Химиялық мелиорант, фосфогипс


Барлық өнеркәсіптер жаңа технология мен жаңа бағыттар жасауы, бір мақсатты көздейді: аз шығымды және эффективті болуы, қоршаған ортаны ластамау, адамдардың қажеттілігін өтеу. Конверсия қалдықтарын жаңа технология бойынша тыңайтқыш және мелиорлейтін қасиеті бар, екіншілік толық өнім мелиорантқа өңдейді. Қазақстандағы орталық – азиаттық аймақтардың геоклиматтық ерекшелігі - барлық егінді жерлердің 1/3 бөлігі қышқылға немесе сортаң типке жатады, сондықтан оларға химиялық мелиорация қажет. Қышқылды жердің ауданының жылдан – жылға өсіп бара жатқанын байқаймыз. Қышқылды жердің ауданының өсуі бойынша алынған мәліметтер қауіп – қатер тудырады, сондықтан жердегі кальций қорының терең анализін қажет етеді. Жердің құңарлығын арттыру үшін, процестерді уақытысында реттеу үшін кальцийдің миграциялану процесін дұрыс түсіну қажет. Қышқылды, сортаң жерлерге химиялық мелиорация көп таралды. Химиялық мелиорацияның маңыздылығы: оның егінді қабаттағы кальций қорын толтыру, сутек иондарының ауысуын қамтамасыз ететін алюминий мен натрий, комплекстегі кальций иондарының болуы. Оның құнарлығы артып, жердің қышқылдығы мен сортаңдылығы төмендейді, жердің физикалық -химиялық және сулы –физикалық және өсімдіктің қоректенуі жақсарады, егіннің өнімділігі жақсарады. Қышқылды жерлердің қыры және сор топырақтардың беті кальций аз екені анықталды. Кальций сілтілі –қышқылды тепе – теңдікті өсімдіктердер де, топырақ ерітінділерінде сақтап, плазманың өтімділігін жақсарады, және басқа да физикалық және химиялық – биологиялық процестерді реттеп отырады. Жерге көң сепкен маңызы зор.
Профиль бойымен топырақ қалыңдығы кальцийдiң миграциялану процесстерiн, қазiргi егiн шаруашылығының тәжiрибесiнде ескермесе болмайтын масштаб. Топырақтардың декальцийленуі оның су тәртiбi бойынша жууылуы әсiресе терең және тез ағады. Қышқыл топырақтарының сорып алатын комплекс жанында бұл сутек және алюминийдың иондары маңызды орынға ие болады және сондықтан топырақ егiндер үшiн аз жарамды болады.
Өндіріс қалдығы – фосфогипс, кондиционды руда емес полигалитте көп мөлшерде өсiмдiктердiң өсуi сапасын жақсарту үшiн қажеттi - кальций, магний, қалий бар.
Полигалитті тұз құрамында K – Mg бар тыңайтқыш кейбiр топырақтарды мұқият ұсақтауда тiкелей қолданыла алады.
1 Беглов Б.М., Жекеев М.К. Перспективы производства фосфора, удобрений и солей различного назначения на основе экстракционной фосфорной кислоты // Химическая промышленность. – 2002. ¬– № 6. – С. 21-24.
2 Технология фосфорных и комплексных удобрений / под ред. Эвенчика С.Д. и Бродского А.А. – М.: Химия, 1987. – 452 с.
3 Джусипбеков У.Ж. и др. Отходы фосфорной и туковой промышленности, пути их утилизации // Аналитический обзор. ГОСЭКОНО Комитет РК. – Алма-Ата, 2002. – 42 с.
4 Бектуров А.Б. Исследования в области химии и технологии неорганических веществ / Изб. тр. под ред. Д.З. Серазетдинова. – Алматы: Ғылым, 1991. – С. 256.
5 Воробьев О.Г., Балабеков О.С., Молдабеков Ш.М. Экологические проблемы химического предприятия. – Алма-Ата: Казахстан, 1984. – 169 с.
6 Weterings K. Utilization of Phosphogypsum // Proc. Fertilizer Soc. – London, 1982. – № 208. – Р. 43.
7 Джусипбеков У.Ж., Чернякова Р.М., Саржанов С.Б., Ошакбаев М.Т., Капустина Л.И. Удобрения пролонгированного действия из низкосортных фосфоритов и их агрохимическая эффективность. – Алматы: Ғылым, 2002. – 258 с.
8 Джусипбеков У.Ж., Стамкулов С., Мелибеков У., Капралова В.И., Фишбейин О.Ю. Научные основы технологии утилизации фосфорсодержащих шламов. – Алматы, 2002. – 199 с.
9 Позин М.Е. Технология минеральных удобрений. – Л.: Химия, 1970. – 165 с.
10 Омаров Т.Т., Танашева М.Р. Химия и технология соединений бора. – Алматы: Дауир, 2002. – 190 с.
11 Бухарцев В.Н. Совершенствование техники и технологии складирования отходов в условиях комплексного использования недр. – Л.: Механобр, 1984. – С.125-128.
12 Наркевич И.П., Печковский В.В. Утилизация и ликвидация отходов в технологии неорганических веществ. – М.: Химия, 1984. – С. 135-144.
13 Бабенков Е.Д. Очистка воды коагулянтами. – М.: Наука, 1977. – С. 347.
14 Копылов Б.А. Технология экстракционной фосфорной кислоты. – Л.: Химия, 1981. – С. 221.
15 Каипова З.К. Разработка унифицированных технологий получения NPK-, PK-аддуктов // Изб. тр., посвященные 100-летию со дня рождения выдающегося ученого химика, академика А.Б. Бектурова. – Алматы, 2001. – С. 577-583.
16 Ласкорин Б.Н. Сорбционные, экстракционные и мембранные процессы – фундаментальные основы новой технологии. – М.: Цветные металлы, 1996. – №12. – С. 36-37.
17 Kraus K.A., Philips H.O. Anion exchange studies. Anion exchange properties of hydrous zirconium oxide // I. Amer. Chem. Soc. – 1986. – v. 78. – Р. 249-269.
18 Kokei U., Hirotako T. Removal of phosphate ion from waste water by adsorption. // World Congr. III Chem. End, Tokyo, Sept. 21-25, 1986. – v.3. – Р. 620-622.
19 Казова А.М., Каипова З.К., Джусипбеков У.Ж., Арынов К.Т., Казова Р.А. Новые технологии получения неорганических соединений и материалов из природного техногенного сырья // Изб. тр., посвященные 100-летию со дня рождения выдающегося ученого химика, академика А.Б. Бектурова. – Алматы, 2001. – С. 118-130.
20 Смирнов Е.И., Криль А.С., Синенькая В.И. Утилизация отходов производства фосфорной кислоты // Материалы научно-технич. конф. по технологии неорг. веществ и минеральных удобрений, Львов. – 1988. – С. 47-54.
21 Арынов К.Т., Казова Р.А., Бержанов Д.С., Хайдаров Т.Т. Физико-химические основы очистки растворов в производстве фосфатов. – Алматы: Ғылым, 1993. – 232 с.
22 Белезнев А.Н., Затудовкая Т.Н. Очистка сточных вод в книге “Методы физико – химической очистки промышленных сточных вод”. – М., 1981. – С. 10-16.
23 Коссельский С.Н. Новые методы и сооружения для водоотделения и очистки промышленных сточных вод. – М., 1988. – C. 122.
24 Когановский А.М., Клименко Н.А. и др. Очистка и использование вод в промышленном водоснабжений. – М.: Химия, 1983. – 288 с.
