6– ma’ruza 7-mavzu. Fosforitdan ekstraksion fosfor kislota olishning nazariy asoslari va texnologik sxemasining bayoni. Reja

6– ma’ruza

7-mavzu. Fosforitdan ekstraksion fosfor kislota olishning nazariy asoslari va texnologik sxemasining bayoni.
Reja:
EFK olish uchun xom ashyo va yordamchi materiallar.
Fosforitlarni digidrat, yarimgidrat va angidrid usuli bo’yicha parchalash nazariyasi. Digidrat usuli bo’yicha EFK ishlab chiqarish sxemasining bayoni.

Ekstraksion fosfat kislota olishning fizik-kimyoviy asoslari. Tabiiy fosfatlarning sulfat kislotali parchalanishi bo‘yicha boradigan reaksiyaga:
Ca₅(PO₄)₃F Q 5H₂SO₄ Q 5nH₂O q 5CaSO₄*nH₂O Q 3H₃PO₄ Q HF
va keyingi bosqichda suyuq fazadan sulfatli cho‘kmani ajratib olishga asoslangan usul – ekstraksiyali yoki ho‘l usul deyiladi. Bunda olingan mahsulot ekstraksion fosfat kislota (EFK) deb yuritiladi. Bu keng tarqalgan fosfat kislota olish usuli mineral o‘g‘itlar, ozuqali va termik fosfatlar ishlab chiqarishda ishlatiladi.
Sulfat kislotali ekstraksiyalash jarayonini amalga oshirishning asosiy sharti fosfat kisltadan kalsiy sulfatning yetarli darajada yirik bo‘lgan, oson ajraladigan va yaxshi yuviladigan kristallarini ajratib olishdan iboratdir. Bunga jarayonning ayrim bosqichlari uchun jihozlarni oqilona tanlash va ekstraksiyalashda belgilangan texnologik tartibni, ya’ni talab etiladigan (gips, yarimgidrat yoki angidrid) shakldagi kalsiy sulfatning cho‘ktirilishini va belgilangan konsentratsiyadagi mahsulot sifatidagi fosfat kislota olishni ta’minlovchi konsentratsiyali, xaroratli va boshqa parametrlarni ushlab turish orqali erishiladi.
Ekstraksiyalash jarayonida kalsiy sulfatning fosfat kislotadagi harakatchan suspenziyasini olish, uni aralashtirish va tashish mumkin bo‘lishi lozimdir. Tabiiy fosfatni konsentrlangan sulfat kislota bilan to‘g‘ridan-to‘g‘ri aralashtirilganda fazalarga ajralishga amalda imkon bermaydigan quyuq suspenziya hosil bo‘ladi. Uning harakatchanligini ta’minlash uchun, «aylanma» kislota deb ataluvchi – mahsulot sifatidagi fosfat kislotaning bir qismi bilan fosfat kislotadan ajratib olingan fosfatli cho‘kma (fosfogips) ni suvda yuvishda hosil bo‘ladigan eritmaning aralashmasini resirkulyatsiyasi hisobiga suyuq va qattiq fazalarning massa nisbati (S:Q) 2:1 dan 3,5:1 oralig‘ida ushlab turiladi.
Resirkulyatsiya bilan bog‘liq holda fosfatli xom ashyodan o‘tadigan qo‘shimchalarning eritmalarda to‘planishi ekstraksiya jarayoni uchun o‘ziga xosdir. Qo‘shimchalar konsentratsiyasi xom ashyo tarkibidan ham, suyuq, gaz va qattiq fazalar orasida taqsimlanadigan tegishli komponentlar tarkibidan ham aniqlanadi. Ishlab chiqarish eritmalarida ishqoriy metall kationlari, magniy, alyuminiy, temir kationlar va SO₄^2-, F^-, SiF₆^2- anionlar qo‘shimchalarining mavjud bo‘lishi sulfatli cho‘kma va mahsulot kislotasining xossasini yetarli darajada o‘zgartiradi.
Ekstraksiyalash jarayonining xaroratli va konsentratsiyali parametrlarini tanlash uchun kalsiy sulfat turli modifikatsiyalarining mavjud bo‘lish chegaralari va ularning fosfat kislotali eritmalarda bir-biriga aylanish tezligi haqidagi ma’lumotlar asos bo‘ladi; bu ma’lumotlar toza eritmalar uchun yuqorida ko‘rsatib o‘tilgan edi. Ammo ekstraksion fosfat kislotaning real eritmalarida gips, kalsiy sulfat yarimgidrati va angidriti kristallanish sohalarining aniq chegaralari va ayniqsa sodir bo‘ladigan fazali bir-biriga aylanish tezliklari yetarli darajada o‘zgaradi. Masalan, tarkibida 10-25% R₂O₅ bo‘lgan fosfat kislotaning toza eritmalarida, 80^OS da yarimgidratning katta qismi sistemaning birinchi kristallanuvchi fazasi hisoblanadi va 1,5-2 soat mobaynida gipsga aylanadi. Temir fosfatlari, kremnezem kabi qo‘shimchalar bu jarayonni sezilarli darajada kuchaytiradi. Hosil bo‘lgan gips tarkibida 10% dan kam R₂O₅ tutgan eritmalarda bir necha oy va 25% dan kam R₂O₅ tutgan eritmalarda bir necha kun mobaynida metastabil (stabil faza – angidrit) shaklda mavjud bo‘la oladi. Ekstraksiyalash sharoitiga mos holda, suyuq faza suspeziyasi tarkibida 25-30% R₂O₅, xarorat 70-80^OS va massaning reaktorda turish vaqti 5-8 soat bo‘lganda ajratiladigan cho‘kma stabil angidrit emas, balki metastabil digidrat shaklda namoyon bo‘ladi.
Shunday qilib, ekstraksiyalashda ajratiladigan kalsiy sulfatning gidratatsiya darajasi stabil shakllarga mos kelmasligi mumkin va u jarayonni o‘tkazilish aniq sharoitiga bog‘liqdir. 13.1 – rasmda tasvirlangan diagrammada kalsiy sulfatni amaliy gidratatsiya darajasining ekstraksiya usuli (rejimi) – fosfat kislotaning konsentratsiyasi va xaroratiga bog‘liqligi ko‘rsatilgan. Egri chiziq 2 dan pastki sohada kalsiy sulfat gips shaklida, egri chiziq 1 dan yuqorida angidrit shaklida, ular orasidagi sohada esa yarimgidrat shaklida ajraladi.
Shunga mos holda fosfat kislotani ekstraksiyalashning uchta: digidratli, yarimgidratli va angidritli usullari bir-biridan farqlanadi. Digidratli usul keng tarqalgan bo‘lib, uni 65-80^OS xaroratda o‘tkaziladi va tarkibida 30-32% gacha R₂O₅ bo‘lgan kislota olinadi. 90-105^OS xaroratda amalga oshiriladigan yarimgidratli usulda 50% gacha R₂O₅ tutgan kislota ishlab chiqarish imkoniyatini beradi. Ekstraksiyalashning kombinatsiyalashgan yarimgidrat-digidratli usullari yanada kengroq tarqalmoqda, unda dastlab yarimgidrat hosil qilinadi, so‘ngra, suspenziyani suyultirish va sovutish orqali uni gipsga qayta kristallantiriladi. Bunday usullar xom ashyodan unumli foydalangan holda yuqori konsentratsiyali (50% gacha R₂O₅) kislota olish imkoniyatini yaratadi. Angidridli rejim yuqori xaroratda jihozlarning korroziyalanish xavfi katta bo‘lganligi va kalsiy sulfatning mayda kristallaridan fosfat kislota va yuvuvchi eritmaning o‘tishi qiyinligi tufayli filtrlanishning yomonlashishi sababli hozircha qo‘llanilmaydi. Bu qiyinchiliklarni bartaraf etish bo‘yicha izlanishlar o‘tkazilmoqda.

