Cтраница 1
Шламовый покров очищается с поверхности породы следующим образом. Если прилипшие к породе тонкие шламы достаточно гидрофобны, то пузырек может к ним прилипнуть ( рис. 53) и тем самым очистить поверхность породы. [1]
Это обеспечивает частичное растворение шламового покрова дикальцийфосфата, и разложение зерен фосфорита продолжается. [2]
При разложении апатита в периодических условиях раствором серной кислоты, содержащим выше 63 % H2SO4, выделяются кристаллы полугидрата сульфата кальция и ангидрита в форме мелких иголочек длиной 5 - 7 и шириной 1 - 2 мкм, которые отлагаются на поверхности зерен фосфата, образуя плотный шламовый покров. Это затормаживает реакцию, в результате чего суперфосфатная масса плохо схватывается, содержащаяся в ней жидкая фаза остается на поверхности твердых частиц и получается продукт с плохими физическими свойствами, не рассыпчатый, а мажущий. Они образуют пористую рыхлую корку на зернах фосфата, в меньшей степени затрудняющую диффузию к ним кислоты; поэтому реакция идет быстро, и получается сухой рассыпчатый продукт. [3]
При получении суперфосфата из апатита концентрацию серной кислоты в зависимости от способа смешения поддерживают в диапазоне 60 - 69 %, Например, при разложении апатита в периодических условиях серной кислотой концентрацией выше 63 % выделяются кристаллы полу гидрата сульфата кальция и ангидрита в форме мелких иголочек длиной 5 - 7 и шириной 1 - 2 мкм, которые отлагаются на поверхности зерен фосфата, образуя плотный шламовый покров. [4]
К тому же шламы обычно Сильно гиДратированы и уменьшают гидрофобность флотируемых частиц. Но и в тех случаях, когда шламовый покров гидрофобен, он не достаточно прочен, чтобы частица хорошо закрепилась на пузырьке, и она отрывается. [5]
Поддержание оптимального содержания сульфатов в жидкой фазе суспензий является важным условием достижения высокой степени извлечения Р2О5 в продукционную кислоту. Повышение концентрации свободной серной кислоты снижает захват Р2О6, но вызывает кристаллизацию сульфата кальция на поверхности зерен фосфата с образованием плотных шламовых покровов, препятствующих диффузии и разложению. Поэтому на практике оптимальный сульфатный режим выбирают, ориентируясь на достижение минимальных суммарных потерь за счет недоразложения сырья, захвата Р2О5 и неполноты отмывки осадка на вакуум-фильтре. [6]
Сульфатный покров образуется 94 в результате прилипания кристаллов с размерами меньше 5 - 10 мк. Кристаллы крупнее 30 - 40 мк, близкие по размерам к зернам апатита, почти не прилипают к их поверхности и не образуют шламового покрова. [7]
С уменьшением или увеличением концентрации фосфорной кислоты степень разложения апатита снижается. В то же время на основании расчетов ( см. табл. 30) было показано, что в этих условиях возможно практически полное разложение апатита. Расхождение экспериментального материала с расчетным объясняется, по-видимому, большим диффузионным сопротивлением шламового покрова кристаллов монокалыдий-фосфата, откладывающихся на зернах апатита и замедляющих его разложение. [8]
Получения фосфорной кислоты, в реакционной суспензии кристаллизуется сульфат кальция в виде двухводной, полуводной или безводной соли. На зернах апатита может появляться сульфатная корка вследствие прилипания к ним значительно меньших по размеру ( Ю-15 мкм) шламовых кристаллов полугидрата сульфата кальция CaSO4 - 0 5H2O или ангидрита CaSO4 под влиянием молекулярных и электростатических сил притяжения. Кристаллы крупнее 30 - 40 мкм, близкие по размерам к зернам апатита, почти не прилипают к их поверхности и не образуют шламового покрова. [9]
Образование сульфатной корки на зернах апатита обусловлено прилипанием к ним значительно меньших по размеру ( шламовых) кристаллов полугидрата сульфата кальция или ангидрита под влиянием межмолекулярных или электростатических сил притяжения. Сульфатный покров образуется в результате прилипания кристаллов с размерами меньше 6 - 15 мк. Кристаллы крупнее 30 - 40 мк, близкие по размерам к зернам апатита, почти не прилипают к их поверхности и не образуют шламового покрова. [10]
Во второй стадии фосфат разлагается фосфорной кислотой, и по мере увеличения степени ее нейтрализации активность раствора и скорость процесса уменьшаются. Когда жидкая фаза становится насыщенной монокальций-фосфатом, что совпадает с окончанием созревания суперфосфатной массы в камере, скорость разложения еще больше замедляется. Это обусловлено, помимо уменьшения активности жидкой фазы, тем, что во второй фазе процесса разлагаются наиболее крупные зерна фосфата, на поверхности которых могут быть шламовые покровы из кристаллов сульфата кальция. [11]
Во второй стадии фосфат разлагается фосфорной кислотой, и по мере увеличения степени ее нейтрализации активность раствора и скорость процесса уменьшаются. Когда жидкая фаза становится насыщенной монокальцийфосфатом, что совпадает с окончанием созревания суперфосфатной массы в камере, скорость разложения еще больше замедляется. Это обусловлено, помимо уменьшения активности жидкой фазы, тем, что во второй фазе процесса разлагаются наиболее крупные зерна фосфата, на поверхности которых могут быть шламовые покровы из кристаллов сульфата кальция. [12]
Этому условию отвечает начальное содержание кислоты 55 % Р2О5, при которой максимальный ( равновесный) коэффициент разложения сырья в конце первого этапа при 75 - 100 С не может превысить 10 % и скорость разложения относительно мала. Лишь на части второго этапа состав жидкой фазы соответствует максимальной скорости разложения, но когда коэффициент разложения апатита достигает - 60 %, суперфосфатная суспензия затвердевает и реакция резко замедляется. Дальнейшее разложение идет в течение длительного времени при вылеживании камерного продукта на складе ( 15 - 30 сут), причем оптимальная температура дозревания составляет 40 - 60 С, ее понижение или повышение замедляет доразложение апатита. Они разлагаются быстрее и полнее, чем апатитовый концентрат, вследствие менее плотной структуры и разрыхления шламовых покровов на неразложенных зернах сырья диоксидом углерода, выделяющимся из карбонатов. [13]
Регуляторы рН среды служат для создания оптимальных условий работы реагентов. Для этой цели применяют щелочи, кислоты или гидролизующиеся соли. Другими модификаторами регулируют ионный состав жидкой фазы суспензии. Например, с помощью соды, извести связывают некоторые катионы, активизирующие флотацию депрессируемых твердых примесей или образующие нерастворимые соединения с собирателем. Электролиты, повышающие поверхностное натяжение на границе Ж - Г, используют в качестве стабилизаторов пены. Применяют также пептизаторы ( например, жидкое стекло) для предотвращения образования шламовых покровов на зернах минералов и на пузырьках или реагенты, уменьшающие поглощение шламами собирателей. Используют флокулянты шламов ( полиакриламид, карбоксиметилцеллюлозу) для их отделения от флотируемых минералов и другие реагенты. [14]