25 Рубин А. Химия промышленных сточных вод / Пер. с англ. Росторгуева А.В., Субботина В.А. – М.: Химия, 1983. – C. 359.
26 Иванов В.В. и др. Очистка газов и сточных вод при производстве фосфорсодержащих удобрений // Гр. НИУКФ. – М.: НИУКФ, 1979. – в.22. – С. 61-64.
27 Neily P.S. Polymers cutcost of phosphorus removal water and wastes //Ind. And Eng. Chem. Prod. Res. And Develop. – 1980. – v.19. – №2. – Р. 250-256.
28 Алексеев А.И. Теоретические и прикладные исследования в области очистки фосфорсодержащих сточных вод. – Л., 1984. – C. 98.
29 Аширов А. Ионообменная очистка сточных вод в производстве фосфорных удобрений и солей. – М.: Химия, 1981. – C. 340.
30 Ван Везер. Фосфор и его соединения. – М.: ИЛ., 1961. – C. 668.
31 Казанцева Л.З. Очистка воды при фильтрации ее через осадок гидроокиси алюминия // Сб. Иониты и ионный обмен. – М.: Наука, 1976. – С. 130-133.
32 Check T.I. Polymers cutcost of phosphorus removal water and wastes // Eng. – 1989. – v.13. – № 8. – Р. 23-29.
33 Заявка № 61-29798. Япония. Способ биологической очистки сточных вод от фосфора. / Опубл. Б.И. № 4. – 1987.
34 Наркевич И.П., Дормешкин О.Б., Меженцев А.А. Комплексные методы очистки сточных вод от фосфатов // ЖПХ. – 1986. – № 1. – С. 67-70.
35 Погодин М.А., Леонов Б.М., Сташко Б.К. Очистка сточных вод и переработка шлама фосфорных заводов. – Л.: Химия, 1983. – C. 150.
36 Печковский В.В. Процесс удаления фосфатов соединениями железа // Химическая промышленность. – 1987. – № 3. – С. 41-45.
37 Жаброва Г.М., Егорова Е.В. Закономерности сорбции и ионного обмена на амфотерных окисях, гидроокисях и некоторых солях // Успехи химии. – 1993. – т. 30. – вып. 6. – С. 77-84.
38 Филин В.Н., Гадинов Н.С., Юркова В.М. Исследование в области охраны окружающей среды. – М.: НИУИФ, 1981. – вып. 239. – С.80-82.
39 Ламп В.Н. и др. Исследование процессов доочистки сточных вод от фосфатов // Тр. НИИ по удобрениям и инсектофунгицидам, 1989. – № 234. – С. 37-42.
40 Наркевич И.П., Дормешкин О.Б., Меженцев А.А. Исследование очистки сточной воды от фосфатов и фтора // ЖПХ. – 1986. – № 1. – С. 67-73.
41 Becker P. Phosphates and phosphoric acid. – New York and Basel: Marcel Dekker. Inc., 1983. – 585 p. and second 1989. – P. 740.
42 Эвенчик С.Д., Бродский А.А. Технология фосфатных и комплексных удобрений. – М.: Химия, 1987. – 452 с.
43 Наркевич И.П., Печковский В.В. Утилизация и ликвидация отходов в технологий неорганических веществ. – М.: Химия, 1984. – С. 110.
44 Рекомендации по мелиорации солонцовых почв. – М.: Колос, 1983. – 46 с.
45 Рекомендации по известкованию кислых почв. – М.: Колос, 1983. – 83 с.
46 Новый химический мелиорант для химической мелиорации кислых и солонцовых почв. – М.: Колос, 1984. – 43 с.
47 Джусипбеков У.Ж. и др. Отходы фосфорной и туковой промышленности, пути их утилизации // Аналитический обзор. ГОСЭКОНО Комитет РК. – Алма-Ата, 2002. – 42 с.
48 Бабенков Е.Д. Очистка воды коагулянтами. – М.: Наука, 1977. – С. 347.
49 Арынов К.Т., Казова Р.А., Бержанов Д.С., Хайдаров Т.Т. Физико-химические основы очистки растворов в производстве фосфатов. – Алматы: Ғылым, 1993. – 232 с.
50 Белезнев А.Н., Затудовкая Т.Н. Очистка сточных вод в книге “Методы физико – химической очистки промышленных сточных вод”. – М., 1981. – С. 10-16.
51 Коссельский С.Н. Новые методы и сооружения для водоотделения и очистки промышленных сточных вод. – М., 1988. – C. 122.
52 Когановский А.М., Клименко Н.А. и др. Очистка и использование вод в промышленном водоснабжений. – М.: Химия, 1983. – 288 с.
53 Рубин А. Химия промышленных сточных вод / Пер. с англ. Росторгуева А.В., Субботина В.А. – М.: Химия, 1983. – C. 359.
54 Иванов В.В. и др. Очистка газов и сточных вод при производстве фосфорсодержащих удобрений // Гр. НИУКФ. – М.: НИУКФ, 1979. – в.22. – С. 61-64.
55 Neily P.S. Polymers cutcost of phosphorus removal water and wastes //Ind. And Eng. Chem. Prod. Res. And Develop. – 1980. – v.19. – №2. – Р. 250-256.
56 Алексеев А.И. Теоретические и прикладные исследования в области очистки фосфорсодержащих сточных вод. – Л., 1984. – C. 98.
57 Аширов А. Ионообменная очистка сточных вод в производстве фосфорных удобрений и солей. – М.: Химия, 1981. – C. 340.
58 Казанцева Л.З. Очистка воды при фильтрации ее через осадок гидроокиси алюминия // Сб. Иониты и ионный обмен. – М.: Наука, 1976. – С. 130-133.
59 Check T.I. Polymers cutcost of phosphorus removal water and wastes // Eng. – 1989. – v.13. – № 8. – Р. 23-29.
60 Заявка № 61-29798. Япония. Способ биологической очистки сточных вод от фосфора. / Опубл. Б.И. № 4. – 1987.
61 Наркевич И.П., Дормешкин О.Б., Меженцев А.А. Комплексные методы очистки сточных вод от фосфатов // ЖПХ. – 1986. – № 1. – С. 67-70.
62 Погодин М.А., Леонов Б.М., Сташко Б.К. Очистка сточных вод и переработка шлама фосфорных заводов. – Л.: Химия, 1983. – C. 150.
63 Ламп В.Н. и др. Исследование процессов доочистки сточных вод от фосфатов // Тр. НИИ по удобрениям и инсектофунгицидам, 1989. – № 234. – С. 37-42.
64 Наркевич И.П., Дормешкин О.Б., Меженцев А.А. Исследование очистки сточной воды от фосфатов и фтора // ЖПХ. – 1986. – № 1. – С. 67-73.
65 .Торегожина Ж.Р., Омаров А.Т., Сулейменова О.Я, Танашева М.Р. Перспективы утилизации фосфорсодержащих промышленных сточных вод // Вестник КазНУ. Серия химическая. – 2007. - №3 (27). -С. 278-280.
66. Омаров А.Т Сулейменова О Я . Танашева М.Р Phase anl extraction equilibria in the systems inorganic acid –water-amides jf carbonic acids International Journal of Biology and Chemistry // 2010, р. 39-42.
67. Бейсембаева Л.К. Омаров А.Т Танашева М.Р Химические аддукты мелиоранты на основе отходов фосфор и борперерабатывающей промышленности Международная конференция по ф/х анализу, г. Пермь, Пермьский университет, 2010г,С. 300
68. Пономаренко О.И.,Бейсембаева Л.К, Омаров А.Т, Айбасова А.Д. Экологический мониторинг, учебное пособие, Алматы, 2010 С.175.