6.1 – rasm. Xarorat va eritmadagi R2O5 miqdorining ajratiladigan kalsiy sulfat cho‘kmasining amaliy gidratlanishiga ta’siri.

Ekstraksiyalashda hosil bo‘ladigan kalsiy sulfat kristallarining shakli va o‘lchami – cho‘kma qatlamining filtrlash xossasini belgilab beradi, shunday ekan, uning fosfat kislotadan yuvilish samaradorligi xaroratga va kislota konsentratsiyasiga, to‘yinishning pasayish darajasi va sharoitiga bog‘liqdir. Ular ham shuningdek, eritmadagi Ca^2Q va SO₄^2- ionlarining nisbatiga va magniy, alyuminiy, ftor birikmalari kabi qo‘shimchalarning konsentratsiyasiga bog‘liqdir. Ca^2Q ionlari ortiqcha bo‘lganda gips uzunligi 20-80 mkm bo‘lgan yupqa ignasimon shaklda ajraladi; SO₄^2- ionlari ortiqcha bo‘lganda esa, aksincha, gips kristallarining o‘lchami eniga 100 mkmgacha va bo‘yiga bir necha yuz mikrometrgacha yetadi.

Yirik kristalli bir jinsli gips cho‘kmasini olish uchun suyuq fazadagi SO₃:CaO molyar nisbati imkoniyat darajasida 1,5-4,0 oralig‘ida bo‘lishi lozim. Yarimgidrat kristallantirilishida u stexiometrik nisbatga yaqin bo‘lishi kerak, angidritda esa 10-15 ga teng bo‘dadi. Ko‘rsatib o‘tilgan modifikatsiyalarga mos holda eritmadagi SO₃ 1,5-2,5; 0,8-1,2%; 2,5-4,5% bo‘lishi optimal hisoblanadi. Gipsning kristallanishini iloji boricha kamto‘yingan eritmadan kristallanishini ta’minlash lozim. Bu shart-sharoitlar suspenziyaning intensiv aralashtirilishini, uning resirkulyatsiyasini (boshlang‘ich komponentlarni kiritish qismiga qaytarish), sulfat va aylanma fosfat kislotalarni oldindan aralashtirishni va boshqa yo‘l-yo‘riqlarni amalga oshirish yo‘li bilan ta’minlanadi. Ekstraksiyalashning digidratli usulida esa, aksincha, ixcham sharsimon kristallar bo‘laklari hosil qilish xususiyatiga ega bulgan yuqori to‘yinuvchanlik ushlab turiladi.
Kalsiy sulfatning kristallanishiga eritmadagi qo‘shimchalar ham ta’sir etadi. Kristallanishga eritmada (AlF_n)^(3-n)Q turidagi kompleks ionlar hosil qiluvchi alyuminiy va ftor birikmalari kabi qo‘shimchalar yanada ko‘proq ta’sir qiladi; (AlF_n)^(3-n)Q kompleks ionlari kristallarning ma’lum tomonlariga so‘rilib, izometrik yassi gips kristallari va oltiqirrali yarimgidrat prizmalari ajralib chiqishiga sabab bo‘ladi.
Suspenziyaning suyuq fazasida sufatlar miqdorini optimal darajada ushlab turish mahsulot kislotasiga yuqori darajadagi R₂O₅ o‘tishiga erishishda muhim sharoit hisoblanadi. Sulfatlar konsentratsiyasining pasayishi natijasida fosfat minerallarining parchalanish darajasi va tezligi kamayadi, shu bilan birgalikda SO₄^2- va HPO₄^2- ionlarining radiuslari yaqin bo‘lganligi sababli kalsiy sulfat kristall panjarasiga kalsiy fosfatlarning o‘rinlashishi («R₂O₅ egallash») ortadi. Erkin sulfat kislota konsentratsiyasining ortishi R₂O₅ egallashni kamaytiradi, ammo fosfat zarrachalari sirtida diffuziyalanish va parchalanishni pasaytiruvchi kalsiy sulfatning quyqali mustahkam qatlami hosil qilib kristallanishiga olib keladi. Shuning uchun amaliyotda parchalanishga ulgurmay qoladigan xom ashyo, R₂O₅ egallash va cho‘kmani vakuum-filtrda to‘la yuvmaslik hisobidan minimal yo‘qotilishga erishish uchun yo‘naltirilgan optimal sulfatli tartib (rejim) tanlanadi.
Ekstraksiyalashning optimal sharoitida fosfat minerallarining parchalanish tezligi yetarlicha yuqori bo‘ladi, jarayonning davomiyligi esa kristallanish tezligi va kalsiy sulfat kristallarining o‘sishi orqali aniqlanadi. Amalda ekstraksiyalash davomiyligi xom ashyo turi va jarayon tartibiga qarab 4-8 soat ni tashkil etadi. Bu yetarlicha yirik (albatta, cho‘ktirishning optimal sharoitiga amal qilinganda), filtrda oson ajraluvchi kristallar hosil bo‘lishini ta’minlaydi va reagentlarni qisqa muddatda qo‘shish natijasida yuzaga keluvchi jarayon ko‘rsatkichlariga salbiy ta’sir etuvchi omillardan yiroq bo‘lishga olib keladi. Jarayon davom etishining kerakli vaqti, tegishlicha reaksion hajm (ekstraktor) tanlash va u orqali reaksion massa (suspenziya) ning sekinlik bilan, ammo shiddatli aralashtirilgan holda o‘tishi hisobiga ta’minlanadi. Reaksion hajm sifatida bir, ikki va undan ortiq sondagi reaktorlar ishlatiladi. Masalan, aralashtirgichlar bilan ta’minlangan va to‘siqlar bilan ajratilgan bir necha bo‘linmalardan iborat to‘g‘ri burchakli katta rezervuar shaklidagi bir bankali ekstraktor; bo‘linmalarga ajratilgan yoki to‘siqsiz 2-8 silindrik ekstraktorlardan iborat pog‘onali qurilma (kaskad) kabilardan foydalaniladi.
Ekstraktorlar, aralashtirgichlar, o‘tkazuvchi quvurlar, nasoslar va boshqa jihozlar qaynoq fosfat kislota ta’siri (korroziyasi) dan va suspenziyani aralashishi hisobiga yuzaga keladigan ishqalanish ta’sirida yemirilish (eroziya) dan himoya qilingan bo‘lishi lozim.
Fosfatli xom ashyo, sulfat va aylanma fosfat kislota me’yorlashtiruvchi qurilmalar va nasoslar yordamida ekstraktorning birinchi bo‘linmasiga uzatiladi. Dastlabki aralashmada fosfat kislota ham bo‘lganligi sababli:
Ca₅(PO₄)₃F + 7H₃PO₄ + 5H₂O = 5Ca(H₂PO₄)₂*H₂O + HF
tenglama bilan ifodalanuvchi reaksiya ham sodir bo‘lishi mumkin. Hosil bo‘ladigan monokalsiyfosfat sulfat kislota bilan qayta ishlanib, kalsiy sulfat kristallantiriladi. Ekstraktorning birinchi bo‘linmasiga, shuningdek, oxirgi yoki undan oldingi bo‘linmadan suspenziyaning birtalay qismi qaytariladi – bu esa to‘yinishning kamayishini va kalsiy sulfatning kristallanish sharoti yaxshilanishini ta’minlaydi. Ekstraktorning gazli bo‘shlig‘idan xom ashyoni parchalanishi natijasida ajraladigan ftorli gazlar absorbsion sistemaga so‘rib olinadi, u yerda H₂SiF₆ ning suvli eritmasi bilan tutib qolinadi.
Ekstraktorning oxirgi bo‘linmasidan kalsiy sulfatning fosfat kislotali suspenziyasidagi komponentlarni ajratish uchun filtrlashga yuboriladi. Fosfogipsni reaksion massa suyuq fazasidan ajratish natijasida – asosiy filtrat, fosfogipsni suv bilan yuvish natijasida esa – yuvindi filtrat hosil qilinadi. Asosiy filtratning bir qismi tayyor mahsulot sifatida chiqariladi, qolgan qismi esa yuvindi filtrat bilan aralashtiriladi va aylanadigan eritma tarzida ekstraktorga qaytariladi. Yuvish soniga bog‘liq holda turli konsentratsiyadagi bir necha filtratlar hosil bo‘ladi. Yuvish soni bo‘yicha filtrlash sxemasi nomlanadi, masalan uch-, to‘rtfiltratli va x.o.
Fosfogipsning ajratilishi va yuvilishi barabanli lentali, aylanuvchi konveyer-tarnovli (karuselli) va boshqa vakuum-filtrlarda amalga oshiriladi. Filtrlarga qo‘yiladigan asosiy talab bu fosfat kislotadan cho‘kmani yaxshi yuvib olishni ta’minlashdir.
Ko‘pincha katta quvvatdagi ekstraksion sistemalarda tarnovli karusel vakuum-filtrlar qo‘llaniladi (13.2 – rasm). U alohida-alohida 24 tarnovdan iborat va ularning tag qismiga filtrlovchi to‘qima yotqizilgan bo‘ladi. Tarnov uzunligi 1,9 m ni, eni - ichki bo‘lmasida 0,9 m ni, tashqi bo‘lmasida esa 1,2 m ni va chuqurligi 0,2 m ni tashkil etadi. Tarnovlar aylanma rels bo‘yicha harakatlanadigan g‘ildirakli aravachalarga o‘rnatilgan bo‘ladi.

