O’zbekiston respublikasi oliy va o’rta maхsus

Tayanch so‘zlar:
Ekstraksiya, elektrod, bug‘latish, superfosfor kislotasi, vakuumfiltrlar, vakuum bug‘latgich, vakuum nasos, siklik (aylanama) sxema, gips soni, digidrat, polugidrat, angidrid kalsiy sulfati, digidrat rejimi, sublimatsiya, shlak., gidratatsiya minorasi, absorbsiya, elektrofiltr, kondensatsiya, elektr pechi.

Nazorat savollari:

1. Fosfor o‘g‘itlar olishda xom ashyolarning turlarini keltiring.

2. Fosfor o‘g‘itlar qanday xususiyatlarga qarab guruxlarga bulinadi.
3. Fosforitlar qay erda uchraydi.
4. Sekin eruvchan o‘g‘itlarga misol keltiring.
5. Fosforit undan o‘g‘it sifatida foydalanish mumkinmi.
6. Qora-tog‘ fosforitining tarkibi.
7. Flotkonsentrat deb nimaga aytiladi.
8. Fosforitlarda kanday aralashmalar uchraydi.


Adabiyotlar

1. Gafurov Q., Shamsiddinov I.T. Mineral o’g’itlar ishlab chiqarish nazariyasi va texnologik hisoblar. Darslik. Toshkent. “Fan vatexnologiya”. 2010. 360 b.

   
   

2. Mirzakulov X. Ch., Shamsiddinov I.T., To’raev Z. Murakkab o’g’itlar ishlab chiqarish nazariyasi va texnologik hisoblar. Oquv qo’llanma. Toshkent. “Tafakkur Bostoni”. 2013. 216 b.

   
   

3. Ибрагимов Г. И. Эркаев А.У. Якубов Р. Я. Туробжонов С. М. Калий хлорид технологияси. Ўқув қўлланма. Тошкент. 2010. 210 б.

   
   

4. Atkins, Peter W.; de Paula, Julio (2011). Physical Chemistry for the Life Sciences (2nd ed.). W.H. Freeman & Company. ISBN 978-1-4292-3114-5.

   
   

Ma’ruza № 7. Fosfor. Kalsiy fosfatlardan fosforni haydashni nazariy asoslari
REJА:
1. Fosfor elektrotermik usulda qaytarib olish
2. Elektrotermik usulda fosfor olishning fizik-kimyoviy asoslari.
3. Oq (sariq) fosforning olinishi.
4. Sariq fosfor ishlab chiqarish
7.1. Fosfor elektrotermik usulda qaytarib olish
Fosfor elektrotermik usulda – uni yuqori xaroratli elektropechlarda tabiiy fosfatlardan koʼmir yordamida qaytarish orqali olinadi. Elektropechlardan chiqadigan fosfor bugʼlarini kondensatsiyalash orqali suyuq fosfor va uni tashqi muhit xaroratigacha sovutish natijasida qattiq mahsulot olinadi. Suyuq fosfor va uning bugʼlarini oksidlash (yondirish) yoʼli bilan fosfor(V)-oksid – Р₄О₁₀ va hosil boʼlgan mahsulotni gidratlash natijasida fosfat kislota olinadi. Shunday usulda hosil qilingan kislota termik fosfat kislota (TFK) deb ataladi.

Nisbatan tejamli, shu sababli keng tarqalgan fosfat kislota ishlab chiqarish, uni fosfatlardan sulьfat kislotali (yoki boshqa kislotalar bilan) ekstraktsiyalash hisoblanadi. Bu holatda mahsulot ekstraktsion fosfat kislota (EFK) nomini oladi.