Пән: Химия
Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Көлемі: 46 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 700 теңге




КІРІСПЕ

Барлық өнеркәсіптер жаңа технология мен жаңа бағыттар жасауы, бір мақсатты көздейді: аз шығымды және эффективті болуы, қоршаған ортаны ластамау, адамдардың қажеттілігін өтеу. Конверсия қалдықтарын жаңа технология бойынша тыңайтқыш және мелиорлейтін қасиеті бар, екіншілік толық өнім мелиорантқа өңдейді. Қазақстандағы орталық - азиаттық аймақтардың геоклиматтық ерекшелігі - барлық егінді жерлердің 13 бөлігі қышқылға немесе сортаң типке жатады, сондықтан оларға химиялық мелиорация қажет. Қышқылды жердің ауданының жылдан - жылға өсіп бара жатқанын байқаймыз. Қышқылды жердің ауданының өсуі бойынша алынған мәліметтер қауіп - қатер тудырады, сондықтан жердегі кальций қорының терең анализін қажет етеді. Жердің құңарлығын арттыру үшін, процестерді уақытысында реттеу үшін кальцийдің миграциялану процесін дұрыс түсіну қажет. Қышқылды, сортаң жерлерге химиялық мелиорация көп таралды. Химиялық мелиорацияның маңыздылығы: оның егінді қабаттағы кальций қорын толтыру, сутек иондарының ауысуын қамтамасыз ететін алюминий мен натрий, комплекстегі кальций иондарының болуы. Оның құнарлығы артып, жердің қышқылдығы мен сортаңдылығы төмендейді, жердің физикалық -химиялық және сулы - физикалық және өсімдіктің қоректенуі жақсарады, егіннің өнімділігі жақсарады. Қышқылды жерлердің қыры және сор топырақтардың беті кальций аз екені анықталды. Кальций сілтілі - қышқылды тепе - теңдікті өсімдіктердер де, топырақ ерітінділерінде сақтап, плазманың өтімділігін жақсарады, және басқа да физикалық және химиялық - биологиялық процестерді реттеп отырады. Жерге көң сепкен маңызы зор.
Профиль бойымен топырақ қалыңдығы кальцийдiң миграциялану процесстерiн, қазiргi егiн шаруашылығының тәжiрибесiнде ескермесе болмайтын масштаб. Топырақтардың декальцийленуі оның су тәртiбi бойынша жууылуы әсiресе терең және тез ағады. Қышқыл топырақтарының сорып алатын комплекс жанында бұл сутек және алюминийдың иондары маңызды орынға ие болады және сондықтан топырақ егiндер үшiн аз жарамды болады.
Өндіріс қалдығы - фосфогипс, кондиционды руда емес полигалитте көп мөлшерде өсiмдiктердiң өсуi сапасын жақсарту үшiн қажеттi - кальций, магний, қалий бар.
Полигалитті тұз құрамында K - Mg бар тыңайтқыш кейбiр топырақтарды мұқият ұсақтауда тiкелей қолданыла алады.
Осы жұмыста химия мелиорантын алу үшiн өнеркәсiптiк сорбенттiң және фосфогипстiң қоспасының қолдануының нәтижелерi және полигалит талқыланған. Бұл фосфогипс және полигалит қоспасы үшiн ең қолайлы жағдайларда өнеркәсiптiк фосфоры бар қалдық суларымен өңделеді. Қатты компонент қалдық суды қалпына келтiредi де, екiншi өнiмге бағалы компонент толық өнімге айналады. Бұл техникалық тұз немесе тыңайтқыш бола алады, эллюент құрамына тәуелді болады. Одан басқа, құрамын, алынатын өнiмдерді, әр түрлi микроқосымшалар қолданып немесе бастапқы қолданылатын сорбенттiң құрамы сатыла өзгертуге болады.
Өткiзiлген зерттеулердiң өзектiлiгi - әлемдiк және отандық ғылыми әдебиеттерінде сұйық және қатты қалдықтарды фосфор өңдейтін зауыттарда және кондиционды емес рудалар (полигалит)толық екінші өнім, шөлденудiң процесінен сақтап қалу мақсатымен, қышқыл және сор топырақтарды мелиорациялары үшiн қолданыла алатын - мелиоранттар туралы жүйелі мәліметтер жоқ.
Өткiзiлген зерттеулердiң ғылыми жаңалығы - минералдық тыңайтқыштарды жаңа түрін алу үшiн фосфоры бар қалдықтарды өңдеу негізінде химиялық мелиоранттары алынуы, полигалит фосфогипс және фосфогипстiң қоспасындағы иондарының фосфаты регенерациялық соруды ең қолайлы жағдайларды таңдап алу, фосфоры бар қалдық су, су ерітіндісінің рH-ы, Қ:С фазасы.

