Литературный обзор
Статьи / Получение экстракционной фосфорной кислоты / Литературный обзор
Страница 1

Технически фосфорную кислоту впервые получили более 100 лет назад разложением низкокачественных фосфоритов, содержащих значительные количества соединений трехвалентных металлов, разбавленной (5-10%-ной) серной кислоты, в которой соединения железа и особенно алюминия переходят в раствор в незначительной степени.

Раствор с концентрацией 8-10%. Р2О5 упаривали до содержания в нем ~ 40% Р2О5. При разложении фосфатной породы более концентрированной (30-40%-ной) серной кислотой выделяются игольчатые кристаллы гипса. Они удерживают значительное количество жидкой фазы и плохо орошаются. Вследствие этого потери Р2О5 велики [1].

Существенным шагом вперед в производстве фосфорной кислоты был переход к установкам непрерывного действия и разбавление 75 и 93%-ной H2SO4 не водой или слабыми промывными водами, а раствором фосфорной кислоты, т.е. проведение процесса с применением раствора разбавления. В этих условиях выделяются ромбические кристаллы гипса, которые хорошо фильтруются и отмываются. B настоящее время дигидратным способом производят фосфорную кислоту с содержанием 20-25% Р2О5 (обычно из низкосортного сырья - бедных фосфоритов) и 30-32% Р2О5 (из высококачественного сырья - апатитового концентрата и др.

Практическое значение имеют температуры выше 60°С. При более низких температурах гидратация полугидрата идет медленно. При 65-70°С в растворах, содержащих до 32-33% P2О5, полугидрат быстро превращается в гипс.

Если, например, при 80°С в растворах, содержащих 10-25% Р2О5, превращение полугидрата в гипс происходит в течение 1-5 ч, то при концентрации 32% Р2О5 в течение значительно более длительного времени в твердой фазе находится полугидрат, а затем появляется даже ангидрит. Поэтому получение такой кислоты дигидратным способом возможно при температуре несколько ниже 80°С. Кроме того, при содержании в кислоте более 32-33% Р2О5 уменьшаются размеры выделяющихся кристаллов гипса. Это затрудняет фильтрование кислоты и отмывку осадка.

Крупные изометричные и однородные кристаллы дигидрата образуются при незначительном (20-40%) пересыщении раствора. При колебании температуры выделяются неоднородные по размерам кристаллы. Образованию более крупных кристаллов способствует поддержание в растворе небольшого избытка сульфат-ионов (плюсовый режим). При наличии в растворе избытка ионов кальция выделяются очень тонкие игловидные кристаллы.

Содержащиеся в высококачественном фосфатном сырье (Кольском апатитовом концентрате, флоридских, алжирских, марокканских и аналогичных других фосфоритах) незначительные количества примесей практически не влияют на качество фосфорной кислоты.

Однако при использовании бедных фосфоритов, содержащих менее 30% Р2О5 и значительные количества соединений железа и алюминия, магния, щелочных металлов и других, растворимого кремнезема, нерастворимого остатка и органических веществ, существенно изменяется состав образующейся фосфорной кислоты и ее свойства, а также фильтрующие свойства получаемой суспензии (пульпы). Поэтому при одном и том же практически аппаратурном оформлении технологические режимы осуществления процесса, его интенсивность и надежность, а также качество получаемой кислоты (концентрация Р2О5, содержание примесей и т.д.) существенно отличаются для разных видов сырья.

Страницы: 1 2 3 4 5 6

Смотрите также

Количественный анализ
...

Теория симметрии молекул
Понятие симметрии играет важную роль во всех естественных науках. Свойствами симметрии обладают структуры многих молекул, ионов, образуемых ими реагирующих систем. Математической основой ...

Сравнительный анализ: методы получения синтез-газа
...