Fosfatlarni termik qayta ishlashning afzalligi – har qanday, shu bilan birgalikda past sifatli fosfatlardan ham yuqori tozalikdagi kontsentrlangan (xattoki 100% P₂O₅ gacha) fosfat kislotalari olish imkoniyati bor. Kislotali qayta ishlash uchun esa yuqori sifatli fosfatlar ishlatiladi, ammo shu oʼrinda ham nisbatan past kontsentratsiyali va koʼp miqdordagi qoʼshimchalar bilan ifloslangan ekstraktsion fosfat kislotasi hosil qilinadi. Yetarli darajada toza boʼlishi lozim boʼlgan ozuqali va texnik fosfatlar, shuningdek reaktivlarni termik fosfat kislotadan olish usullari ularni ekstraktsion kislotadan olishga nisbatan soddaroq va arzonroqdir. Termik fosfat kislota tannarxining qariyib 92% ini fosforning narxi tashkil etadi, chunki uni olishda elektr energiyasi sarfiga katta miqdordagi xarajat ketadi. Kontsentrlangan fosforli oʼgʼitlar olish uchun esa arzon ekstraktsiyali kislota ishlatiladi.
Sanoatda tarkibida 73% dan kam boʼlmagan H₃PO₄ (52,9% P₂O₅) li А (ozuqali maqsad uchun) va B (texnik) markali mahsulot sifatidagi termik fosfat kislota ishlab chiqariladi. Reglament boʼyicha 1- va 2-nav texnik kislotadagi qoʼshimchalarning miqdori mos holda (% da) quyidagicha: xloridlar 0,01 va 0,02; sulьfatlar 0,015 va 0,02; nitratlar 0,0005 va 0,001, temir 0,01 va 0,015; ogʼir metallar 0,002 va 0,005; mishьyak 0,006 va 0,008 dan koʼp boʼlmasligi belgilanadi. Ozuqa maqsadlari uchun ishlab chiqariladigan kislotada esa (% da): mishьyak 0,0003, qoʼrgʼoshin 0,0005, nitrat 0,0003 dan koʼp boʼlmasligi lozim.
7.2. Elektrotermik usulda fosfor olishning fizik-kimyoviy asoslari.

Fosfor ishlab chiqarish uchun fosforit, flyus (kremnezem) va qaytaruvchi (koks) dan iborat uch komponentli shixta ishlatiladi. Bu shixta xom ashyoli elektrotermik pechlarda qayta ishlanadi. Fosfatli pech kimyoviy reaktor hisoblanadi, unda suyuqlanish va kimyoviy taʼsirlashuv jarayonlari sodir boʼladi. Pechning reaktsion qismini shartli ravishda toʼrtta qismga: yuqori – shixtani qizdirish va qattiq fazali reaktsiyalar qismi; quyi – minerallarni suyuqlantirish, qattiq va qiyin suyuqlanadigan komponentlarni suyuqlanmada eritish hamda fosfat-kremniyli suyuq fazani hosil qilish qismi; yanada quyi – kalьtsiy fosfatni SiO₂ ishtirokida qaytarishning asosiy kimyoviy reaktsiyasi amalga oshiriluvchi uglerodli qismi; eng quyi – shlak va ferrofosfor qismiga ajratish mumkin.

Kremnezem ishtirokida kalьtsiy fosfatni uglerod bilan fosforgacha qaytarishni umumiy holatda quyidagicha ifodalanadi:
Ca₃(PO₄)₂ +5C + nSiO₂  3CaO*nSiO₂ + 5CO + P₂

Bu 1000-1300⁰C xaroratda katta miqdordagi (qariyib 1600 kjGʼmolь) issiqlikning yutilishi hisobiga boradigan endotermik reaktsiyani, pechdan shlakni ajratib olishni osonlashtirish maqsadida 1400-1600OS da amalga oshiriladi.

Аslida kalьtsiy fosfatni qaytarilish mexanizmi murakkab boʼlib, jarayonning oʼzi koʼp bosqichlidir. Zamonaviy tushunchalarga muvofiq bu mexanizmni quyidagicha talqin etilishi mumkin. Fosfat-kremniyli suyuqlanmada boshlangʼich fosfatli minerallarni eritish yoki suyuqlantirish natijasida hosil qilingan suyuqlanmaga kalьtsiy fosfat kiritiladi. Suyuqlanmada Са₃(РО₄)₂ qisman Са^2Қ, РО₄^3-, Р^5Қ, О^2- ionlariga dissotsilanadi. Bundan tashqari kalьtsiy fosfat PO va PO₂ hosil qilgani holda parchalanishi mumkin:
Са₃(РО₄)₂ 3СаО + 2РО + 1,5О₂

Са₃(РО₄)₂  3СаО + 2РО₂ + 0,5О₂

Shunday qilib, suyuqlanmada uglerodning sirtiga diffuziyalanuvchi harakatchan fosfatli zarrachalar (molekulalar, ionlar) hosil boʼladi. Gazlarning toʼxtovsiz ajralishi va qisman konvektiv oqimi tufayli reaktsiya qismida suyuqlanma bilan uglerodning taʼsirlashuvi uchun qulay sharoit yuzaga keladi. Bu taʼsirlashuv reaktsiyasini quyidagicha ifodalash mumkin:

Са₃(РО₄)₂ + 5С  3СаО + Р₂ + 5СО

РО₄^2- + 5С + 3SiO₂  Р₂ + 5СО + 3SiO₃^2-
Са₃(РО₄)₂  3СаО + 2РО + 1,5О₂
2РО + 2С  Р₂ + 2СО
2С + О₂  2СО
Birinchi reaktsiya dissotsilanmagan kalьtsiy fosfatning uglerod sirtida diffuziyalanishiga bogʼliq. Uning borishini taʼminlash uchun kontakt qismdan CaO ni yoʼqotib turilishi kerak, chunki kalьtsiy oksidning toʼplanishi reaktsiyaning toʼxtashiga olib keladi. Ikkinchi reaktsiya boʼyicha qaytarilish tezligi kontakt qismda uglerod bilan SiO₂ ning oʼzaro toʼqnashishiga bogʼliqdir. Qolgan reaktsiyalar kalьtsiy fosfatning fosfor quyi oksidlari hosil qilib termik dissotsilanishi orqali sodir boʼluvchi jarayonlarni ifodalaydi.

Shuni ham taʼkidlash lozimki, fosforning qaytarilish jarayonida SiO₂ yoki silikat ionlar hal qiluvchi vazifani oʼtaydi. Uning CaO bilan bogʼlanishi hisobiga fosfatning dissotsilanishi tezlashadi va qiyin suyuqlanuvchan (ts = 2580⁰C) kalьtsiy oksidning nisbatan oson suqlanadigan kalьtsiy silikat holatida yoʼqotilishini taʼminlaydi, bunda suyuq holatdagi quyqum pechdan osonlik bilan chiqariladi.

Shunday qilib, qaytarilish sxemasida quyidagi jarayonlar shakllantiriladi: 1) boshlangʼich materiallar (shixta) ni suyuqlantirish va undan namlikni yoʼqotish; 2) suyuqlanmaga kalьtsiy fosfat va kremniy oksid kiritish; 3) Ca₃(PO₄)₂ ni yanada oddiy zarracha va ionlarga parchalash; 4) ularni uglerod sirtiga diffuziyalash; 5) silikat zarrachalarini uglerod sirtiga diffuziyalash; 6) uglerod bilan Р₂, CO va CaO hosil qilish orqali taʼsirlashish; 7) Reaktsiya doirasidan CaO ni kalьtsiy silikat shaklida (SiO₃^2- ionlari bilan birgalikda) yoʼqotish.
Kalьtsiy fosfatning uglerod bilan taʼsirlashuv tezligi xarorat, kislotalilik moduli Mk (SiO₂: CaO ning massa nisbati) va boshlangʼich materiallar sifati bilan aniqlanadi. Kislotalilik moduli va P₂O₅ miqdori boʼyicha shixta, pechdagi suyuqlanma va shlakning tarkibi haqida fikr yuritish mumkin. CaO – SiO₂ sistemaning holat diagrammasi koʼrsatilgan 11.1 – rasmdan koʼrinadiki, Mk qiymatning 0 dan 2 gacha boʼlgan sohasida kalьtsiy ortosilikat 2CaO* SiO₂ (ts =2127^OC), kalьtsiy diortosilikat 3CaO*2 SiO₂ (ts = 2580⁰C) va kalьtsiy metasilikat CaO* CaO (ts = 2580⁰C) mavjud boʼladi. Tarkibida SiO2 51,7% va 48,3% CaO boʼlgan kalьtsiy metasilikatning kislotalilik moduli 1,07 ga teng. Koʼrilayotgan sistemada minimal suyuqlanish xarorati esa Mk = 0,82 ga toʼgʼri keladi va 1447⁰C ga teng. Zamonaviy pech qurilmalari kislotalilik moduli 0,7-0,9 boʼlgan shixta bilan katta quvvatda ishlaydi. Bunda eng toza fosfor olinadi, elektroenergiya sarfi esa nisbatan ozdir. Koʼrsatilgan chegaradan katta Mk (SiO₂ ning ortiqcha boʼlishi) bilan ishlanganda shlakdagi P₂O₅ miqdorining ortishi, yaʼni fosfor yoʼqotilishining ortishiga olib keladi.