ӘДЕБИ ШОЛУ
Химиялық мелиорант Химиялық мелиоранттар - жанама тыңайтқыштар, оларды тыңайтқыштардың қолдану жағдайын жақсарту мақсатымен, топыраққа химиялық және микробиологиялық әсер ету үшін қолданады, мысалы: топырақтың қышқылдығын бейтараптау үшін (ұнтақталған әктас, доломит немесе сөндірілген әк), сортаң топырақтардың мелиорациялары үшін кальцийдің көзі болатын гипсті қолданып, топырақты қышқылдату үшін (фосфорлы тыңайтқыштармен бірге, фосфордың ерігіштігін үлкейту мақсатымен) натрийдің бисульфидін қолданады.
Химиялық мелиоранттар - арнайы заттар көмегімен топырақтың химиялық жағдайы мен құрылымын түбегейлі жақсарту - химиялық мелиорацияның басты мәселесі болып табылады.
Егiн шаруашылығындағы топырақтардың қолданылуындағы, сору процесстерінің ролі және олардың реттелуі өсуде, химия мелиоранттары, топырағы бар пестицидтердiң өзара iс-әрекетiн және химизацияның құралдарын қолданудың тиiмдiлiгi анықтайтайды, қарқынды ауылшаруашылық қолдану шарттары өседi.
Минералдық тыңайтқыштарды келесi түрлерге ұсақтайды: азотты, фосфорлы, қалий және (бор, молибден, мыс және басқалар) микротыңайтқыш, химия мелиоранттары...
Бұл топырақтың тамаша қасиетiне арқасында , жақсы еритiн тұздарды минералдық тыңайтқыштарды қолдану, тыңайтқыштардың түйіршектері аймақтағы басқа жағдайда айнала тұздардың шоғырландыруының өсiмдiктерi үшiн құртылады. Онда топырақтың буферлiлiгi оны инертті және адамның күшіне қарсы тұрыуына қолайлы жағдай iстейдi. Тап сондықтан химия мелиоранттарын дозасы өседі, қышқылдықтығы немесе сілтілігі өсiмдiк тiкелей әсер етеді. Мысалы, 100 г топырақтағы элементтiң 1мг бiрлiгiне топырақта минералдық қоректiң элементтерiнің мазмұнны өзгерiсi үшiн қажеттi тыңайтқыштардың дозасы едәуiр жоғары деп есептейді. Бұл химия мелиоранттары және минералдық тыңайтқыштардың дозаларының есептеулерiнде ескеруге керек.
Ауыл- шаруашылық дақылдарының өнiмдiлiгін жоғарылату үшiн химиялық мелиоранттар нормасы жоспарлалған өнiмге есептелiнген минералдық тыңайтқыштармен қолдануға ұсынылады. Минералдық тыңайтқыштарды енгiзу үшін шығындарды төмендету, фосфорлы және калийлi тыңайтқыштар үшiн ауыспалы егiс буынының есептеу айналымының қорына кiргiзу керек. Қышқылдық - табиғи немесе топырақтардың алған қасиет. Тура немесе жанама қышқылдықпен және (алюминиймен, марганецпен, сутекпен) элементтермен қышқыл анықтайтын құңарлылықтың деңгейін анықтайтын көп процесстер байланған: азық-түлiк шынжырлары бойымен техногендi элементтердi қоректенудiң элементтерi, қорлану меңгеру, топырақтың құрылымы және микробиологиялық активтiлiгi. Ескi егiстiк массивтер белсендi өндiрiстiк қызметте өзінің табиғи құнарлылығын жоғалтады, топырақтардың негізі бiртiндеп жарлылануы жүредi, бірінші кальций кетеді. Топырақтардың физикалық-химиялық қасиеті және биологиялық активтiлiгi азаяды, қышқыл топырақтарының ауданы өседi. Топырақтың жақсы агрохимиялық көрсеткiштерi және оның құрылымы әктi тыңайтқыштарды енгiзуден кейiн 8 - 10 жылдар ағымында сақталады. Әктеу тұйiн бактериялардың көбейтуi және азоттың өсiмдiктерiнiң жақсы жабдықтауына мүмкiндiк туғызады. Микробиологиялық және биохимиялық процесстердi күшейту, қышқыл топырақтар нәтижесінде фосфор және қалийдың игерiлетiн пiшiндерiн көп үлкейедi, топырақтың физикалық, физикалық-химиялық қасиеттері жақсарады. Химия зауыттарының қалдықтары кальций карбонатын, мелиорант ретінде қолдану қоршаған орта үшiн экологиялық қауiпсiз емес. Топырақтағы табиғи кальцийдің тапшылығын түйіршектелген әк азайтады. Табиғи кальций карбонатының сарқылмас қоры - 94 - 98%.
Табиғи әк - тұнба, ұсақ түйiрлi, жұмсақ жыныс; табиғи ылғалдықтың жанында шаң көтермейдi. Ол суда iс жүзiнде ерімейді, егер көмір қышқылы(топырақта тұрақты) болса, онда ерiгiштiгі 60 рет үлкейедi. СаСО3 көмiр қышқылының әсерiмен топырақ ерiтiндiсінде болатын топыраққа енгiзуде әк кальций бiртiндеп бикарбонаттанады. Кальцийдiң бикарбонаты Са2+ және 2НСО3иондарына диссоциацияланады және гидролизға iшiнара ұшырайды. Топырақ ерiтiндiсінде, кальцийдiң бикарбонаты, Са2+ және 2ОН- иондарына ыдырайды, концентрация жоғарылайды, кальцийдiң катиондары сутек және алюминий топырақ - сорып алатын кешен, және қышқылдықты бейтарап қалдырады да, иондарын ығыстырады. СаСО3 еркін гумусты және басқа органикалық , бейорганикалық қышқылдармен әрекеттесе отырып, бейтараптайды. Химия мелиоранттарын енгiзу, қышқылдықтың жою жолымен өнiмнiң топырақ құнарлылығының жоғарылатады, өнiмдiліктiң үлкеюi және сапасын жақсартудың басты факторларының бiрi болып табылады. Топырақта кальцийдiң тапшылығын жергiлiктi кальций құрамдас мелиоранттар көмектеседi: қант зауыттарының дефекаторы, табиғи бор . Дефекаторда өңдейтiн (+ МgСО3 СаСО3) заттың құрамы көп емес 32 - 48 %, ал табиғи әкте 94 - 98%. Әк - тұнба, ұсақ түйiрлi, жұмсақ жыныс; табиғи ылғалдықтың жанында шаң көтермейдi. Ол суда iс жүзiнде ерімейді, егер көмір қышқылы(топырақта тұрақты) болса, онда ерiгiштiгі 60 ретке үлкейедi.
Толық дозаның енгiзуiнде бор көкейкестi және алмаспалы қышқылдықты жояды, гидролитикалық қышқылдықты едәуiр арзандатылады, топырақ ерiтiндiде кальцийдің құрамы жоғарылайды және топырақтардың негіздермен сіңу дәрежесi ұлғаяды.
Химия мелиоранттары - қолайсыз химиялық және физикалық қасиеттерi бар топырақтардың жақсарту шаралары өткiзу үшiн қолданылатын заттар. Iрi ұнтақты химиялық мелиоранттар - топырақтардың жалпы тағайындаудың жабылған темiр жол вагондарында, алушылардан рұқсатымен Хоппер типті жартылай вагон түрiнде тасиды. Едәуiр бөлiгі жабылған және мамандандырылған темiр жол вагондарының кемшiлiгiмен байланысты, iрi ұнтақты әк және құрамында гипс бар материалдарды жартылай вагондарда тасиды. Iрi ұнтақты химия мелиоранттарының топырағын сақтау Союзсельхозтехтың жүйесiнде (6-шы сурет) 3,5 мың т сыйымдылықпен және қалаудың биiктiгi 5 м - ге дейін арнайы алаңдарына бурттерiнiң полиэтилен қабыршағы немесе брезентпен жабылады. Сiлтiлiк сор топырақтар үшiн химия мелиорантын дозасын бағалауда әр түрлi тәсiлдемелердi қолданады. Агрохимикаттар - өсiмдiктер, топырақ құңарлылығын реттейтін және жемдеу тыңайтқышы, химиялық мелиоранттары, жем қосымшалар, жануар азығы. Агрохимикаттар - өсiмдiктер, топырақ құнарлылығының реттейтін және жемдеу тыңайтқышы, химия мелиоранттары, жем қосымшалар, азықтық жануар. Оның қолдануы қоршаған ортаға зиян келтiрмеу керек. Ол пестицидтермен қауiпсiз үндеу туралы және агро заңмен белгiленген ережелерге сәйкес химикаттармен iстеледi . Заңмен көрсетілген талаптар: тiркеу сынаулары, өндiрiске, сақтауға, қолдануға, өткiзу, зиянсыз