13.2 – rasm. Tarnovli karusel vakuum-filtr.

Ikkita – biri tarnov bilan birgalikda aylanuvchi harakatchan va ikkinchisi tegishli vakuum-yig‘gichlardagi qo‘zg‘almas golovkalar yordamida filtratlar so‘rib olinadi. Har bir tarnov filtrlash va yuvish doirasi (zonasi) dan o‘tgandan so‘ng, fosfogips qatlamini to‘kish uchun avtomatik suratda ag‘dariladi. Filtrlovchi to‘qima yuviladi va havo bilan quritiladi. So‘ngra tarnov yana ishchi holatga keladi va asosiy filtrlash doirasiga ko‘chadi. Filtrlash yuzasi 40-100 m² ga teng. Bu filtrning afzalliklaridan biri – cho‘kmani minimal miqdordagi suv bilan yuvish mumkin.

Vakuum-filtrlarda fosfogipsni ajratishda 1 m² filtrlash yuzasidan bir soat ichida 500-800 kg gips cho‘kmasi yoki 1000-1400 kg yarimgidrat ajratiladi (quruq massa hisobida). Fosfogipsning gigroskopik namligi 35-40% ni tashkil etadi. Olinadigan (quruq) fosfogipsning miqdori fosfatning navi va kalsiy sulfatning gidratlanish darajasiga bog‘liq holatda qayta ishlanadigan tabiiy fosfat massasining 120-160% ini tashkil etadi. Apatitning qayta ishlanishida kalsiy sulfat yarimgidratining unumi 140% ni, digidratining unumi esa 160% ni tashkil qiladi. Yuvilgan sulfatli cho‘kma filtrlash sexidan «quruq» holatda transportyor, avtomashina va boshqalar yordamida yo‘qotiladi yoki suv bilan qorishtirilib nasos yordamida chiqindi hovuzlariga haydaladi.
Qoratog‘, shuningdek, ayniqsa Qizilqum fosforitlari tarkibida magniy, alyuminiy va temir birikmalari singari qo‘shimchalar ko‘p bo‘lganligi uchun ekstraksiyalash jarayonida bir talay qiyinchiliklar kelib chiqadi, ishlab chiqarishning texnologik ko‘rsatkichlari birmuncha pasayadi va chiqindi fosfogipsning solishtirma hajmi ko‘payadi.
Hozirgi paytda butun dunyo sanoatlari amaliyotida sulfat kislotali ekstraksiyalash jarayonining kalsiy sulfatni cho‘ktirish tartibi va texnologik sxemalar alohida bo‘g‘inlarining uskunali jihozlanishi: boshlang‘ich reagentlarni me’yoriy kiritish, reaksion suspenziya olish, uning xaroratini boshqarish, ajralib chiqadigan ftorli gazlarni zararsizlantirish, suspenziyani ajratish va sulfatli cho‘kmani yuvish, uni chiqindixonaga yo‘qotish bilan farqlanuvchi bir necha o‘nlab variantlari ishlab chiqarishga tatbiq etilgan.