7.1 – rasm. CaO – SiO₂ sistemaning holat diagrammasi.

Kal’tsiy fosfatdan fosforning qaytarilishi shixtadagi qoʼshimchalarning ishtirok etishi sabab boʼladigan qoʼshimcha: karbonat va sulьfatlarning parchalanishi, sul’fid va sulьfatlardan vodorod sul’fidning hosil boʼlishi va boshqa jarayonlarning sodir boʼlishi bilan kechadi. Xom ashyoda namlikning boʼlishi pechning yuqori doirasida fosfor gidridlari – fosfin PH₃, difosfan P₂H₄, yaʼni maʼlum miqdordagi fosforning yoʼqotilishi hisobiga hosil boʼlishiga olib keladi. Yuqori xaroratda PH₃ ni elementlardan toʼgʼridan-toʼgʼri sintez qilib boʼlmaydi. Lekin 400-1000⁰C xarorat chegarasida suv (shuningdek SO₂) fosfor bugʼlari bilan toʼxtovsiz taʼsirlashadi va P₄O₆, H₃PO₄, PH₃ hosil qiladi:

Р₄ + 6Н₂О  Р₄О₆ + 6Н₂О;

Р₄О₆ + 6Н₂О  4Н₃РО₃;
4Н₃РО₃  3Н₃РО₄ + РН₃
Boshlangʼich xom ashyo tarkibidagi temir birikmalarining qaytarilishi va pechda almashinuv jarayonlari sodir boʼlishi natijasida temir fosfidlari Fe₃P, Fe₂P, FeP hosil boʼladi:

Fe₂O₃ + C  2Fe + 3CO;

2Fe + P₂  2FeP;
4Fe + P₂  2Fe₂P.
Pechdan ajratib olinadigan ferrofosfor deb ataluvchi temir fosfidlari aralashmasida 15-28% P boʼladi. Uni pechdan suyuqlanma holatida yoʼqotiladi.
Kremnezemning uglerod bilan taʼsirlashuvi elementar kremniy, kremniyning monooksidi va karbidi hosil boʼlishiga olib keladi:
SiO₂ + 2C Si + 2CO;
SiO₂ + C  SiO + CO;
SiO₂ + 3C  SiC + 2CO
Ularning temir bilan taʼsirlashishi natijasida ferrosilitsiy hosil boʼladi:

Si + Fe  FeSi;

2SiO + Fe  FeSi + SiO₂;
SiC + 4Fe  FeSi + Fe₃C.
Qaytarilgan kremniyning qariyib 40% i ferrosilitsiyga oʼtadi, qolgan 60% i pechdan chang tarzida chiqib ketadi.

Shlakdagi erkin SiO₂ miqdorining kamayishi shuningdek uning qayta ishlanadigan tabiiy fosfatlar tarkibidagi CaF₂ bilan taʼsirlashishi tufayli ham sodir boʼlishi mumkin:

3SiO₂ + 2CaF₂  2CaSiO₃ + SiF₄.
Bu reaktsiya natijasida maʼlum miqdordagi ftor shlakdan gazli fazaga oʼtadi.
Pechdagi yuqori xarorat ishqoriy metall oksidlarini bugʼlatish (vozgonka) imkoniyatiga ega. Ularning pechdan yoʼqotilishi xom ashyo tarkibidagi umumiy miqdorining 15% ini tashkil etadi.
7.3. Oq (sariq) fosforning olinishi.

Oq (sariq) fosfor ishlab chiqarish sxemasiga: boshlangʼich xom ashyo (fosforit, kvartsit, koks) ni qabul qilish; uni joylashtirish boʼyicha ishlar; rudalarni termik tayyorgarligi; shixtani tayyorlash; elektropechlarda fosfatning qaytarilishi, pechdan chiquvchi gazni tozalash va undan fosfor bugʼlarini kondensatsiyalash, tayyorlangan maqsulotni omborga uzatish kiradi.