етуге, тазарту, жоюға және жерлеуге өңделеді. Союзсельхозтех - тың жүйесiнде минералдық тыңайтқыштар және топырақтардың химия мелиоранттарын есеп беру базамен немесе қоймамен (қоймашы ) меңгерушi, агроном және есепшiсi жүргiзедi. Топырақтағы органикалық зат топырақтың минералдық тыңайтқыштары, химия мелиоранттары, пестицидтер және әр түрлi ластайтын заттардың жеке компоненттерiнiң айналуларындағы түрлi рөлдер ойнайды. Сор топырақтар үшiн фосфогипстi күкiрттi қышқыл және iзбеспен өңдеп, химиялық мелиорант сапасында қолдану мүмкiн. Суландыратын судың химиялық құрамын бiле және номограмма пайдалана отырып (25 - шi сурет) химиялық мелиоранттардың қажетті мөлшерін анықтауға болады. Химиялық мелиорацияның есебi арнайы заттардың көмегiнiң химиялық күйi және топырақ құрылымыны жақсартатын - химиялық мелиоранттар болып табылады. Воронеж ауылшаруашылық институтының топырақтану кафедрадасында фосфогипс, дефекатор, әкті химиялық мелиоранттар сияқты қолданып сор топырақтар үшiн салыстырмалы тәжiрибелер бөлек жүргiзiлдi . II және III класстағы су карбонат көкжиегiнiң (50-55 см) жақын жатуы көрcетiлген топырақтарына сонымен бiрге, ал оның плантажированиясының және беттен 10 % НС1 барлық жерде қайнайын деп жатқан нашар тұздалған топырақ (100 - 150 см тереңдiкке дейiн) тұз басып кетпеген химиялық мелиоранттарды топыраққа суландыру үшiн карбонатқа енгiзусiз қолдануға рұқсат етiледi, бiрақ 7 - 10 жылда міндетті түрде бір рет жырту керек.
Түсiндiрме жазба мыналардан тұрады: жалпы бөлiм; жұмыстар туралы мәлiметтерді іздену; қайта өңдеу әдiстiң дәйектемесi; химиялық мелиоранттарының қажет мөлшері, органикалық, минералдық тыңайтқыштар және бактериялық препараттар ; егiлген дәндердің нормасы; жобаның негiзгi технологиялық көрсеткiштерi [1]. Демек, астық дақыл және отамалы дақылдарды өнiмдiлігiн жоғарылату және топырақ құнарлылығын арттыру, минералды, органикалық тыңайтқыштар және химия мелиоранттарын ғылыми негізде қолдану керектігін айтады. Материалдық ресурстарды мөлшерлеу келесi өлшем бiрлiктерiнде өткiзедi: минералдық тыңайтқыш - қолданыстағы заттың кг; органикалық тыңайтқыш - физикалық салмақты т; химия мелиоранттары - қолданыстағы заттың т; микроэлементтер және бактериялық тыңайтқыш - қолданыстағы заттың г, кг; өсiмдiктердi қорғаудың химиялық заттар - препараттың кг; өсiмдiктердi қорғаудың биологиялық заттар - препараттың кг және мыңдаған биологиялық түрлері; тұқым, көшет және орналастыру материал - Ц, кг немесе дана. I сыныптың (әбден жарамды) суы, ауыл шаруашылық химиялық мелиоранттар қолданусыз дақылдарды суару үшiн қауiптi емес. Мұндай сумен ұзақ суландыру топырақтың физикалық қасиетiнiң нашарлауы шақырмайды, өйткенi топырақ сорып алатын кешенде, натрийдың жұтылған сыйымдылығы катионды ауысудан 3 - 5% - тан аспайды. Суды 30 мм - нан кем сiңiру бiрiншi сағатта су сiңiргiштiк (30 мм. су. ст .) тек қана 150 кг м3 егiстiк және егiстiк көкжиектердi тығыздық жаман физикалық қасиетке ие болатын топырақтарда) және жуғыш режимі жоқ кезінде мұндай сумен суару, орташа минерализациясы мұндай суымен 50 мкг - эквм3 ( 3 кг м3 астам) профиль бойымен топырақтың тұздалу үстiңгi қабаты болғандықтан, нақты қорқыныш жоқ [4]. Сору процесстерi көп егiн шаруашылықта тыңайтқыштар, химия мелиоранттары, топырағы бар пестицидтердiң өзара iс - әрекетiн және химизацияның құралдарды қолданудың тиiмдiлiгi анықтайтындығы, сору процесстерi және оның реттеуiн рөл топырақтардың қарқынды ауылшаруашылық қолдануы шарттарында өседi [5]. Ауыл шаруашылық техниканың аудан бiрлестiктерiнiң базалар және қоймаларында (қоймашы ) қоймамен меңгерушiге табиғи бiлдiруде әрбiр түрге және сорт бойымен минералдық тыңайтқыштар және топырақтардың химия мелиоранттарын кiрiс және шығынды күнде белгiлеген картотека ие болады. Минералдық тыңайтқыштар қолданыстағы зат бойымен келесi түрлерге ұсақтайды: азотты, фосфорлы, калий және (бор, молибден, мыс және басқалар) микротыңайтқыш, химия мелиоранттар. II класстың (қолданысы шектеулі) суы катиондық айырбастың сыйымдылығынан 10 % сорылған натрийға дейiн жететiн топырақ әлсiз сорлануы болады. Қоңыр және қараңғы - қоңыр топырақты суландыру мiндеттi түрде химия мелиоранттарын қолданумен немесе плантажировкасын бiрге жүргізуi керек. II класстың суының көрcетiлген қабылдауларының бiрi қолдануда ауыл шаруашылық дақылдарды өнiм сондай болып қамтамасыз етедi, сонымен қатар тұщы сулармен суаруда. Суаттарды 30 мм - нан кем сiңiруiн бiрiншi сағатқа 150 ккг м3, су сiңiргiштiк егiстiк және егiстiк көкжиектердi тығыздық жаман физикалық және су жолы - физикалық қасиеттермен топырақтарда, мықты агрегаттарының кем 20 % топырақтың массасынан құрамы ) суландыру ортақ минерализациямен су 50 мкг - нан астам емес өткiзу керек - эквм3 (3 кг м3 астам емес) және мiндеттi түрде химиялық мелиоранттарды (немесе суарылатын суға) топыраққа енгізу қажет [11]. Өңделген топырақтарға ауыл шаруашылық дақылдарды өнiмдiлігi төмендетуге орнықты тенденциясы болады. Қатты қысқартумен, мелиорациялық жүйелердi пайдаланудың аласа техникалық деңгейiмен бұл кiргiзiлетiн тыңайтқыштар және химия мелиоранттары байланған. Ауыл шаруашылық дақылдарды өнiмдiктiң жоғарылатуында анықтайтын рөл минералды және органикалық тыңайтқыш берiледi. Ресей Федерациясының шабындықтың 56 га миллион қарашiрiктiң (гумус) аз құрамымен бейнеленедi, 43 га миллион үлкен қышқылдықпен бейнеленеді. Бұл топырақтың тамаша қасиетiнің арқасында жақсы еритiн тұздарды минералдық тыңайтқыштарды сапада қолдану мүмкiн, тыңайтқыштардың гранулалары аймақтардағы басқа жағдайда айнала тұздардың шоғырландыруының өсiмдiктерi құртылады. Онда топырақтың буферлiлiгi оны инертті және адамның күшіне қарсы тұрыуына қолайлы жағдай iстейдi. Тап сондықтан химия мелиоранттарын дозасы өседі, қышқылдықтығы немесе сілтілігі өсiмдiк тiкелей әсер етеді. Тап сондықтан химия мелиоранттарын дозасы өседі, қышқылдықтығы немесе сілтілігі өсiмдiк тiкелей әсер етеді. Мысалы, 100 г топырақтағы элементтiң 1мг бiрлiгiне топырақта минералдық қоректiң элементтерiнің мазмұнны өзгерiсi үшiн қажеттi тыңайтқыштардың дозасы едәуiр жоғары деп есептейді. Бұл химия мелиоранттары және минералдық тыңайтқыштардың дозаларының есептеулерiнде ескеруге керек. Минералды тыңайтқыштар, химия мелиоранттары және пестицидтердiң өңделген жайылымдарының толық қамтамасыз етуi туралы ұстап тұрсын, техникамен, жоғары өнiмдi сорттар және будандардың тұқымдарымен белгiленген қатал тәртiппен бекітілген . Рекультнвацш биологиялық кезең өсiмдiк бетінің қалыптасуымен мақсатымен iске асады. Сонымен