₂O₅ nisbat qiymati ~0,20 ga teng bo‘lguncha sodir bo‘ladi. Reaktorga beriladigan NH₃ miqlorining bundan keyingi ortishi hech qanday samara bermaydi. Shuning uchun SFKdan foydalanilganda reaktorga SKO‘ olish uchun talab etiladigan ammiak miqdorining ~70% beriladi, qolgan qismi esa eritmani keyingi qo‘shimcha ammoniylashda ishlatiladi.

25.3-rasm. Reaktorga kirishdagi ammiak va fosfat kislota nisbatining suyuqlanmadagi N:P₂O₅ nisbatiga ta’siri:

boshlang‘ich kislota konsentratsiyasi: 1 – 53,2; 2 – 62,5; 3 – 69,2.
SFKga nisbatan past konsentratsiyali fosfat kislota ishlatilganda hosil bo‘ladigan fosfatlardagi azot to‘la me’yordagi ammiakni (kirishda N:P₂O₅ nisbati – 0,294) reaktorga bergunga qadar eng katta miqdorgacha ortadi. Bu holda maksimal issiqlik effekti hosil qilish uchun quvurli reaktorga SKO‘ olish uchun kerak bo‘ladigan ammiakning barcha miqdori beriladi.

3.