Fosfor olish uchun, koʼpincha, nisbatan yuqori boʼlmagan miqdorda (21-23%) P₂O₅ tutgan, yuqori miqdorda (10% gacha) -qumtuproq, ishqoriy metalllar birikmalari, oltingugurt birikmalari va boshqa qoʼshimchalari boʼlgan fosforitlar ishlatiladi. Flyus sifatida esa tarkibida 92% dan koʼp SiO₂, 2% dan kam Fe₂O₃ boʼlgan yuqori sifatli kvartsitlar ishlatiladi. Qaytaruvchi sifatida 80-85% uglerodli koks qoʼllaniladi; uning zolligi 12% atrofida, oltingugurt miqdori 0,7% gacha boʼladi.
Koʼpchilik hollarda jarayonning texnik-iqtisodiy koʼrsatkichlari shixtani tashkil etuvchi komponentlar sifatiga bogʼliqdir. Boshlangʼich materiallar zarrachalar oʼlchami boʼyicha bir jinsli boʼlishi lozim. Ularning tarkibidagi karbonatlar va zararli qoʼshimchalar (Fe₂O₃, K₂O va boshqalar) ning miqdori minimal boʼlishi lozim. Karbonatlar miqdorining koʼp boʼlishi ularning dissotsilanishi uchun energiya sarfini va ajraladigan CO₂ ni CO gacha qaytarish uchun koks sarfini oshiradi.
Fosfatli xom ashyo sifatini yaxshilash maqsadida dastlabki qayta ishlovdan oʼtkaziladi. 10-70 mm oʼlchamli boʼlaklardan iborat rudani karbonatsizlantirish uchun teshikli shaxtali pechlarda kuydiriladi, mayda (boʼlaklar oʼlchami 10 mm dan kichik) boʼlakchalari namlangan holda bogʼlovchi materiallar (masalan, tuproq) bilan qorishtirilib guvalachalarga aylantiriladi va konveyerli kuydirish mashinalarida kuydiriladi.
Flyus sifatida ishlatiladigan kremniyli fosfatli jinslar va koks oldindan quritiladi.
Shixta fosforit yoki apatitning (boʼlaklar oʼlchami 50-60mm li) va koks yoki antratsitning (boʼlaklar oʼlchami 4-6 mm li) boʼlaklaridan tarkib topgan boʼladi. Xom ashyo oldindan maydalanadi va quritiladi. Maydalashdan soʼng, elangan mayda ruda va mayda fraktsiya aglomerlanadi yoki briketlanadi.
Fosfor olish uchun shixta oʼlchash boʼlinmalarida tayyorlanadi, u yerda mayda fraktsiyalardan dastlabki elangan komponentlarni elektropechga uzatish uchun konveyerga belgilangan meʼyorda (kimyoviy tahlil natijalariga muvofiq holda) beriladi. Shixta tarkibini hisoblashda fosforit (F) va kvartsit (K) nisbati tanlangan kislotalilik moduli va undagi CaO, MgO, SiO₂ va Al₂O₃ miqdori boʼyicha aniqlanadi:
Bunda MgO ni bogʼlash uchun qoʼshimcha miqdordagi SiO₂, Al₂O₃ ga esa shunga oʼxshash flyusda boʼlgan SiO₂ talab etilishini hisobga olish kerak. Аgarda tabiiy fosfat tarkibidagi kremnezem miqdori yetarlicha boʼlmasa, shixtaga qoʼshimcha miqdordagi yirik qum yoki maydalangan kvarts qoʼshiladi.

Belgilangan meʼyordagi koksning berilishi fosfatning, uglerod dioksidning (CO gacha 80% ga), temir oksidining (80% ga) qaytarilish reaktsiyasini va suvning CO va N₂ hosil qilishi orqali (80% ga) parchalanishini hisobga olgan holda amalga oshiriladi; bunda 10% gacha ortiqcha miqdordagi uglerod beriladi.