бiрге өсiмдiк бетіне тән, осы өлкенiң ерекшелiктерiнен шығу керек. Биологиялық кезеңде нормативтiк құжаттарға сәйкес тыңайтқыш енгiзуге керек: азотты - га 100 кг, калий - га 80 кг және фосфорлы - га, сонымен бiрге химия мелиоранты ның 80 кг - iзбес - га 50 кг. Құрылған аудан қайта өңдеумен тиiстi қамтамасыз етуi керек - өсiмдiктердiң нормалы дамытуы үшiн топырақтардың сулы - физикалық қасиеттерін жақсы қамтамасыз ету керек [9]. Тәжiрибелерiнiң әдiстемесi жеткiлiктi ойластырылған көрiнедi. Тәжiрибелердiң қайталағыштығы - үш еселi жақсы қайталағыштық. Оған магниттелген су топырақпен химия мелиорантқа қарағандасы жақсы сiңгенiн анықталған. Қоңыр және қараңғы - қоңыр топырақтардың суландыруы мiндеттi түрде химия мелиоранттарының қолдануы немесе плантажировка жасауы керек суармалы топырақтар бар. II сыныптың суының көрcетiлген қабылдаулары бiр қолдануда ауылшаруашылық мәдениеттердiң сондай болып өнiмiн қамтамасыз етедi, сонымен қатар тұщы суларды суаруда. Топырақтарда жаман нашар физикалық және су жолы - суларды 30 мм - нан кем сiңiрудi бiрiншi сағатқа 150 ккг м3, су өтiмдiлiк егiстiк және егiстiк көкжиектердi тығыздық физикалық қасиеттермен. бап, 20- дан кем 25-шi мм су мықты агрегаттарының топырақтың массасынан құрамы суландыру ортақ минерализациямен сулармен 50 мкг - тен аспайтын өткiзу керек (3 кг м3 аспайтын) экв м3 және мiндеттi түрдеде химия мелиоранттары (немесе суарылатын суға) топыраққа кiргiзу. Топырақтың тамаша қасиетiнің арқасында мүмкiн жақсы еритiн тұздарды минералдық тыңайтқыштарды сапада қолдану, тыңайтқыштардың гранулалары аймақтардағы басқа жағдайда айнала тұздардың шоғырландыруының өсiмдiктерi құртылады. Онда топырақтың буферлiлiгi оны инертті және адамның күшіне қарсы тұрыуына қолайлы жағдай iстейдi. Тап сондықтан химия мелиоранттарын дозасы өседі, қышқылдықтығы немесе сілтілігі өсiмдiк тiкелей әсер етеді.
Әрекеттiң бiрiншi жылына, химиялық мелиоранттар нашар қышқыл реакциясы бар топтан реакциясы бар топқа, жақын бейтарапқа топырақтың өзгеруiн қамтамасыз етедi. Ең жоғары әсер дефекатор және мергельдiң кейбiр артықшылығымен оның әрекетiн үшiншi жылға байқалды. Мелиоранттарды бiржақты әрекетпен 0, 7 - 1, 1 бірл. бақылау мәндерi жоғары болады және 5, 7-6, 1 бірл. құрады. Минералдық тыңайтқыш топырақ физикалық - химиялық қасиетi күйсiздендi, дегенмен химиялық мелиоранттарының қолдануы сонымен бiрге топырақ қышқылдылыққа оның негативтi әсерiн баяулатуға мүмкiндiк бердi. Жыл ағымға минералдық тыңайтқыш үш гидролитикалық топырақ қышқылдылық 13 - 29, 8% - ке жоғарылатты және әрекет бiрлескен химия мелиоранттарының оның қолдануыда арзандатылды. Химия мелиоранттар ішінде қышқылдықтың бұл түрiн төмендету, алғашқы үш жылда дефекатор қамтамасыз еттi. Химия мелиоранттарын қолдану топырақ өңделетiн қабатта айырбастау негiздерiн санның түбегейлi үлкеюiне алып келедi.
Айырбастау негiздерiнiң мелиоранттарды фонындағы сан 2, 43, 7 мг - экв соқыр тұмандарға өстi - 100 г топырақта, негiздердi толықтықтың дәрежесi ал - 7, 8-8, 7% - ке. Минералдық тыңайтқыш 1, 6-1, 8 мг-экв соқыр тұмандарға айырбастау негiздерiн санды арзандатылды - 100 г топырақта және негiздердi толықтықтың дәрежесi - 4, 7-5, 1%ке.
Химия мелиоранттарының есепке негiздерi өңделетiн қабатта қорлану жоғары дисперсиялы лайлы бөлшектердiң агрегатирлеуiне су мықты макроагрегаттарды бiлiмнiң негiзi болып табылған бағалы микроагрегаттардан астам мүмкiндiк туғызады. 0, 05 мм - ден ірiрек агрономиялық бағалы микроагрегаттарын ең жоғары сан дефекатор және (79, 2%) толық минералдық тыңайтқышты бiрлескен қолданумен нұсқада байқалды. Химия мелиоранттары және минералдық тыңайтқыштарды әрекетпен 6, 0 - 6, 6%ке дейiн, құрылымдылықтың факторын үлкею дисперсиялықтың факторын төмендету 93, 4ке дейiн болады. 94, 0% агрегаттылықтың дәрежесi 68, 7 - 69, 2%ке дейiн, бақылауда мәндерде 8, 1%, 91, 9%, 66, 8% сәйкесінше болады. Химия мелиоранттары, бұрын жоғалтылған су құрылымның орнын толтыруына топырақтың потенциалдық қабiлеттiлiктерiн қышқылдық - негiзгi қасиеттерге оң ықпалын жоғарылатты және оның сапа көрсеткiштерiн жақсартты. Су мықты агрегаттардың мергелдiң қолдануы, доломит ұны және дефекаторынан санның зерттеулердiң үш жылында бақылау қарағанда 9, 9 - 12, 3%ке үлкейдi. Су мықты агрегаттардың максималды құрамы (53, 9%) дефекаторы бар вариантта атап өтiлдi. Минералды тыңайтқыштар мықты құрылымының суының қалпына келтiруiне маңызды ықпалы тимеді.
Сiлтiленген химиялық мелиоранттардың қара топырағының құрылымдық күйi жақсаруы, бақылау вариантына қарағанда тепе - теңдiк тығыздықтың шамалары төмендедi. Тепе - теңдiк тығыздықтың шамасы мергел бойынша төменде бақылау мәндерi 0, 03-0, 08 гсм3 болды, доломит ұны бойынша - 0, 02 - 0, 08 гсм, дефекатор бойынша - 0, 03-0, 11 гсм. Ізбест фондары бойынша да, таза түрде де минералды тыңайтқыштар егiстiк көкжиектiң тепе - теңдiк тығыздықтарына маңызды ықпалы болмады.
Қара топырағының химия мелиоранттары ортақ кез - келген деңгей шамасының ұтымды қолдануға сiлтiленген қышқылдық - негiзгi қасиеттерi құрылымдық күй, тепе - теңдiк тығыздыққа оң ықпал етеді. Мелиорант және мәдениеттiң түрiне байланысты дефекаторлы фон бойынша интервал 51, 0 - ден 55, 5% - ке максимал мәндерiнде зерттеулердiң кеуектерінде оптималды мәндері өзгертілді. Минералды тыңайтқыштардың таза түрiнде қолдану және ізбест фондары бойынша егiстiк фонына ортақ кез - келген өзгерiсiне маңызды ықпалы болған жоқ. Химия мелиоранттары және тыңайтқыштардың ықпалының зерттеу - ең аз ылғал сақтағыш мелиоранттардың бiржақты әсерi дефекатор фон бойынша егiстiк көкжиегін су ұстап қалатын қабiлеттiлiгiн 2, 2 - 2, 8% - ке максимал мәндерiнде жоғарылататынын көрсеттi. Минералды тыңайтқыштардың топырақтың су ұстап қалатын қабiлеттiлiгiне өзгерiсiне оң ықпалы тимеді. Химия мелиоранттары жылдың суық мезгiлiнде өнiмдi ылғалдылық қорын көбейту ғана емес, оның топырақты рационалды қолдануына мүмкiндiк туғызады.
1.1. Фосфогипсті қайта өңдеу мәселесі.
Қоймалау
Атап өтетін болсақ, Қазақстан фосфат шикiзатының сирек кездесетiн жерi болып табылады. 12-13 миллиард тонна ие, 90% барлық дүние жүзілік қорына ие болатын әлем елдерiнiң бiрiншi бестiгiне жатады. Қазақстандық фосфат шикiзаты ерекше химиялық және минералогиялық құрамымен ерекшеленеді. Транспорт
Күкірт қышқылынан күкіртті газ алу
Қаптау
Қоймалау
Кептіру және күйдіру
Шнекті берілу
Дайын цемент маркаларын электрлі ұсақтау
Электрлік энергия
Клинкердің гидротермиялық өңдеуі
Клинкер комп-ң және қатты жанармайды электромагнитті ұсақтау
Берілу
Транспорт