Ekstraksion fosfat kislota olishning digidratli usuli. Jahon amaliyotida (shu bilan birgalikda bizning mamlakatimizda ham) ekstraksion fosfat kislota ishlab chiqarish nisbatan sodda va ishonchli bo‘lganligi sababli ko‘pchilik hollarda digidratli usulga asoslangan. O‘zbekistondagi «Ammofos» ishlab chiqarish birlashmasi (Olmaliq) va Samarqand kimyo zavodi texnologik sistemasi har bir navbatining loyiha quvvati 136 ming tG‘yil R₂O₅ ga teng. Bu ishlab chiqarish korxonasida Qoratog‘ va Qizilqum fosforitlaridan ekstraksion fosfat kislota va undan ammmofos olinadi.
Shunday quvvat bilan EFK ishlab chiqarishda temir-betonli korpus bilan niqoblangan to‘g‘ri burchakli o‘n seksiyali ekstraktor (ishchi hajmi 740 m³) yoki ikki bankali (biridan ikkinchisiga suyuqlik o‘z-o‘zicha oqib tushuvchi va bir-biriga bog‘langan ikki silindrik reaktor), aktiv filtrlash sirt yuzasi 80 m² (umumiy sirt yuzasi – 100 m²) bo‘lgan tarnovli karusel vakuum-filtr va qo‘shimcha jihozlar majmuasidan iborat texnologik tizimdan foydalaniladi. Ekstraktorlarining hajmi 1500 m³ dan katta va filtr sirt yuzasi 135 m² bo‘lgan kuchli sistemalar ham ishlatiladi. Ekstraksiya tizimini bundanda kattalashtirish g‘oyalari ham mavjuddir.
13.3 – rasmda apatit konsentratidan fosfat kislota (28-32% R₂O₅) ishlab chiqarishning prinsipial sxemasi tasvirlangan (shunga o‘xshash sxema bo‘yicha Qoratog‘ fosforitidan 20-22% R₂O₅ konsentratsiyali kislota olinadi). Fosfatning parchalanishi 900 m³ hajmli ekstraktorda (to‘ldirilish koeffitsenti 0,8) amalga oshiriladi. Ekstraktor ZI-35 markadagi xromnikelmolibdenli po‘lat (yoki kislotabardosh materiallar bilan himoyalangan St.3) dan tayyorlangan ikkita (diametri 13 m, balandligi 5,3 m bo‘lgan) silindrik reaktordan tarkib topgan. Har bir reaktorga bitta markaziy propellerli (yo‘naltiruvchi apparatning kuraklarini burab quvvati o‘zgartiriladigan gidravlik trubinali) va sakkizta trubinali aralashtirgichlar o‘rnatilgan bo‘ladi. Birinchi reaktorga bunker 1 dan og‘irlik o‘lchov me’yorlashtirgich 2 orqali uzluksiz suratda apatit konsentrati kiritiladi. Xuddi shu yerga muntazam ravishda barometrik yig‘gich 16 dan botirma nasoslar yordamida aylanma fosfat kislotasi, vakuum-bug‘latgichli qurilmadan keladigan sirkulyatsiyali suspenziya [sirkulyatsiyaning qaytarilishi (812):1 nisbatda bo‘ladi] va sulfat kislota yuboriladi (sulfat kislotaning bir qismi yoki to‘la ikkinchi reaktorga ham berilishi mumkin).
Ekstraktordagi suspenziyaning suyuq va qattiq fazalari nisbati, ya’ni S:Q q (1,72,5):1 da ushlab turiladi. Suspeziya birinchi reaktordan ikkinchisiga oqib tushadi, u yerdan uning asosiy qismi kuchli botirma nasoslar 7 (quvvati 600 m³G‘s bo‘lgan ikkita nasos) yordamida vakuum-bug‘latgich 8 ga beriladi. Vakuum-bug‘latgich rezervuardan iborat bo‘lib, u yerda vakuum-nasos yordamida pastaytirilgan bosim ushlab turiladi. Shu tufayli unga tushadigan suyuqlik go‘yoki qizdirilgandagi kabi qaynaydi, natijada esa undan ma’lum miqdordagi suv bug‘lanadi. Bu esa xararatning 3-5^OS ga kamayishiga olib keladi (xaroratning keskin kamayishi mumkin emas). Vakuum-bug‘latgichdan chiqadigan gazlar tomchi ushlagich 9 orqali ustki kondensator 10 ga o‘tkaziladi, u yerda suv bug‘i kondensatsiyalanadi va ftor birikmalarining ma’lum bir qismi ushlab qolinadi. Gazlarni ftordan tozalashning oxirgi bosqichi barbotaj neytrallagich 11 da amalga oshiriladi.

13.3 – rasm. Digidratli usulda ekstraksion fosfat kislota ishlab chiqarish sxemasi: 1 – fosfatli xom ashyo uchun bunker; 2 – og‘irlik o‘lchov me’yorlagichi; 3 – ikki bankali ekstraktor; 4 – sulfat kislota saqlagich; 5 – botirma nasoslar; 6 – sulfat kislota saqlagich; 7 – sirkulyatsiyali botirma nasos; 8 – bug‘latgich; 9 – tomchi ushlagich; 10 – kondensator; 11 – barbotajli neytrallagich; 12 – karusel vakuum-filtrining tarnovlari; 13 – separatorlar; 14 – filtrli to‘qima regeneratsiyasidan hosil bo‘luvchi suspenziyaning oraliq yig‘gichi; 15, 16, 17 – birinchi (asosiy) filtrat uchun (15), aylanma fosfat kislota uchun (16), yuvindi filtrat uchun (17) barometrik yig‘gichlar;

Mahsulot sifatidagi suspenziya tarnovli karusel filtrga kelib tushadi, u yerda uch filtratli sxema bo‘yicha gips ajratiladi va yuviladi. Aktiv sirt yuzasi 80 m² bo‘lgan filtr kattaligi: uzunasi – 3,27 m, ichki eni – 0,97 m, tashqi – 1,92 m, chuqurligi – 0,2 m bo‘lgan tarnovdan iborat. Filtrlovchi material sifatida fosfat kislotaga chidamli bo‘lgan – lavsanli va boshqa sintetik to‘qimalar ishlatiladi.