Kalьtsiy fosfatning fosforgacha qaytarilishi shixtaga koʼmir yoki grafit elektrodlar tushirilgan uch fazali elektrik pechlarda amalga oshiriladi (11.2 – rasm). Qizdirish shixtaning qarshiligi hisobiga elektrodlar orasida hosil boʼladigan elektr yoyi alangasida amalga oshiriladi. Pechning silindrik gʼilofiga qalinligi 20-25 mm boʼlgan uglerodli poʼlat payvandlangan boʼladi. Pechning ustki va reaktsion qismlarining orasi koʼmir bloklardan tayyorlangan.
Koʼmir elektrodlari uglerodli materiallar – toshkoʼmir, koks, elektrodli qoldiqlar va boshqalar aralashmasining toshkoʼmir smolasi bilan kuydirilishi orqali tayyorlanadi. Ular bilan 3-4 aGʼsm2 tok zichligida ishlanadi. Grafitli elektrodlarda esa tok zichligi yuqoriroq (7-12 aGʼsm2) boʼladi. Elektrodlar diametri 1,4-1,7 m boʼladi. Elektrodlar suv bilan sovutiladigan metall elektrod ushlagich yordamida pechga mahkamlanadi. Elektrodli materialning shixtaga botib turuvchi qismi reaktsiya paytida qatnashib, oʼz-oʼzidan yoʼqolib boradi. Shuning uchun vaqti-vaqti bilan elektrodlarni chiqarib olib oʼstirib turiladi (boshqasi bilan almashtirib, unisini taʼmirlanadi). Koʼp hollarda oʼz-oʼzidan kuyuvchi elektrodlar qoʼllaniladi. Ularning oʼstirilishi reaktsion qismdagi xarorat va shixtaga elektrod materiallarini kiritilishi hisobiga amalga oshiriladi.
7.2 – rasm. Fosforni haydash uchun elektrodlari uchburchakli joylashgan uch fazali elektropech:

1- pechning gʼilofi; 2 – shlak choʼmichli quygichi; 3 – elektrod ushlagich; 4 – shixta komponentlari uchun teshikli bunkerlar; 5 – transformator; 6 – shinalar; 7 – gaz chiqarish qismi.

Fosforni elektrohaydash uchun pechlarning quvvati 25-50 ming kvt va undan katta boʼladi. Bunday pechlar vannasining diametri 8,5 m (gʼilof diametri 10,5 m) gacha yetadi. Ularda sutkasiga 60 t gacha fosfor ishlab chiqariladi. Yuqori quvvatdagi pechlar ishlatilganda fosfor ishlab chiqarishga sarflanadigan energiya kamayadi. Masalan, 5 ming kvt quvvatdagi pechda 1 t fosfor ishlab chiqarish uchun 17,5-18 ming kvt*soat (63-65 ming mj), 25-50 ming kvt quvvatdagi pechda esa energiya sarfi 14-15 ming*soat (50-54 ming mj) gacha kamayadi. Oʼrtacha quvvatdagi pechlarda kuchlanishi 170-260 v boʼlgan oʼzgaruvchan tok tarmogʼidan foydalaniladi. 35-50 ming kvt quvvatli pechlar 300-500 v kuchlanishda ishlaydi.