Жылу энергия

Электрлік энергия

Сурет 1. Фосфогипсті комплексті өңдеу.
Сондықтан, басқа елдердегi фосфат шикiзатының өңдеуi бойынша өзіне жақсы кепiлдеме берген технологиялар қазақстандық фосфат шикiзатының өңдеуi үшiн аз жарамды. Бұдан басқа, қайта өңдейтiн Қазақстан өнеркәсiбi ұзақ жылдар бойы шектелген ассортименттiң көп тонналы өндiрiсiне бағытталып, соның ішінде фосфорлы аммоний жай суперфосфат. Жердің құнарлығын қалпына келтiру және өсiмдiктердiң өсуін жақсарту үшiн тыңайтқыштардың басқа түрлерi, әсiресе химия мелиоранттары өндірілген жоқ.
Минералдық шикiзаттың қайта өңдеу технологиясы аз эффективті болғандықтан, нәтижесінде бiздiң ел аумағында химия қайта өңдейтiн өндiрiстерiнiң көп тонналы сұйық және қатты фосфор және бор қалдықтары жиналған. Осылай, АҚ "Минералды тыңайтқыштардың зауыты" жанында фосфогипстiң 20, 4 миллион тоннасы ашық алаңдарда сақталады. Ашық хауыздарға бұл қалдықтың сақтауы - шлам жинақтағыштар ауа алабының ластануына алып келедi, жер астындағы және беттік сулар қоспаларының ену қауіпін туғызады, шлам жинақтағыштарды бар болуы пайдалы егiстiк ауданның жоғалтуына алып келеді.
Фосфогипстiң құрамы нақтылы шектерде әрдайым толқиды және бастапқы фосфат шикiзатының құрамына тік байланысы болады [71 - 73 ]. Фосфогипстiң фазалық күйiн анықтауға гипстiң сол сияқты таза үлгiлерiне температураның жоғарылатуымен форманың тым кедей суларында дигидратты бiртiндеп өткелде болғанын куәландыратын жұмыс арналған [74 - 77 ].
CaSO4.2H2O CaSO4.0.5H2O CaSO4 (2)
Дигидрат жарты гидратқа ауысатын өткел температуралардың интервалында 150 - 250 аралығындағы болады ма немесе 300 - 500 аралығындағы ма? Ангидрит (еритiн) құрастырады. Еритiн және ерімейтiн ангидрит жоғары орын алады және 1300 - 1400 болғанда CaSO4.САО (экстрих - гипс) құрастырады.
Фосфогипстiң қорлары. ЭФК - тiң өндiрiсi үшiн ТМД - да (39, 4% Р2О5) iс жүзiнде тек қана хибин апатит концентраты және (24, 5% Р2О5) қатардағы Қаратау фосфориттерiн қолданады. 1994 жылы апатит концентратынан 79, 3%, Қаратау фосфорит - 20, 7% ЭФК істеп шығарған. 1995 жылы апатит концентратынан ЭФК 80, 8 % дигидраттық әдіспен алынды, 19, 2% - жартылай дигидраттық әдіспен өңделді. Қаратау фосфориті ЭФК тек қана дигираттық әдіспен алынады. Шикiзаттың негiзгi түрлерiнiң ЭФК - ң 1 т Р2О5 - ке фосфогипстiң шығуы, болпшақта қолданылатын немесе болжамды қолдануға, 2 - ші кестеде келтiрiлген. Фосфогипстi транспорттау және сақтау. Әлемде фосфогипстiң құртудың екi негiзгi бағыты дәл қазiр бар: өзен немесе теңiзге тастауы және арнайы құрылым (пайдаланылған карьерлер, кенiштерде тастау тағы сол сияқтылар) құрғаққа тастау. Ландскрунiндегi "АВ" фирманы Швецияда фосфогипстiң 230 мың тжыл тастауы үшiн 375 мың км ауқыммен теңiзде жасанды Арал қаруландырған (фосфогипстiң теңiзге тастауын аяқтаудан кейiн 4, 5 км ұзындықта) екіншісіне фосфогипстiң пульпасы беріледі. ТМД елдерінде фосфогипс тек қана құрғақтау жерлерде сақталады. Жеке алғанда, Қазақстанда АҚ "Суперфосфат зауыты" жанында, бұрын нұсқағандай, 20, 4 млн.т. фосфогипс жинап қойылған. АҚШ үйiндi фосфогипстiң тәжiрибесінде ең үлкен фосфогипс iс жүзiнде кенiштердiң қайырмаларында (96, 9%) толық лақтырып тастайтын құрғақтау жинаған. АҚШ - та ЭФК кейбiр жаңа өндiрiстерiнiң фосфорит орындарының жақын маңында салынады. Фосфогипстiң қолдануының негiзгi бағыттары. Фосфогипстiң қолданулары негiзгi бағыттары болып табылады: [78-89 ].
Ауыл шаруашылығында:
- табиғи сүт гипсiнiң қолданулары орынына сор топырақтардың химия мелиорациясы үшiн;
- қышқыл топырақтарының химия мелиорациясы үшiн (ізбест соры, сландық күлiмен тағы басқалар) тозаң тәрiздi ізбест материалдарымен араластыру;
- фосфорит ұны орынына компостерлеулер органикалық тыңайтқыштармен үшiн.
- цемент өнеркәсiбiнде: минерализатор ретiнде - шикiзатқа қосымшаға (соның iшiнде және колчедан шырақ тұқылымен араластыр) араластыр;
- цементтiң ұсталынуының жылдамдықтары (баяулатқыш ) реттеуiш ретiнде - табиғи гипс орынына цементтiк клинкерге қосымша ұнтақ алдында.
Кейбiр өнiмнiң жолсерiк алуымен (күкiрт кiретiн шикiзаттың дәстүрлi түрлерiнiң қолдануы орынына - күкiрт және колчеданның элементтерi) қышқылдың өндiрiстерi үшiн:
- (соның iшiнде әк) цемент - қыздыру әдiсiмен
- iзбестер - қыздыру әдiсiмен, соның iшiнде элементтiк күкiрттiң аралық алуымен; - силикат материалдары - қыздыру және термиялық әдiстермен.
Қайта өңдемеген фосфогипстiң қолдануы бар бұйымдарының құрылыс өндiрiлерi үшiн: - блоктер және панелдер - (электрофильтрлерден) ұшпа күлмен және iзбеспен араластыруда;
- кiрпiштер - фосфогипсiнiң сығуымен араластыр фосфогипс алған тұтастырғыш.
Қайта өңделмеген фосфогипстiң қолдануы бар бұйымдарының құрылыс өндiрiлерi үшiн: - блоктер және панелдер - (электрофильтрлерден) ұшпа күлмен және iзбеспен араластыр;
- кiрпiштер - фосфогипсiнiң сығуымен араластыр фосфогипс алған тұтастырғыш;
- мысалы, карбамид шайыр дәнекерлiк фосфогипстерден бұйымдары органикалық.
Гипс тұтастырғыш және бұйымдарының өндiрiстерi үшiн олардың iшiнен, дәстүрлi материалдардың қолдануы орынына: - берiктiгi жоғары және композициялық автоклав гипс тұтастырғыш па?-кальцийдiң сульфатының жарты гидратының түрлендiрулерi. Құрылыс қолданылатын тұтастырғыш үлкен суға шыдамдылықтар соның iшiнде ангидрит гипс (қосымшалармен) тiкелей, ретiнде сылақ және тығындайтын материал, құйма нивелирлейтiн негiздердiң едендерiне үшiн және (ғимараттардың сыртқы қоршауы үшiн қалқа тақталары және панел, акустикалық және сәндiк тақталар, кiрпiштер және блоктер тағы басқалар) бұйымдардың құрылыс өндiрiсi үшiн;