Gaz-suyuqlikli aralashma separator 13 larda ajratiladi, ularda vakuum-nasoslar yordami bilan 65-85 kPa li vakuum sharoiti ushlab turiladi. Birinchi filtrat F₁ tayyor mahsulot yig‘gichi 15 ga yuboriladi, uning bir qismi aylanma kislotaning barometrik yig‘gichi 16 ga quyilish orqali o‘tadi. U yerga, shuningdek cho‘kmani uchinchi filtrat F₃ bilan yuvishdan hosil bo‘lgan ikkinchi filtrat F₂ ham tushadi. Filtrat F₃ – suspenziya cho‘kmasining filtrli to‘qimani regeneratsiyalash (yig‘gich 14) dan olingan eritma va qaynoq (60-70^OS) toza suv bilan yuvilishi natijasida hosil bo‘ladi (yig‘gich 17). Yuvilgan gips tarnovdan chiqindixonaga, agarda suspenziya shaklida chiqarilsa yig‘gichga yoki «quruq» holda chiqarilsa transportyor lentasiga uzatiladi. Filtratlardagi P₂O₅ miqdori – boshlang‘ich xom ashyo sifatida apatit konsentrati ishlatilganda: F₁ da – 28-32%, F₂ da – 22-25%, F₃ da esa – 5-10%; fosforit flotokonsentrati ishlatilganda esa: F₁ da – 21-22%, F₂ da – 14-15%, F₃ da esa – 5-7% bo‘ladi.
Ekstraksiya uchun 93% li sulfat kislota ishlatish afzaldir. Bunda texnologik jarayondagi suv balansi yaxshilanadi – gipsning yuvilishini ko‘p miqdordagi suv bilan amalga oshirish imkoniyati yaratiladi. Natijada chiqindixonaga chiqariluvchi fosfogips bilan yo‘qotiladigan fosfat kislota va zararsizlantirish lozim bo‘lgan oqava suvlar miqdori kamayadi.
Kislota konsentratsiyasining oshirilishi olinadigan fosfat kislotadagi R₂O₅ miqdorini o‘zgartirmaydi, uning konsentratsiyasi yuqorida ta’kidlanganidek, gips kristallanishining optimal sharoiti orqali oldindan belgilanadi. Yanada kattaroq konsentratsiyali sulfat kislota ishlatilganda issiqlik ajralishi (suyultirish issiqligini ortishi hisobiga) keskin ortadi, ammo uni esa sistemadan ajratib olish talab etiladi.
Digidratli usulda fosfat kislota olishda fosfat xom ashyosi tarkibidagi barcha ftorning (asosan SiF₄ tarzida) 3-5% igina gazli faza bilan ajraladi (80%i mahsulot kislotasiga, 15-17%i esa fosfogipsga o‘tadi). sovutish usuli va ventilyatorning uzatishga bog‘liq holda ekstraktordan ajratib olinadigan gaz tarkibidagi ftoridlar konsentratsiyasi, ftor hisobida 0,2-2,5 gG‘m³ ni tashkil etadi. Ekstraksiya sexida o‘rnatilgan absorbsiya sistemalari, asosan, chiqindi gazlarini tozalash uchun mo‘ljallangan, bunda hosil bo‘ladigan H₂SIF₆ ning kuchsiz eritmalari neytrallash stansiyalariga yuboriladi yoki fosfogipsni yuvish uchun ishlatiladi.
Tabiiy fosfatlardan ekstraksion fosfat kislota ishlab chiqarish ko‘rsatkichlari analitik ma’lumotlar bo‘yicha aniqlanadi: R₂O₅ ning texnologik unumi (K_unum,%), ya’ni R₂O₅ ning xom ashyodan fosfat kislotaga o‘tish darajasi apatitni qayta ishlashda – 95-96% ni va turli fosforitlar uchun – 71-94% ni tashkil qiladi. U R₂O₅ ning eritmaga ajralish koeffitsenti (K_ajr., %) dan 2-3% ga kichikdir. Buni fosfogipsni fosfat kislotadan yuvilishining to‘la bo‘lmasligi bilan izohlanadi: yuvilish koeffitsienti (K_yuvish, %) odatda 97-99% ni tashkil etadi. Vaholanki:
K_unum = K_ajr.*K_yuvish/100 ga teng.
Ekstraksiyalashning digidratli usulida kislotaga P₂O₅ ning mahsulotli (xo‘jalik) unumi 93-95% ni tashkil etadi, shunga mos ravishda 1 t P₂O₅ li mahsulotga 2,73-2,65 t apatit (1075-1045 kg P₂O₅) va 2,48-2,45 t (CaO ni bog‘lash uchun stexiometrik me’yordagi, ya’ni 1 t apatitga 0,915 t) 100% li sulfat kislota sarflanadi. Fosforitlarni qayta ishlashdagi sarf koeffitsentlari apatitlarni qayta ishlashdagiga nisbatan: fosfat bo‘yicha 1,5-2,3 marta; fosfat tarkibidagi P₂O₅ bo‘yicha 1,02-1,27 marta; sulfat kislota bo‘yicha 1,2-1,7 marta kattaroqdir. Xom ashyo xarajatlari ekstraksion fosfat kislota ishlab chiqarish umumiy xarajatlarining 70-80% ni tashkil etadi.
Apatitdan digidratli usulda olinadigan ekstraksion fosfat kislota tarkibida: 25-32% R₂O₅; 1,8-2,8% SO₃; 0,1-0,4% SaO; 0,3-0,4% Al₂O₃; 0,3-0,5% Fe₂O₃; 1,7-2% F bo‘ladi.
Ekstraksion fosfat kislota tarkibidagi ftor asosan H₂SiF₆ shaklida bo‘ladi. Kislotani ftordan tozalash, H₂SiF₆ ni natriy, kaliy, bariy tuzlari bilan cho‘ktirish orqali o‘tkazilishi mumkin. Odatda 1 l fosfat kilotaga 30-40 g NaCl qo‘shiladi.
H₂SiF₆ + 2NaCl = Na₂SiF₆ + 2HCl
Reaksiya bo‘yicha hosil bo‘ladigan kam eruvchan natriy kremneftorid cho‘kmaga tushadi va dastlab tindirilib, so‘ngra sentrifugalash va filtrlash yo‘li bilan ajratib olinadi. Shunday qilib 75-85% gacha ftorni ajratiladi va fosfat kislotadagi uning miqdori 0,2-0,3% gacha kamayadi. Natriy xlorid bilan ftorsizlantirilgan fosfat kislota, ayniqsa, xarorat oshirilganda jihozlarning kuchli korroziyalanishiga sabab bo‘ladi. Shuning uchun kislotani bug‘latish yo‘li bilan konsentrlashga zarurat tug‘ilganda, ftorsizlantirish soda yoki natriy fosfat yordamida amalga oshiriladi.
Fosfogips tarkibida ozgina miqdorda yuvilmagan fosfat kislota bo‘ladi va shuning uchun uni ishlab chiqarishga yaqin hududlardagina mineral o‘g‘it sifatida foydalanilishi mumkin, chunki ozuqa elementi juda kam bo‘lganligi uchun bir joydan ikkinchi joyga tashish iqtisodiy samarasizdir. Fosfogips sho‘rxok tuproqlarni gipslashtirishda yoki shuvoq alebastrlari va boshqa quyma qurilish buyumlari ishlab chiqarishda ishlatilishi mumkin. Uning sementli shixta tarkibida termik parchalanishi natijasida sementli klinker va sulfitli gazlarga aylantirilishi mumkin. Sulfit angidriddan sulfat kislota olinadi va shu usul bilan fosfatni parchalashga sarflanadigan sulfat kislotani regeniratsiyalanishi mumkin. Fosfogips shuningdek ammoniy sulfat olishda sulfat anioni manbai (sulfat kislota o‘rniga) vazifasini bajarishi mumkin. Ishlatiladigan joyga fosfogipsni tashishni yaxshilash uchun (va qishki vaqtda tashish paytida muzlab qolmasligi uchun) jo‘natishdan oldin uni 3% dan kam bo‘lgan namlikkacha quritilishi va quritishda hosil bo‘ladigan guvalasimon materialni kukunsimon holatgacha maydalanishi lozim. Hozircha O‘zbekistonda va boshqa chet mamlakatlarda ham fosfgipsdan yirik masshtabda foydalanish yo‘lga qo‘yilmagan – u ishlab chiqarishning to‘planayotgan chiqindisi hisoblanadi. Chunki, fosfogipsga qaraganda, tabiatda keng tarqalgan kalsiy sulfatni qayta ishlash ancha soddadir. Vaqtiki kelib, bu sanoat chiqindisi ham – kerakli ishlab chiqarish korxonalari uchun eng zarur va qimmatli xom ashyo manbasiga aylanishi mumkin.
Qoratog‘ (Qizilqum) fosforitlaridan ekstraksion fosfat kislota olishdagi ishlab chiqarish ko‘rsatkichlari apatit konsentratini qayta ishlashdagiga nisbatan yomondir: olinadigan kislota konsentratsiyasi past (21-22% P₂O₅), uning tarkibida ko‘p miqdordagi qo‘shimchalar bo‘lganligi uchun qisman neytrallangan bo‘ladi, nisbatan ko‘p miqdordagi chiqindi – fosfogips hosil bo‘ladi. SO₂ ajralishidan reaksion massaning ko‘piklanishi hisobiga ekstraktor hajmidan to‘la foydalanilmaydi, bu esa sistemaning unumdorligini pasaytiradi. Ko‘pik hosil bo‘lishini kamaytirishga xom ashyodagi karbonatlarni oldindan parchalash – rudani kuydirish yoki fosforit unini ekstraktorga uzatishdan oldin ozgina miqdordagi kislota bilan namlash orqali erishiladi.
Fosforit flotokonsentratlardan digidratli usulda olinadigan ekstraksion fosfat kislota tarkibida: 20-22% P₂O₅; 2,2-3,5% SO₃; 0,2-0,4% CaO; 1,8-2,0% MgO; 0,4-1,2% Al₂O₃; 0,4-0,8% Fe₂O₃; 1,4-2,1% F bo‘ladi.