Pech vannasidagi suyuq ferrofosfor va dashqol (shlak) ning xarorati 1500⁰C gacha boʼlganligi uchun uning ichki yuzasi oʼtga chidamli maxsus materillar bilan qoplanadi (niqoblanadi). Futirovkalar kimyoviy tarkibi va oʼtga chidamliligi jihatlaridan kislotali, asosli va neytral materiallarga boʼlinadi: kislotali oʼtga chidamli materiallar (kvartsli qum va dinas gʼisht) tarkibida 95% gacha SiO₂ boʼladi, kislota taʼsiriga yaxshi chidamli boʼladi va 1800⁰C li xaroratgacha oʼtga chidamlidir; asosli oʼtga chidamli materiallar (magnezit kukuni va undan quyilgan gʼisht) tarkibida 93-94% gacha MgO boʼladi, ular ishqoriy taʼsirlarga chidamli va 2200⁰C gacha bardoshlidir; Pech vannasining pastki qismi shunday usullarda furerovka qilinadi. Xromli gʼisht, giltuproq shamot kukuni va undan quyilgan gʼisht neytral oʼtga chidamli materiallar qatoriga kiradi, ular arzon va 1800⁰C xaroratgacha chidamli boʼladi. Pech vannasining yuqori qismi shamotli gʼisht bilan niqoblanadi.
Gazlar pechning yuqori qismidan 300⁰C xaroratda chiqadi. Pech qopqogʼidagi teshikdan tushiriladigan shixta, shlakni undan chiqishiga mos holda kiritiladi va xarorat taʼsirida dastlab kuyadi, soʼngra suyuqlanadi hamda shlak va maʼlum miqdordagi ferrofosfor holatida pechdan chiqariladi.
Xizmat koʼrsatishni osonlashtirish maqsadida yuqori quvvatli pechlarda – elektrodlarning (yaʼni, kuchlanish boʼyicha ish va quvvat doimiyligi), gazlar bosimining va shixta komponentlarini kiritishning avtomatlashtirilgan boshqarish tizimlaridan foydalaniladi.
Fosfatdan fosforning toʼla qaytarilishi haqida fosforning qaytarilish koeffitsenti – pechdan gaz bilan birgalikda va ferrofosfat koʼrinishida chiqadigan fosfor miqdorini, uning shixtadagi miqdoriga nisbati orqali ifodalangan kattalikdan bilib olish mumkin. Odatda elektropechlardagi fosforning qaytarilish koeffitsenti 0,96-0,97 ga teng. Shixtadagi temir qanchalik kam boʼlsa, haydalish (vozgonka) koeffitsenti – gaz bilan chiqadigan fosfor miqdorini, uning shixtadagi miqdoriga nisbati shunchalik koʼp boʼladi. Elektropechlardagi fosforning haydalish koeffitsenti odatda 0,95 atrofida boʼladi.
Pechdan chiqadigan shlak quyma buyumlar (kimyoviy jihoz detallari, yoʼl qurilishi uchun plitkalar va xokazo), shlakli sement va gʼishtlar, issiqlik himoya materiallari va boshqalar tayyorlashda ishlatiladi. Shlakning taxminiy tarkibi: 38-44% SiO₂, 2-5% Al₂O₃, 0,5-1% Fe₂O₃, 44-48% CaO, 0,5-7% MgO, 0,5-3% P₂O₅ boʼladi. Shlak ostida yigʼiladigan ferrofosfor - temir fosfidlari (Fe₂P va Fe₂O₃) va unga qoʼshimcha sifatida oz miqdordagi boshqa metallar (marganets, xrom va x.o.) ning fosfidlaridan iborat. Uning tarkibida: 21-27% fosfor, 67-73% temir va oz miqdordagi uglerod, kremniy qoʼshimchalari boʼladi. U asosan metallurgiya sanoatida ishlatiladi.
1 t fosfor olishda 10500 kj/m³ issiqlik beruvchi 2500-3000 m³ (n.sh. da) pech gazi, 25-27 kg ferrofosfor, 10-12 t shlak hosil boʼladi. Pechdan chiqadigan gaz tarkibida: 0,2-2,15 g/m³ fosfor bugʼlari, 60-85% СО, 3,4-16,5% СО₂, 6-10% N₂ (% lar hajm boʼyicha), qoʼshimcha H2S va boshqalar boʼladi.
7.4. Sariq fosfor ishlab chiqarish

