кислотою. Залежно від складу вихідної сировини і режиму екстракції в кислоті можуть міститися різні домішки - сполуки магнію, кальцію, заліза, алюмінію, фтору, сірчана кислота та ін.
Основна реакція розкладання фосфатної сировини:
Ca 5 F (PO 4) 3 + 5H 2 SO 4 + 5nH 2 O=5CaSO 4 nH 2 O + 3H 3 PO 4 + HF
Розкладання фосфату проводять протягом 4-6 годин у присутності розчину розведення (фосфорної кислоти) для досягнення максимального розкриття сировини, тому спочатку фосфат розкладається розчином розбавлення:
Ca 5 F (PO 4) 3 + (7 + m) H З РO 4=5Ca (Н 2 РО 4) 2 + mH 3 PO 4 + HF
Потім утворився Ca (Н 2 РО 4) 2 реагує з сірчаною кислотою концентрації 75-93% у присутності H 3 PO 4:
Ca (Н 2 PO 4) 2 + H 2 SO 4 + mH 3 PO 4 + nH 2 O=CaSO 4 nH 2 O + (m + 2) H 3 PO 4
Одночасно відбувається розкладання інших мінералів, що входять до
складу природного фосфату (сполук заліза та алюмінію, карбонатів кальцію і магнію та ін.) Режим екстракції визначається формою утворюється кристаллогидрата сульфату кальцію - ангідриту CaSO 4, полугидрата CaSO 4 0,5H 2 O або дигідрату CaSO 4 2H 2 O і носить відповідну назву.
Дігідратний режим здійснюється при температурі 65-80 0 C і концентрації P 2 O 5 в рідкій фазі пульпи 18-32%, полугідратний - при температурі 90-100 0 C і концентрації P 2 O 5 - 35-48%, ангідрітная при температурі 105-115 0 C і концентрації P 2 O 5 більше 50%.
Для отримання рухомий пульпи і великих, добре фільтруючих кристалів сульфату кальцію підтримують відношення між рідкої і твердої фазами пульпи в межах від 2,5: 1 до 3,5: 1 за допомогою розчину розведення (розчину фосфорної кислоти концентрації 14-16% P 2 O 5). Отже, розкладання фосфатної сировини практично ведеться сумішшю сірчаної та фосфорної кислот по реакції: Режим екстракції визначається формою утворюється кристаллогидрата сульфату кальцію - ангідриту CaSO 4, полугидрата CaSO 4 0,5H 2 O або дигідрату CaSO 4 2H 2 O і носить відповідну назву. Дігідратний режим здійснюється при температурі 65-80 0 C і концентрації P 2 O 5 в рідкій фазі пульпи 18-32%, полугідратний - при температурі 90-100 0 C і концентрації P 2 O 5 - 35-48%, ангідрітная при температурі 105-115 0 C і концентрації P 2 O 5 більше 50%. Для отримання рухомий пульпи і великих, добре фільтруючих кристалів сульфату кальцію підтримують відношення між рідкої і твердої фазами пульпи в межах від 2,5: 1 до 3,5: 1 за допомогою розчину розведення (розчину фосфорної кислоти концентрації 14-16% P 2 O 5). Отже, розкладання фосфатної сировини практично ведеться сумішшю сірчаної та фосфорної кислот по реакції:
Ca 5 F (PO 4) 3 + 5H 2 SO 4 + mH 3 PO 4 + 5nH 2 O=
=5CaSO 4 nH 2 O + (m + 3) H 3 PO 4 + HF
Розрахунок витрати сірчаної кислоти і розчину розбавлення
Витрата сірчаної кислоти і розчину розбавлення розраховують на задане викладачем кількість фосфатного сировини певного складу. Витрата сірчаної кислоти для розкладання апатитового концентрату або фосфоритного борошна розраховують за вмістом в них СаО.
Витрата сірчаної кислоти (S) в мас. одиницях для розкладання 100 мас. частин фосфатного сировини розраховують за формулою:
=
Де а - вміст СаО в фосфатному сировину,%; C - концентрація сірчаної кислоти,%;
98 і 56- молярні маси сірчаної кислоти і Сао;
N-норма сірчаної кислоти, у відсотках від стехіометричного кількості.
Витрата сірчаної кислоти (V) в об'ємних одиницях:
=
де P- щільність розчину сірчаної кислоти заданої концентрації, г/см 3
Витрата розчину розведення (W) розраховують за формулою:
W=F- (100 + S-G),
де F - вихід продукционной пульпи з 100 мас. частин фосфатного сировини, розраховують за формулою:
=100Г (n + 1),
Г - гіпсове число або вихід сухої фосфогіпсу з одиниці фосфатного сировини (у розрахунку на утримання СаО і нерозчинного залишку у фосфатному сировина). Для апатитового концентрату Г=1,6, для фосфорита Г=1,3-1,5. Оскільки склад фосфорита непостійний, то бажано гіпсове число розраховувати в кожному конкретному випадку; - задане відношення Ж: Т в пульпі (в межах 2,5: 1-3,5: 1); маса газоподібних втрат - води, діоксиду вуглецю, фтору при розкладанні 100 мас. частин фосфатного сировини.
П?? имер розрахунку для фосфоритного борошна масою 100г, що містить: P 2 O 5 -...