Ekstraksion fosfat kislota olishning yarimgidratli va yarimgidrat-digidratli usuli. Yarimgidratli usullar ekstraksiyalash jaryonida to‘g‘ridan-to‘g‘ri konsentrlangan fosfat kislota olish yo‘llari bo‘yicha izlanishlar natijasida yaratildi. Ularni amaliyotda tatbiq etilishi shuni ko‘rsatadiki, bunda ular ham afzallikka (reaktor va filtrlash qurilmalarining yuqori intensivlikka egaligi, mahsulot kislotasi konsentratsiyasining 35-48% P₂O₅ gacha ortishi, sulfatli cho‘kma chiqindisining kamayishi), ham yetarlicha kamchilikka (reaksion muhit agressivligining ortishi, P₂O₅ va ftor yo‘qotilishining ortishi, nostabil yarimgidrat cho‘kmasining qisman gidratlanishi natijasida filtr tagligiga yopishib qolgan cho‘kmanining o‘sishi hisobiga filtrning yirtilib ishdan chiqishi va x.o.) egadirlar. Bu kamchiliklar birin-ketin bartarf etilmoqda va jahon amaliyotidagi yarimgidratli usulning o‘rni yanada kengaymoqda.
Fosfat kislotani ekstraksiyalashning yarimgidratli jarayoni bir necha sxemalar bo‘yicha amalga oshirilishi mumkin. Ulardan birida barcha reagentlarni reaktorning birinchi bo‘linmasiga kiritish bilan xuddi yuqorida bayon etilgan digidratli usuldagidek jarayon amalga oshiriladi. Yarimgidratning cho‘kishi suyuq faza tarkibida 35-38% P₂O₅ va 1-1,5% SO₃, xarorat 95-105^OS bo‘lganda sodir bo‘ladi. Boshqa xil variantda esa apatitni oldindan 3-4 karra ko‘p miqdordagi konsentrlangan (45-48% P₂O₅) fosfat kislota (birinchi filtrat va aylanma suspenziya) bilan 95-102^OS da parchalanadi; olingan monokalsiyfosfat tutgan suspenziya, so‘ngra 92-93% li sulfat kislota bilan qayta ishlanadi. Apatitni parchalash va yarimgidratni kristallantirish bosqichlarining jihozli bo‘linishi natijasida xom ashyodan yuqori darajada (97-98,5%) foydalanishga erishiladi va tarkibida: 0,2-0,4% SaO; 0,5-0,8% SO₃; 1-1,2% (Fe,Al)₂O₃; 1-1,1% F yoki 0,2-0,3% F (suspenziya suyuq fazasini soda yordamida ftorsizlantirish orqali) bo‘lgan konsentrlangan (45-48% R₂O₅) mahsulot kislotasi olinadi.
Yarimgidratli jaryonlarda notabil kalsiy sulfat cho‘kmasini suv bilan yuvish va sexdan yo‘qotishni ta’minlash kerak. Ammo uni digidratga o‘tkazish, xattoki suvli suspenziyaga ma’lum miqdordagi stabilizatorlar [masalan, Sa(ON)₂] qo‘shilganda ham sekin kechadi. Bu esa uning uzatilishini suvli suspenziya holatida quvurli gidrouzatgichlarda uzatilishini talab etadi. Suyuq fazadagi R₂O₅ konsentratsiyasi va reaktordagi xarorat nisbatan yuqori bo‘lganligi uchun, digidratli jarayonga nisbatan yarimgidratli jarayonlarda ajraladigan gazli fazadagi ftorning miqdori ko‘p bo‘ladi va 15-50% ni tashkil qiladi; uning tutib qolinishi va boshqa maqsadlarda foydalanilishini ta’minlash lozim bo‘ladi. Umuman olganda, yarimgidratli jarayonlardagi R₂O₅ ning texnologik unumi digidratliga nisbatan 1-2% ga kam bo‘ladi, shunga mos holda mahsulotli unum ham kamayadi.
Keyingi paytlarda jahon amaliyotida yarimgidrat-digidratli jarayonlar keng tarqalmoqda. Ularda fosfat rudasi yarimgidrat hosil qilib parchalanadi, so‘ngra u gidratlanadi, ya’ni digidratga qayta kristallantiriladi. Bu esa kislotaga yuqori unum bilan R₂O₅ ning (98-99%) o‘tishini va keyingi maqsadlarda ishlatish imkoniyatini oshiruvchi, tarkibida juda kam miqdordagi suvda eruvchan R₂O₅ bo‘lgan gips hosil bo‘lishini ta’minlaydi. Bunday jarayonning yutug‘i shundaki, unda nisbatan yirik zarrachali xom ashyolarni kislotaga o‘tadigan R₂O₅ unumini pasaytirmagan holda qayta ishlash imkoniyati yaratiladi. Chunki, yarimgidratning digidratga qayta kristallanish jarayonida ham sulfatli qobiq bilan ajralib qolgan fosfat zarrachalarining parchalanishi davom etadi.
Yuqori xaroratni ushlab turish yo‘li bilan yarimgidratning sekin gidratlanishiga qaratilgan yarimgidratli usuldan farqli ravishda, kombinatsiyalashgan jarayonda, tarkibida kam miqdordagi R₂O₅ ushlab qoladigan yirik kristalli (200500x4080 mkm) gipsning ajralishiga erishilgan holda gidratlanish sharoiti har tomonlama boshqariladi. Kombinatsiyalashgan jarayonning birinchi variantiga: 90-95^OS da fosforitning sulfat va aylanma fosfat kislotalar bilan aralashishidagi yarimgidratning cho‘ktirilish, suspenziyaning 50-60^OS gacha sovutilish va gipsning kristallanishida kristall markazlari hosil qiluvchi qo‘shimchalar, sulfat kislota va Al^3Q bilan birgalikda kristall o‘sishini so‘ndiruvchi ftorid-ionlarini bog‘lash maqsadida aktiv kremniy dioksid qo‘shish yo‘li bilan yarimgidratning gidratlantirish jarayonlari kiradi. Gidratlanish vaqti 5-16 s ga teng, yuvilgandan so‘ng cho‘kmaning tarkibida 1 mol CaSO₄ ga to‘g‘ri keladigan 1,8-1,9 mol N₂O, 0,3% umumiy R₂O₅ (digidratli jarayonda esa 0,5-1,5%) va hammasi 0,02-0,08% bo‘lgan suvda eruvchan R₂O₅ bo‘ladi. Yarimgidratning cho‘ktirilishi va uning gidratlanishi deyarli bir xil tarkibdagi eritmalarda amalga oshiriladi va bayon etilgan usul tarkibida 32% R₂O₅ dan ko‘p bo‘lmagan konsentratsiyali fosfat kilota olish imkoniyatini yaratadi. 1 t R₂O₅ hisobida mahsulot ishlab chiqarish uchun 2,95 t fosforit (1,03 t R₂O₅), 2,72 t N₂SO₄, 0,25 t bug‘, 160 kVt*s elektroenergiya sarflanadi.
Oxirgi yillarda bundanda takomillashgan – mahsulot kislotasini oraliq bosqichda ajratib olishga asoslangan yarimgidrat-digidratli usullari yaratildi. Yarimgidratning cho‘ktirilishi 90-100^OS xaroratda 45-50% R₂O₅ tutgan eritmalarda amalga oshiriladi, mahsulot sifatidagi konsentrlangan kislota ajratib olgan holda suspenziya filtrlanadi, sentrifugalanadi yoki tindiriladi; cho‘kmani, tarkibida: 10-25% R₂O₅ va 5-10% H₂SO₄ bo‘lgan eritma bilan qayta bo‘tqa holatiga keltiriladi va 55-65^OS xaroratda yarimgidratning gidratlanishi amalga oshiriladi; uni jarayonga qaytariluvchi suyuq fazadan ajratiladi. Oraliq filtrlash bilan amalga oshiriladigan yarimgidrat-digidratli usullar (yarimgidrat-filtr-digidratli usul) ning afzalligi shundaki, bunda: yuqori konsentratsiyali kislota olinadi; yirik zarrachali xom ashyolarni ham ishlatish mumkin, bu esa ruda tayyorlash kapital mablag‘lari va ishlab chiqarish xarajatlarini kamaytiradi; nisbatan toza fosfogips hosil bo‘lganligi uchun undan xom ashyo sifatida foydalanish imkoniyatlari kengayadi. Bularning hammasi ikkinchi filtrlash xarajatlarini to‘la qoplaydi.
Yarimgidratli va pougidrat-digidratli usullarda konsentrlangan (35-50% R₂O₅) fosfat kislota ishlab chiqarishdagi ftorli gazlarning absorbsiyasi SiF₄ ning nisbatan oz miqdordagi HF bilan aralashmasidan mahsulot sifatidagi geksaftorsilikat kislota olish orqali amalga oshiriladi. Bu holdagi gazlarda ftorning konsentratsiyasi 2-10 gG‘m² ga yetadi, uni ajratib olish mexanik absorberlarda, suzuvchi sharli absorberlarda, shar to‘ldirgichli absorberlarda yoki Venturi absorberlarida amalga oshirilishi mumkin. Venturi absorberlari tuzilishi bo‘yicha yuqori tezlikdagi gazlarni (20-30 mG‘s) tozalashda ishlatilishi mumkin, kam gidravlik qarshilikka ega va shuning uchun keng ko‘lamda qo‘llaniladi.
Lekin, shuni ham ta’kidlash lozimki, tabiiy fosfatlarni ekstraksion fosfat kislota va boshqa mahsulotlarga qayta ishlaydigan sanoatlardagi gazlarni ftor birikmalaridan tozalashda ishlatiladigan sistemalar Yer shari sirtidagi havoda ChMK (chegaralangan me’yordagi konsentratsiya) talablariga javob bermaydi va gazlarni atmosferada yoyilib ketishi hisobiga konsentratsiyasini kamaytirilishi uchun juda uzun (180 m gacha) mo‘rili quvurlar ishlatiladi. Nisbatan murakkab absorbsion tizimli qurilmalar esa ishlab chiqarishni 1,3-1,5 marta qimmatlashishiga olib keladi. Atmosferaga chiqariladigan zaharli chiqindilarni kamaytirish gaz aylanma sikllarini, ya’ni chiqadigan gazlarni asosiy ishlab chiqarish jarayoniga qaytarilishini ta’minlash orqali ham erishilishi mumkin. Masalan, ekstraksion fosfat kislotasi sexida absorbsion qurilmadan chiqadigan gaz, ya’ni 60 mgG‘m³ gacha qoldiq ftor tutgan nam havo ekstraktorga qaytarilishi mumkin, u yerda u qaynoq reaksion suspenziya bilan to‘qnashadi va ekstraktordagi talab etiladigan darajadagi xaroratni ushlab turadi, bug‘lanadigan suv hisobiga qiziydi va to‘yinadi. Shu yo‘l bilan ekstraktordagi ortiqcha reaksiya issiqligi ham chiqarib olinadi. So‘ngra, 1 m³ quruq havo hisobiga 3 g ftor to‘g‘ri keladigan anchagina namlangan gaz yana absorbsion sistemaga keladi, u yerda undan ftor birikmalarining asosiy massasi va suv bug‘i ajratib olinadi, sovutilgan geksaftorsilikat kislotasi bilan absorbsiyalashga uzatilishi hisobiga uning xarorati yana pasayadi.