Sariq fosfor ishlab chiqarish tasviri 11.3 – rasmda keltirilgan. Elektropech 1 ga shixta tashlash uchun uning tepasiga yuklash bunkerlari 4 joylashtirilgan, ulardan shixta pechning kesim yuzasi boʼyicha bir xilda taqsimlanadi. Shixta yuklash bunkerlariga transporter 5 yordamida uzatiladi. Tashqaridan havo kirishi va uning natijasida fosfor yonishini oldini olish maqsadida, pechda va pechdan chiqadigan gazlar oʼtadigan barcha jihozlarda 0,3-0,6 kPa bosim ushlab turiladi. Bunker doimo shixtaga toʼldirilgan va qopqogʼi berkitilgan boʼladi. Uning pastki qismidan esa sexning atmosferasiga zararli pech gazlarini chiqib ketishiga yoʼl qoʼymaydigan bufer boʼlib xizmat qiluvchi azot muntazam ravishda berib turiladi.

Pechdan ferrofosfor choʼmichli quygichi 6 orqali quyqum ostida yigʼiladigan ferrofosfor davriy ravishda (sutkasiga 1-2 marta) temiryoʼl iziga oʼrnatilgan kovshga quyiladi. Undan yuqoriroqda joylashgan boshqa ikkita shlak juri (letkasi) 7 orqali muntazam ravishda shlak chiqarilib turiladi.
Pechdan chiqadigan gaz gazyigʼgich 8 orqali pech changlaridan tozalash uchun Elektrofiltrlar 9 va 10 ga oʼtadi. Elektrofiltrlar 40000-80000 V kuchlanish bilan ishlaydi. Fosforning kondensatsiyalanishini oldini olish uchun Elektrofiltrlardagi xarorat 280-300 ⁰C da ushlab turiladi. Shu maqsadda Elektrofiltrlar va gaz oʼtish yoʼllarining sirti niqobli gʼishtdan tayyorlangan gʼilof bilan oʼraladi. Gʼilof bilan Elektrofiltrlar orasida oʼtxona gazlari aylanuvchi boʼshliq boʼladi va shu orqali Elektrofiltrdagi xarorat belgilangan darajada ushlab turiladi. Elektrofiltrlardagi xarorat avtomatik boshqariladi – issiqlik yetishmaganda qoʼshimcha miqdordagi gaz yoqiladi, uning ortiqchasi esa quvurdan chiqarib yuboriladi. Gaz oʼtish yoʼllarida ushlanib qolgan chang shnek 11 orqali kameraga uzatiladi, u yerda bundan tashqari Elektrofiltrlarda ushlab qolingan chang ham yigʼiladi. Kameradagi chang shnek 12 orqali chiqariladi. Changni suv bilan qorishtirilib suvli suspenziyaga aylantirilishi yoki toʼgʼridan-toʼgʼri mineral oʼgʼit ishlab chiqarishga yuborilishi mumkin.
7.3. rasm. Sariq fosfor ishlab chiqarish tasviri:

1 – elektropech; 2 – elektrodlar; 3 – transformator; 4 – yuklash bunkeri; 5 – transporter; 6 – ferrofosfor choʼmichli quygichi; 7 – shlak juri; 8 – gazyigʼgich; 9, 10 – Elektrofiltrlar; 11, 12 – chang uchun shneklar; 13 – kondensatorlar; 14 – bugʼejektsiyali qurilma; 15 – gaz haydagich; 16 – gazni yoqish quvuri; 17 – gaz oʼtkazish quvuri; 18 – suyuq fosforni yigʼgich; 19 – suyuq fosforni saqlagich.
Elektrofiltrdan chiqayotgan 250-300 ⁰C xaroratdagi gaz, aylanma suv bilan tomchilatish taʼminlangan vertikal holatdagi minora – fosfor kondensatorlari 13 ga oʼtadi. Kondensatsiya qurilmasi ikki: «qaynoq» va «sovuq» bosqichdan iborat. Gaz «qaynoq» kondensatorda spiralsimon traektoriya boʼyicha pastdan yuqoriga harakatlanadi va u yerda forsunkalardan tushayotgan suv tomchilarining bugʼlanishi natijasida va jihoz sirtidagi aylanma suv hisobiga soviydi. «Qaynoq» kondensatorda pech gazlari tarkibidagi fosforning 99% i kondensatlanadi. Gazni sovutish va fosforni yuvish uchun suv yopiq kontur: fosfor yigʼgich – nasoslar – oʼtkazuvchi quvurlar – forsunka – fosfor yigʼgich boʼyicha aylanadi.

Pech gazi, tarkibidagi fosforni yanada koʼproq ajratib olinishini taʼminlash maqsadida «qaynoq» kondensatordan «sovuq» kondensatorga uzatiladi. Bu kondensatorda bugʼejektsiyali qurilma (BEQ) 14 yordamida sovutilgan aylanma suvdan foydalaniladi. «Sovuq» kondensatorda gaz xarorati 27 dan 17⁰Cgacha pasayadi va bunda fosforning ajralish darajasi 99,95% gacha yetadi.

Kondensatorlardagi aylanuvchi suv vaqti-vaqti bilan neytrallab turiladi, chunki gaz tarkibidagi kislotali oksidlarning gidrolizi va SiF4 ning gidrolizi hisobiga H₂SiF₆ ning hosil boʼlishi natijasida suvning kislotaliligi ortib ketadi va jihozlarning korroziyalanishi kuchayadi. Neytrallash uchun soda eritmasi yoki ammiakli suv ishlatiladi.
Pech gazi kondensatordan gaz haydagich 15 orqali chiqarib yuboriladi. Fosfordan tozalangan gaz yokilgʼi sifatida foydalanilishi yoki yoqilgʼi yondirgich 16 da yoqib yuborilishi mumkin.
Belgilangan Davlat standarti talablariga muvofik А, B va S markadagi mahsulot sifatidagi fosfor ishlab chiqariladi. Ulardagi fosfor miqdori, mos holda (kam emas): 99,9; 99,5 va 94,5%. S markali mahsulot tarkibida fosfor miqdorining kam boʼlishi uning tarkibida 5% gacha quyqum borligi bilan izohlanadi.