Cтраница 2
К концу первого этапа растворения разность концентраций ионов Са2 в объеме раствора и у поверхности частиц фосфата все больше уменьшается, в связи с этим уменьшается и значение диффузии ионов Са2 как фактора, лимитирующего скорость процесса. Кристаллизация монокаль-цийфосфата начинается тем раньше, чем больше концентрация исходной фосфорной кислоты. Вследствие образования корки на зернах апатита затрудняется доступ к нему ионов водорода. [16]
Карбонат кальция и моноаммонийфосфат ( или монокаль-цийфосфат) несовместимы - их смешение сопровождается образованием дикальцийфосфата. [17]
Наиболее активны термическая фосфорная кислота и экстракционная, полученная из апатитового концентрата. Термическая и обесфторенная экстракционная фосфорные кислоты применяются при получении кормового монокаль-цийфосфата ( см. стр. [18]
Количество последнего составляло 120 - 130 % от нормы, рассчитанной на нейтрализацию свободной P2Os до монокаль-цийфосфата. [19]
Преципитирование известью протекает следующим образом. Вначале при введении извести в количестве примерно 50 % от стехиометрического ( рН раствора 3 0 - 3 2) образуется монокаль-цийфосфат Са ( Н2РО4) 2, который остается в растворе. Когда в растворе остается очень незначительное количество фосфорной кислоты ( около 0 15 %), при добавлении небольшой порции известкового молока начинается разложение дикальцийфосфата с образованием трехкальциевого фосфата. [20]
Эта точка находится в поле кристаллизации Са ( Н2РО4) 2 Н2О при 25 - 100; следовательно, фосфатный комплекс суперфосфата в приведенном примере состоит из жидкой фазы ( раствор фосфорной кислоты и монокаль-цийфосфата) и монокальцийфосфата в твердой фазе. С помощью луча кристаллизации, проведенного из точки N через точку А, подсчитывают, по правилу рычага, соотношение между количествами жидкой и твердой фаз в комплексе при различных температурах. Точки пересечения луча кристаллизации с изотермами ( например, точка Р для 25) определяют состав жидкой фазы при соответствующей температуре. [21]
Далее кость подвергают мацерации для растворения и удаления из нее минеральной части, для чего применяют 4 5 - 6 % - ный раствор соляной кислоты. Мацерация производится в деревянных чанах, причем раствор кислоты последовательно проходит через все чаны по принципу противотока. Соляная кислота переводит трикальцийфосфат кости в растворимый монокаль-цийфосфат. Из полученного мацерационного щелока посредством обработки его известковым молоком осаждают дпкалыщйфосфат ( преципитат) - СаНР04: 2 Н20, применяемый для удобрения почвы. После удаления минеральной части из кости в ней остается чистый коллаген ( оссеин) в виде упругих хрящевидных кусков. Назначение мацерации-ускорить последующие операции: известкование и превращение коллагена ( оссеина) в глютин обработкой кости горячей водой. [22]
Ниже описан один из полугидратных способов производства экстракционной фосфорной кислоты. Сначала осуществляют практически полное ( - 99 %) разложение апатитового концентрата в 3 5 - 4-кратном избытке фосфорной кислоты, имеющей - концентрацию - 48 % Р206, при 90 - 95 С. Образуется суспензия кристаллического монокальцийфосфата в фосфорной кислоте, насыщенной монокаль-цийфосфатом. Эту суспензию обрабатывают серной кислотой ( раствором купоросного масла в фосфорной кислоте), осуществляя регулируемую кристаллизацию полугидрата сульфата кальция в присутствии циркулирующей полугидратной пульпы. Это позволяет выделять полугидрат сульфата кальция в виде изометричных шарообразных кристаллических конгломератов диаметром до 100 мкм, легко отделяемый на фильтре и достаточно стабильный при промывке водой. [23]
Эта точка находится в поле кристаллизации Са ( Н2РО4) 2 Н2О при 25 - 100 С. Следовательно, в приведенном примере фосфатный комплекс суперфосфата состоит из жидкой фазы ( раствор фосфорной кислоты и монокальцийфосфата) и монокаль-цийфосфата в твердой фазе. С помощью луча кристаллизации, проведенного из точки N через точку А, подсчитывают по правилу рычага соотношение между количествами жидкой и твердой фаз в комплексе при различных температурах. Точки пересечения луча кристаллизации с изотермами ( например, точка Р для 25 С) определяют состав жидкой фазы при соответствующей температуре. [24]
Обычно процесс преципитирозания проводится последовательно в нескольких реакторах - преципитаторах. Операция преципитирования длится около 4 - 5 час. Температура, при которой идет процесс преципитирования, не должна превышать 60, так как в противном случае наряду с преципитатом СаНРО4 ( монокаль-цийфосфатом) может осаждаться и безводный мелкокристаллический дикальцийфосфат Са ( Н2РО4), который плохо фильтруется и промывается водой. Кроме того, при осаждении безводный дикальцийфосфат увлекает с собой большое количество маточного раствора. При температуре ниже 60 преципитат выпадает в виде крупных хорошо фильтрующихся кристаллов. [25]
Количество взятой кислоты по отношению к фосфату ( норма кислоты) влияет как на скорость, так и на полноту разложения, а также на механизм процесса. По-видимому, при недостатке кислоты по сравнению со стехиометрическими соотношениями, указанными в приведенных выше уравнениях, процесс протекает в две стадии. Вначале вся азотная кислота используется для разложения эквивалентного количества фосфата с образованием фосфорной кислоты и нитрата кальция. Затем фосфорная кислота взаимодействует с непрореагировавшим фосфатом, образуя монокаль-цийфосфат. Скорость второй стадии зависит от концентрации образующегося раствора фосфорной ( или исходной азотной) кислоты. Наивысшая степень и скорость разложения достигаются при использовании 105 - 110 % кислоты от стехиометрического количества, рассчитанного по содержанию окиси кальция в сырье. [26]
В бескамерных способах фосфориты обрабатывают при 50 - 100 С фосфорной кислотой, содержащей 28 - 40 % Р2О5, что в большей мере соответствует оптимальным условиям для первого этапа процесса. Но такая низкая начальная концентрация фосфорной кислоты неблагоприятна для второго этапа разложения, которое в растворах, равновесных с Са ( Н2РО4) 2 - Н2О СаНРО4 ( точка В, рис. 4.24) или с СаНРО4, практически не идет. Процесс завершается при сушке реакционной массы. Удаление из нее воды способствует переходу системы в область, равновесную с моно-кальцийфосфатом, и дальнейшему разложению апатита. В процессе сушки из реакционной массы кристаллизуется монокаль-цийфосфат, и степень нейтрализации жидкой фазы уменьшается, а активность ее увеличивается. Поэтому достигается высокая степень разложения сырья и при малой степени его разложения в первой стадии. [27]
Это, очевидно, объясняется наличием в монокаль-цийфосфате, используемом в качестве ретура, 9 8 % фосфорной кислоты. Такое количество добавочной фосфорной кислоты, сверх необходимого для реакции, естественно, полностью переходит в конечный продукт. В продуктах, полученных при температуре 80 - 90 С, преобладает одноводный монокальцийфосфат. При более высоких температурах образуется преимущественно безводный монокальцийфосфат. Однако, расчет солевого состава продуктов показывает, что в первых имеется некоторое количество безводного моно-кальцийфосфата, а во вторых - одноводного монокаль-цийфосфата. Возможно, что в продуктах, полученных при повышенных температурах, содержится и некоторое количество дикальцийфосфата. В полученных продуктах во всех случаях не было обнаружено азота. [28]