Автор работы: Пользователь скрыл имя, 11 Декабря 2011 в 16:21, курсовая работа
Суперфосфат простой Са(Н2РО4)5 содержит 16-20% Р2О5. Присутствие в фосфорите большого количества железа и алюминия (выше 3%) нежелательно, так как при производстве суперфосфата на их разложение затрачивается дополнительно серная кислота. Кроме того, они способствуют ретроградации - процессу обратного перехода фосфорной кислоты в малорастворимые соединения.
В готовом суперфосфате всегда содержится около 5-5,5% Р2О5 свободной фосфорной кислоты, что значительно ухудшает его качество, и до 40% гипса. Для устранения этого недостатка применяют нейтрализацию суперфосфата твердыми добавками (известью, мелом, доломитом, фосфоритной или костяной мукой) или аммиаком (газообразным и жидким). При получении простого суперфосфата концентрация Р2О5 в суперфосфате в 2 раза меньше, чем в исходном материале. Поэтому для его изготовления необходимо брать высокопроцентные фосфаты (32-40% Р2О5), чтобы получить суперфосфат с 16-20% Р2О5.
Контроль процесса гранулирования суперфосфата заключается в периодической проверке интенсивности и равномерности питания грануляторов шихтой, состава шихты, качества компонентов шихты и готового продукта.
Во время работы грануляторов аппаратчик непрерывно наблюдает за поступлением шихты и распылением воды, регулируя ее подачу. В поступающем на гранулирование суперфосфате проверяют каждый час содержание свободной Р205 и раз в смену из средней пробы определяют содержание влаги, общей и усвояемой Р2О5. Анализ поступающего на нейтрализацию известняка или мела производят из сменных и суточных средних проб. Один раз в два часа проверяют соотношение возврата и свежего суперфосфата.
Не реже одного
раза в два часа проверяют в
лаборатории влажность и
При затаривании готового продукта отбирается от каждых 20 мешков средняя проба гранулированного суперфосфата на полный анализ.
Далее Производство аммонизированного суперфосфата
++++++++++++++++++++++++++++++
Суперфосфат представляет собой фосфорное удобрение, полученное в результате разложения серной кислотой природного фосфата или костяной муки. Получающиеся при этом дигидрофосфат кальция Са(Н2РO4)2 и свободная фосфорная кислота Н3РO4 содержат фосфор в водорастворимой форме.
Разложение природного фосфорита, состоящего в основном из фосфата кальция, происходит следующим образом:
Са3(PO4) 2 + 2H2SO4 = 2CaSO4 + Са(H2PO) 2
<div
style="height: 14px;overflow:hidden"><div style="margin-top:
14px;"><a href="http://chemistry.narod.
Если сырьем служит фторапатит, то реакция образования суперфосфата идет так:
Са3(PO4)
2 • CaF 2 + 3H2SO4 = 3CaSO4
+ Са(H2PO) 2
+ 2HF
Простой суперфосфат является смесью Са(H2PO)2 и CaSO4. Процентное содержание в нем P2O5 не очень велико—составляет 18—20%.Эти уравнения отражают лишь конечный результат процесса образования суперфосфата. Практически же этот процесс протекает в две стадии. Вначале реакция между фосфатом и серной кислотой идет на поверхности частиц измельченного фосфата. При этом фосфорит реагирует с избытком серной кислоты:
Са3(PO4) 2 + 3H2SO4 = 3CaSO4 + 2H3PO4
В случае работы с фторапатитом вначале реакция с избытком серной кислоты протекает следующим образом:
Са3(PO4)
2 • CaF 2 + 6H2SO4 = 3CaSO4
+ 2H3PO4 + 2HF
На этой стадии процесса из раствора выпадает большое количество твердого сульфата кальция, малорастворимого в фосфорной кислоте. Полученная в первой стадии процесса фосфорная кислота реагирует с остальной частью фосфата кальция с образованием дигидрофосфата кальция:
Са3(PO4)2 + 4H3PO4 = 3Са(H2PO)2
или в случае фторапатита:
Са3(PO4)2
• CaF 2 + 6H3PO4 = 4Са(H2PO)2
+ 2HF
Образующийся
дигидрофосфат кальция
Цех, где производится
суперфосфат, обычно состоит из двух
основных отделений: размольного, где
из природных фосфатов, получают муку,
и операционного, в котором апатитовая
или фосфоритная мука перерабатывается
на суперфосфат. Очень часто размол
апатитов и фосфоритов производят на руднике,
где они добываются,— в таком случае размольное
отделение на заводе отсутствует. Схема
производства суперфосфата (без размольного
отделения) представлена на рисунке.
Апатитовая или фосфоритная мука непрерывно подается транспортером 1 в операционное отделение в ковшевый элеватор 2, который поднимает ее в верхний шнек 3, откуда мука поступает на весы 4.
Разбавленная до требуемой концентрации серная кислота подается в мерники 5, расположенные возле весов. Отвешенное количество муки и отмеренное количество серной кислоты подается в смеситель 7. где продолжается процесс разложения фосфата серной кислотой. Одна операция (цикл) продолжается от 1 до 2 мин. Через 45 мин — 1,5 ч заполненную камеру закрывают до тех пор, пока вся масса суперфосфата не затвердеет. Этот период называется периодом созревания суперфосфата. После того как суперфосфат в камере “созрел”, его выгружают при помощи различных механизмов (9, 10, 11, 13). Во время хранения на складе суперфосфат подвергается дополнительной обработке (перелопачивание, просеивание и т. д.).
Для улучшения физических свойств суперфосфата его обрабатывают газообразным или жидким аммиаком. Аммиак реагирует со свободной фосфорной кислотой суперфосфата и дигидрофосфатом кальция:
H3PO4 + NH3 = NH4H2PO4
4Са(H2PO)2 + NH3 = NH4H2PO4 + CaHPO4
Аммонизированный суперфосфат имеет необходимые свойства:
он не мажется, хорошо рассеивается, не портит сельскохозяйственные машины. Аммонизации подвергается суперфосфат, в котором процесс разложения фосфата практически закончился. Получающийся при аммонизации дигидрофосфат кальция — водорастворимая соль, а гидрофосфат — цитраторастворимая.
++++++++++++++++++++++++++++++