Fosfat kislotani konsentrlash. Qo‘shaloq superfosfat, ammofos, nitroammofoska ishlab chiqarish uchun 45-55% R₂O₅ tutgan fosfat kislota, ammoniy polifosfatlari va suyuq o‘g‘itlar olish uchun esa – 72-83% R₂O₅ li fosfat kislotalari talab etiladi. Bunday hollarda ekstraksion fosfat kislota bug‘latiladi. Ma’lumki, har qanday (98% li N₃RO₄ gacha) konsentratsiyadagi toza fosfat kislotaning bug‘i faqat suvdan iborat, nazariy olganda uni bug‘latish orqali yuqori konsentratsiyali eritmalarini olish mumkin. Amalda esa jihozlar materiallarining korroziyalanishi hisobiga bug‘latish qiyinchilik tug‘diradi. Xarorat va kislota konsentratsiyasining ortishi bilan korroziyalanish tezlashadi. Bundan tashqari, konsentratsiya ortishi bilan kislota tarkibidagi qo‘shimchalar, eruvchanlikning keskin kamayishi hisobiga cho‘kmaga tushadi (quyqa hosil qiladi). Cho‘kmali qoldiq (quyqa) lar qizdiriluvchi yuzaning ichki sirtiga o‘tirib qolib, issiqlik almashinuvchi yomonlashtiradi.
Loyiha quvvati yiliga 110 ming t R₂O₅ bo‘lgan ekstraksiyali sistemalarda kislotani 28-30 dan 52-55% R₂O₅ gacha konsentrlash uchun odatda bir korpusli bug‘ bilan isitiladigan (130^OS) qizdiruvchi kamerali 3-4 ta vakuum-bug‘latgichli apparatlar o‘rnatilgan (13.4 – rasm). Vakuum-nasos yordamida apparat ichida 0,09 MPa li vakuum hosil qilinadi. Bu esa bug‘latishni nisbatan past (80-90^OS) xaroratda amalga oshirish imkoniyatini beradi. Apparat korpusi gummirlangan, qizdiruvchi kamera grafitli (kislota va bug‘ harakatlanadigan yo‘llari bo‘lgan grafitli bloklardan iborat, issiqlik almashinuv yuza maydoni 158 m² ga teng) bo‘ladi. Qizdiriluvchining cho‘kmali quyqa hosil qilib qolishini oldini olish maqsadida, uzluksiz ravishda kuchsiz kislota qo‘shish orqali konsentrlangan kislotaning majburiy intensiv sirkulyatsiyasi (sirkulyatsiyaning qaytarilishi 100-150 marta) amalga oshiriladi. Shu tufayli sirkulyatsiyali eritma konsentratsiyasi aralashishdan so‘ng ham kam o‘zgaradi. Bunday kislotadagi qo‘shimchalarning eruvchanligi boshlang‘ich kislotadagiga qaraganda anchagina kam bo‘ladi. Shuning uchun aralashtirilgan vaqtda kuchsiz kislotadagi qo‘shimchalar kristallanadi. Ularni tindirgichdayoq ajratib olish va so‘ngra bug‘latuvchi apparatga yo‘llash maqsadga muvofiqdir. Bug‘latilgan kislotani sirkulyatsiyali konturdan muntazam chiqarib turiladi.
Qizdiruvchi kameraning ichki yuzasiga kalsiy sulfat va ftorsilikatlardan iborat qo‘shimchalar o‘tirib qoladi. Bu har uch kunda toza suv bilan yuvib turishni talab etadi. Nisbatan ko‘proq vaqt ishlatilganda qo‘yqa bu yuzani yanada to‘laroq egallab oladi, uni mexanik usullar bilan tozalanadi va so‘ngra H₂SiF₆ ning 4-5% li eritmasi bilan yuviladi.
Ekstraksion fosfat kislotaning konsentratsiyasi ortishi bilan unda erigan geksaftorsilikat kislotaning bug‘ bosimi ham ortadi. Shu tufayli fosfat kislotani 52-57% R₂O₅ gacha bug‘latishda boshlang‘ich kislotadagi ftorning 80-90% i (2HFQSiF₄ ning taxminan ekvivalent aralashmasi tarzida) gazli fazaga ajralib chiqadi; mahsulot kislotasidagi ftorning miqdori 0,5—0,8% gacha kaamayadi. Shuningdek, bug‘latgichdan chiqadigan gazlar tarkibida ko‘p miqdordagi suv bug‘i bo‘ladi, uni ftoridlar absorbsiyasida kondensatsiyalanishini kamaytirish uchun, absorbsiyalash jarayoni qaynoq (60-70^OS) H₂SiF₆ eritmalari bilan amalga oshiriladi; ftordan tozalangan suv bug‘i barometrik kondensator o‘rnatilgan ikki bosqichli bug‘ejektorli (bug‘ so‘ruvchi) qurilmalar yordamida so‘rib olinadi.

