Разработка технологии модифицированного суперфосфата с применением промышленных отходов, содержащих соединения микроэлементов

Разработаны технические условия и способы получения простого суперфосфата, обогащенного микроэлементами. На Сумгаитском суперфосфатном заводе осуществлен выпуск марганизированного простого суперфосфата по разработанному способу. Полученное удобрение обладает повышенными физико-химическими и механическими свойствами. Микроэлементы, содержащиеся в продукте, полностью находятся в водорастворимой форме. Агрохимические испытания и технико-экономический расчет указывает на целесообразность производства модифицированного микроэлементами простого суперфосфата.

ОГЛАВЛЕНИЕ стр.

РЕФЕРАТ. 2.

ВВЕДЕНИЕ

5.

выводы.

I. В выполненном исследовании разработана технология марга-низированного простого суперфосфата, а также суперфосфата, обогащенного микроэлементами бора и молибдена, с использованием отбросных промышленных отходов, содержащих микроэлементы.

При производстве суперфосфата в присутствии солей марганца и других микроэлементов образуется новая многокомпонентная система в отличие от традиционной СаО — Р205 — Н20, которая по своим физико-химическим и технологическим свойствам определяет взаимодействие фосфата с кислотой и протекание кристаллохимических процессов.

В отличие от кондиционных солей марганца, применяемых в настоящее время, промышленные отходы марганца содержат его в водно-нерастворимой форме. С целью их использования изучено введение их в процесс на начальной стадии производства суперфосфата — растворение в исходной серной кислоте (в отличие от солей марганца, вводимых преимущественно на стадии гранулирования продукта).

Путем изучения влияния марганца (и других компонентов) на особенности отдельных стадий производства суперфосфата показана возможность интенсификации всего процесса в целом с повышением качества получаемого продукта не только за счет его модификации, но и прочности образующихся гранул, а также выхода товарной фракции.

Результаты лабораторных исследований подтверждены данными опытно-промышленных испытаний на одной производственной линии с суперфосфатной камерой производительностью 35−40 т/ч суперфосфата и являются основанием для внедрения процесса получения марга-низированного суперфосфата в промышленное производство.

2. Полученные новые данные о растворимости в системе.

СаО ~ МпО'^О^НгОпри 70−115°С, а также влиянии марганца на дегидратацию полугидрата сульфата кальция в фосфорной кислоте и микрогранулометрическом составе суперфосфата свидетельствуют, во-первых, о высаливающем действии фосфата марганца на монокальцийфос-фатво-вторых, о замедлении в присутствии марганца перехода полугидрата в ангидритв-третьих, об образовании в марганизирован-ном суперфосфате укрупненных кристаллов ангидрита и монокальций-фосфата. Это указывает на то, что в присутствии марганца происходит активация жидкой фазы (вследствие высаливания монокальцийфос-фата) и уменьшается или вовсе прекращается экранизация поверхности зерен фосфатного сырья шламовыми частицами.

3. Исследованием выщелачивания марганецсодержащих отходов шлама руставского химического завода и шлака производства металлического марганца показано, что при взаимодействии этого шлама с серной кислотой, используемой для разложения, степень перехода марганца в жидкую фазу составляет 92−93%, концентрация марганца в растворе при этом равна 1,8%. В то же время при взаимодействии смеси шлама и апатита с серной кислотой степень выщелачивания марганца составляет 70−74%. Выщелачивание марганца из шлака протекает удовлетворительно с применением разбавленной серной кислоты концентрацией 14−18% НдБО^. В этих условиях при 60 °C и 80 °C и норме кислоты 80 и 110 (в расчете на марганец и силикат кальция) степень перехода марганца в раствор составляет 85−87%.

4. Установлено, что в микроэлементизированных продуктах степень разложения сырья примерно на 2−3% выше, чем в обычном суперфосфате, и составляет 94,7−95,3% вместо 92,3%. Одновременно для марганизированного гранулированного суперфосфата улучшаются и другие показатели. Выход товарной фракции составляет 86% вместо 74%, прочность гранул увеличивается в 1,5 раза и равняется 2,3 Mila вместо 1,35, повышается также гигроскопическая точка до 80% вместо 71%.

5. Проведенными опытно-промышленными испытаниями получения марганизированного суперфосфата показано, что наиболее рациональным методом введения марганцевого шлама в процесс является предварительная подготовка его путем обработки всей массой серной кислоты, используемой в процессе, или выщелачивание его в жидкую фазу в виде раствора. Содержание Мп ВОДОр в готовом продукте при этом составляет 1,36−2,05% и степень выщелачивания марганца превышает 98%, степень разложения апатита в готовом продукте составляет 95%.

6. На осно вании выполненных исследований и опытно-промышленных работ предложены новые способы получения боросуперфосфа-та, марганизированного суперфосфата, а также полимикроэлементно-го суперфосфата, защищенные шестью авторскими свидетельствами на изобретения.

7. По данным трехлетних опытных и полевых испытаний, проведенных лабораторией микроэлементов Института почвоведения и агрохимии АН Азербайджанской ССР совместно с Научно-исследовательским институтом хлопководства МСХ Азербайджанской ССР, применение боро-суперфосфата и полимикроэлементного суперфосфата, содержащего бор, марганец и молибден, значительно увеличивает урожай хлопчатника, люцерны и капусты.

Средняя прибавка урожая от внесения полученных микроэлемент-содержащих удобрений по сравнению с контролем составила (в скобках в % от контроля): хлопка-сырца от боросуперфосфата (БС) 4,5 ц/га (16), от ПМС 6,3 ц/га (23) — люцерны (сена) от БС 71−77 ц/га (25), от ПМС 104,4−110,4 ц/га (37) — кочанов капусты от БС 21,6 ц/га (18), от ПМС 28,7 ц/га (24). Высокая эффективность полимик-роэлементного суперфосфата по приведенным сельскохозяйственным культурам объясняется полимикроэлементной недостаточностью почвенного покрова республики.