13.4 – rasm. Fosfat kislotani konsentrlash uchun vakuum-bug‘latgichli qurilma sxemasi: 1 – bug‘latuvchi apparat (bug‘latgich) korpusi; 2 - qizdiruvchi kamera; 3 – sirkulyatsiya nasosi; 4 – tomchi ushlagich; 5 – ftorli gazlar absorberi (yuvish minorasi); 6 – H2SiF6 – eritmasining barometrik yig‘gichi; 7 – yuza kondensatori; 8 – ikki bosqichli ejektorli (so‘rg‘ich) qurilma; 9 – barometrik bak.

Apatitdan olingan bug‘latilgan kislota 1650-1750 kgG‘m³ zichlikka ega, uning tarkibida: 52-54% R₂O₅; 3,4-4,2% SO₃; 1,2-1,3% (Fe,Al)₂O₃; 0,1-0,4% SiO₂; 0,5-0,8% F bo‘ladi.

Ekstraksion fosfat kislotani bug‘latish uchun barbotajli konsentratorlar – kislotabardosh materialli kameralar ham ishlatiladi, ularda bug‘latish kislotaning yuza qatlami orqali yoqilgan qaynoq gaz berish orqali amalga oshiriladi. Bu yerda issiqlik uzatuvchi yuza bo‘lmaydi, issiqlik almashinish qaynoq gaz bilan kislotaning to‘g‘ridan-to‘g‘ri to‘qnashishidan amalga oshadi; bunda hosil bo‘ladigan cho‘kma muallaq holatda qoladi va apparatdan kislota bilan birgalikda chiqadi, so‘ngra uni tindirish orkali tozalanadi. Kameraga o‘txona gazlari 650-900^OS xaroratda beriladi. Ayniqsa, tabiiy gaz yondiriladigan grafitli botirma yondirgichli konsentratorlar intensiv ishlaydi. Barbotajli konsentrator va botirma yondirgichli apparatlarda gaz o‘zi bilan birga anchagina miqdordagi fosfat kislota bug‘ini olib chiqadi, uni esa elektrofiltrlarda tutib qolish lozim bo‘ladi. Tarkibida 8,5-9 gG‘m³ ftor (elektrofiltrga kirishdan oldin havo bilan aralashishi hisobiga – 3 gG‘m³) bo‘lgan chiqindi gazlarini tozalashdan ko‘p miqdordagi R₂O₅ tutgan H₂SiF₆ eritmasi olinadi; ularni ishlatish qiyinchilik tug‘diradi. Tuman hosil bo‘lishi – R₂O₅ yo‘qotilishi orshiradi, bundan tashqari, tevarak atrof-muhit ifloslanishiga sabab bo‘ladi.
Bunday jihozlar ko‘proq superfosfat kislotalar olish uchun qo‘llaniladi. Bu holda bug‘latishga tarkibida 54-55% R₂O₅ tutgan eritmalar (vakuum-bug‘latgichdan so‘ng) beriladi. Bunday maqsadlar uchun qizdiruvchi kameraga yuqori bosimdagi bug‘ (~3 MPa) uzatiladigan vakuum-bug‘latgichli apparatlar ham ishlatilishi mumkin.
Hozirgi paytda barbotajli konsentratorlar o‘rnida yanada takomillashgan, yuqori darajada issiqlikdan foydalanuvchi, aeroliftli apparatlar qo‘llanilmoqda. Ular ichki qismi grafitli quvur bilan muhofazalangan vertikal po‘lat quvurdan iborat. Uning bug‘latiladigan kislota kiritiladigan pastki qismidan qaynoq gaz oqimi yuboriladi, hosil bo‘ladigan gaz-suyuqlikli aralashma yuqori qismidan chiqariladi. Suyuqlikni ajratilgandan keyin va issiqligidan bug‘latiladigan kislotani isitishda foydalanilgandan so‘ng, chiqindi gazi, absorbsiya qurilmalarida kislota tumani, SiF₄ va HF dan tozalanadi. Suyuq kompleks o‘g‘itlar ishlab chiqarish uchun mo‘ljallangan, tarkibida 68-70% R₂O₅ tutgan kislota olish uchun konsentrlashni ikkita ketma-ket bosqichda: 1-chisida 52-54 dan 64% gacha, 2-chisida esa 68-70% R₂O₅ gacha o‘tkaziladi.
Tarkibida magniy birikmalari (dolomit) tutgan boyitilmagan (24-25% R₂O₅) Qoratog‘ fosforitlaridan ekstraksiyalash jarayonida 20-22% R₂O₅ li fosfat kislota olinadi. Odatdagi usullarda 37-38% R₂O₅ gacha bug‘latilishi va 30-40^OS dan past xaroratgacha sovutilishi natijasida u quyilib boradi va oquvchanligini yo‘qotadi. Bu esa undan ftorsizlantirilgan o‘g‘itlar, qo‘shaloq superfosfat, suyuq kompleks o‘g‘itlar olish imkoniyatlarini yo‘qotadi. O‘tgan asrning 80-yillariga qadar buning sababini kislotadagi MgSiF₆ ning parchalanishi natijasida gaz holatdagi SiF₄ va MgF₂ ning kolloid eritmasi hosil bo‘lishi orqali izohlashga urinilgan. Go‘yoki eritma sovutilganda MgF₂ ning to‘yinishi hisobiga sistema qovushqoq, kam harakatchan massa (gel) ga aylanadi. Yana shuni ko‘rsatib o‘tiladiki, ko‘p komponentli tuz sistemalari eruvchanliklarini o‘rganish orqali, bug‘latiladigan kislotaga kam aktiv kremniy dioksid (masalan, kremnegel) qo‘shilganda fosfat kislota bilan MgF₂ ning kimyoviy ta’sirlashuvi yengillashadi, yuqori xaroratda reaksiya:
2MgF₂ Q 4H₃PO₄ Q SiO₂ q 2Mg(H₂PO₄)₂ Q SiF₄ Q 2H₂O
tenglama bilan sodir bo‘lib, kislotadagi ftor SiF₄ tarzida yo‘qotiladi va yaxshi eriydigan monomagniyfosfat hosil bo‘ladi, deb nazariy jihatdan asoslashga urinilgan. Lekin bu urinishlar ishlab chiqarishda o‘z yechimini topmadi.
O‘zbekiston kimyogarlarining qator yillar davomida Qoratog‘ fosforitidan sulfat kislotali ekstraksiyalashdan olingan fosfat kislotasini konsentrlash, uning fizik-kimyoviy xossalarini o‘rganish yuzasidan o‘tkazgan tadqiqotlari natijasida tarkibida magniy birikmalari tutgan fosfat kislotalarning konsentrlanishida quyilib qolish sabablari ham nazariy, ham amaliy jihatdan asoslandi va bu borada ijobiy natijalarga erishildi.