Фосфогипс CO2, NH3

CO2, Конверсия
Еріту
Күйдіру
Кептіру
Конверсия

CaCO3 тұнбасы Аммоний сульфатының ерітіндісі

конверсияға CO2

фосфоізбест фосфогипс немесе CaCI2

СЖЭ шығаруына концентрат
CaCl2
CO2, NH3

NH4Cl ерітіндісі таза CaCO3
Сурет 2 - сирек жер элементтерін бөліп алып, аммоний сульфатына және кальций карбонатына комплексті қайта өңдеу блок - схемасы.
- өнеркәсiптер көмiр тағы басқа салаларымен шахталардағы - (цементтiң қолдануы орынына) олжа жанында бекiтiлген кеңiстiктiң толтыруы және қорғау жолақтарының есебi үшiн;
- мұнай және газды өнеркәсiп және (цемент орнына) геологиядағы төмен температуралы ұңғымақ қолданылатын бекiткiш цементтiң жасаулары үшiн;
- өртейтiн ( - тұтастырғыш кальцийдiң сульфатының жарты гидратының түрлендiрулерi), ретiнде сылақ және тығындайтын гипс құрылыстарда тiкелей қолданатын, (қалқа тақталары және панел, және ғимараттардың сәндiк тақталары тағы басқалар дыбыс жұтатын гипстi картон тақталары) бұйымдардың құрылыс өндiрiсi үшiн.
Сонымен бiрге фосфогипс асфальтке қосымша сапада қолдануға болады. Фундаментке негiздердiң құрылымы үшiн материал сияқты қолдану фосфогипстері зерттеледi. Тыңайтқыштар және тұздар өндiрiстерi үшiн: (күкірт қышқылын қолданусыз) аммоний сульфаты және әк, карбамидпен, натрий сульфатын араластыру керек. Толтырғыш ретiнде: ақ балшық, лак бояу өнеркәсiбiнде және пластмассалардың өндiрiсi орынына қағаздар өндiрiсте, (жылумен өңделген фосфогипс орынына микробарит ,ақ балшық, әк, натрийдың сульфаты орынына фосфогипс тағы басқалар) дәстүрлi материалдар орынына шыны, аммонидың нитраты, сонымен бiрге жылу оқшаулағыш материалдарды өндiрiс және автомобиль жолдарының құрылысы үшiн қолданады. Фосфогипс қазiргі кезде Жапония, Франция, Финляндия, Германия, Белгия, Австрияда тағы басқа елдерде үнемі өсіп отыратын көлемде қолданылады. Фосфогипс қышқыл топырақтарының құнарлылығын жоғарылатуы үшiн химия мелиоранттарының жабдықтауды үлкеюiнiң iрi резервтерiнiң бiрi болып табылады. Фосфогипстiң толық қолдануының мәселесi түбегейлi күкiрттi қышқылды және цементке қайта өңдеу жолымен шеше алды.
1996 жылда күкiрттi қышқылға және цемент фосфогипстiң өңдеуiн iс жүзiнде процесс СаSО4 табиғи ангидридтiң өнiмдерi өңдеу бұл процесске ұқсас, деп аталатын, Мюллер-Кюннiң J.C.Fabbenindust фирма iске асырылған процесс. Бұл әдiсiнiң мәнi қалпына келтiргiшпен кальцийдiң сульфатының оның өзара әрекеттесуiнде ( кокс СО) айналмалы өртейтiн пешiндегi термохимиялық жiктеуiнде негiзделген.
Эндотермиялық процесс 2 сатыда жүреді:
1. 900C температурада: СаSO4 + 2С СаS + 2СО2
2. 1200С-тан жоғары зонада:
3СаSO4 + 2СаS СаО + 2SО2 Суммарлы реакциясын былай келтіруге болады:
2СаSO4 + С 2СаО + 2SО2 + СО2
Пісу аймақтағы кальцийдiң оксидi 1400 0С болғанда SiO2, Al2O3, қосымша қосымшаның түр P2O5пен пештерге жүктеледi әрекеттеседi. Бұл өнiмдер цементтiк клинкердi пайда болуын қамтамасыз етедi.
Бұл процесстiң жүзеге асыруының қатар технологиялық қиындықтарының бiрi болып табылған (Н2S, СоS, СS2) газ сияқты өнiмдер SO2-мен қатар тағы басқалар түзілуі мүмкiн процессті көрсетуге керек.
Фосфогипстен күкірт қышқыл және цемент өндiрiсінiң процессi бiр жағынан табиғи СаSО 4тiң өнiмдерi өңдеудi процесске ұқсас, бiрақ келесi айырмашылықтар бар:
- фосфогипс кристаллизация суы және 30% еркiн дымға дейiн болады, осыған байланысты, ол дейiн тоқашқа және кальцийнирлерге алдын ала ұшырайды отынның үлкен шығыны ескертетiнiн 6% дымның мазмұныды. Фосфогипс фтордың қоспасы және фтордың алып тастауға немесе байланыстыруы бойынша мұқиятырақ оның жууын қажеттiлiк және қосымша шаралар шақыратын Р2О5 болады. Фосфогипстегi жоғары сапалы цементтiң алулары үшiн 0, 5% Р2О5 аспайтын болуы керек және 0, 15% фтор аспайтын; - табиғи СаSО4, оны пешті бойлай өртейтiн болып тез жылжуға қарағанда сондықтан, температураның онында басқа үлестiрiлу керек болуға қарағанда фосфогипс көп дисперсиялық. Күкiрттi қышқылды және цементке фосфогипстiң өңдеуiн процесс тек қана сол қышқылдың сұрының өндiрiстiң басқа варианттары аяулырақ толып қалатында жағдайда қарап шыға алады: - (осы елде ) болмағандықтан немесе күкiрт кiретiн (элементарлы күкiрт, сұр колчедан, SO2 газдары) шикiзаттың дәстүрлi түрлерiнiң алып тастаулары; - әлемдiк нарықтағы күкiртке қымбатшылықтар әсiре.
Бiзше, фосфогипстiң утилизациясы болашағы , оның ауыл шаруашылықтарында қолдану химиялық мелиорант ретiнде болып табылады [85-92 ].
Дәл қазiр кiргiзiлетiн тыңайтқыштардың серпуi аласа. Себептердiң бiреуі кешендi жолдың жоқтығы болып табылады, соның iшiнде топырақтардың химия мелиорациясына. Барлық үлкен өткiрлiкпен ауыл шаруашылығының химизациялары осы кезеңде қышқыл топырақтарының известеуi және сортаң топырақтардың гипстеуi туралы сұрақ тұрады. Қарқынды егiн шаруашылық хабарлар бұл мәселенiң түбегейлi шешiмiсiз мүмкiн емес.
Қышқыл топырақтары және сортаң топырақтардың аудандарының Қазақстанда өсу мәлiметтері бойынша үрейлендiруi мүмкiн және топырақтардағы кальцийдiң қорларының терең талдаулары талап етедi. Оларда оның мазмұнының динамикасының түсiнуi үшiн керек топырақтардағы кальцидiң негiзгi қосу формаларына толығырақ тоқтауы керек.
Қышқыл топырақтарының құнарлылықтың жоғарылатуы үшiн химия мелиоранттарының жабдықтауды үлкеюiнiң iрi резервтерiнiң бiрi қалдықтардың өңдеудi жаңа технологиясының өңдеуi бола алады. Қазақстанда және шетелде iстелiнген зерттеулердiң аналитикалық шолуы фосфогипстiң қолдану көрсеткiштерi және (борогипс, полигалит) шартқа сәйкес емес кендердiң техникалық - экономикалық көрсеткіштерін едәуiр жақсарта алғанын көрсетедi. Бүгiнгi күнге, химия өндiрiстерiнiң қалдықтары екiншi шикiзат ретiнде қолдануға байланысты, көп мәселелер шешiмiн таппаған. Қор сақтаушы технологиялар мысалдары жоқ, негізгі шикізат ретінде фосфор және бор өндірісінің қалдықтары қолданар еді, техногенді руда (полигалит) қолданған технологиялық процесстер қолданылмайды. Бұл төмен сапалы кендер құрамында өсімдік өсуіне қажет элемент (калий, магний, бор) бар. Техногендi шикiзат өндiрiсіне кіргізу, Қазақстанда шығарылатын тыңайтқыштарды кеңейтуiне мүмкiндiк туғызар едi. Әр түрлi химиялық өндiрiстерiнiң өнеркәсiптiк ағынды сулары табиғи суқоймаларда төгеді, фосфор және бор қайта өңдейтiн зауыттардың жанында экологиялық қолайсыз жағдай туғызады.
Фосфат және бор құрамдас материалдардың өңдеу бойынша белгiлi технологиялық шешiмдері негiзiнде, бiр - , екi компоненттi тыңайтқыштар және бiржақты мелиоранттар алуға мүмкiншiлiк бередi. Техногендi шикiзатының өндiрiсiне тарту шығарылған тыңайтқыштардың Қазақстандағы номенклатурасының кеңейтуiне мүмкiндiк туғызар едi.
Осы кезеңде, бiздiң Республикамыздың жерінің типын және оның климаттық жағдайларын есепке алсақ, мелиорлейтін және тыңайтқыш қасиеттерін көрсететін химиялық мелиоранттар агрохимиялық тиiмдi болуы керек, яғни құрамында (кальций, магний, қалий, фосфор, бор) бiрнеше қоректендiргiш элементтер болуы қажет. Бұл элементтiң тыңайтқыштар құрамында болуы көп өсімдіктер үшiн тез өсіретін және емдiк әсері болатыны белгілі.
Атап өтiп болсақ, химия мелиорациясының процессiнде қалай олардың тұнбалықтардың топырақ оңай жуылатын натридың сульфатына натри және байланыстырудың айырбастау катиондарының ығыстыруының зайыптарының cына кальцидi сор топырақтардың сорып алатын кешенiнiң әбден қанықтыруында болады. Сонымен бiрге топырақ ерiтiндiнiң биiк саңылаудығын бейтарап қалдырады және топырақтардың агрохимиялық қасиеттерiн кенет жақсартатын топырақ коллоидтардың жоғары дисперсиялы жүйелерi бiрiгедi. Топырақтардағы кальцийдiң негiзгi қосылысы, карбонат формасы болып - СаСО3 анықталған. Кальцидiң карбонатын суда аз (14 мгл ) ерiтемiз. Оның ерiгiштiгiнiң әлсiз көмiр қышқылы қатысуымен топырақ ерiтiндiде дегенмен 1 гл жете 70 есе үлкеедi. Барлық әк тастар мен доломиттерлер Со2 - нің ерекшелеуi бар күштi қышқылдарында оңай ашып тастайды. Соңғысы кальцидiң миграциясына анықтайтын ықпал және қышқыл түзетiн минералды тыңайтқыштардың қарқынды қолдануы шарттарындағы топырақ құнарлылығында болады. Ең алдымен, (азотты аммиакты формасы) азотты тыңайтқыштардың минералды тыңайтқыштарының енгiзуiнде, топырақ карбонаттардың ерiгiштiгi көп өседi. Босататыны топырақтардың бедерi бойынша бұл кальцийде түпкiрлей көшедi, жер асты сулардың (SO, PO, PO Сl) минералды тыңайтқыштармен түсетiн күштi қышқылдардың аниондарының бақылап отыруына шейiн [80 ]. Минералды емес азотты тыңайтқыштардың килограмм топыраққа олардың iшiнен 3 кг кальцийдiң карбонатының орташа шаймалауға енгiзiлгені анықталған [79 ]. Топырақтардың кальцийдiң шаймалауы азотты тыңайтқыштардың жеке түрлерi бойынша (СаСО3ке қайта есептегенде) 6 кг жете алады. Мысалға, топырақтардан кальцийдiң шаймалауы аммоний сульфатының түрiнде азотты енгiзуде 6 кг жете алады.
Кальций агрохимиктердiң зерттеулерiнiң көрсететiн топырақтардағы кальцидiң бекiтуiнде болмайды өйткенi (қалийға немесе магнийге тәрiздi) сазды минералдардың кристалды торына кiрмейдi. Топырақтағы биiк мазмұн туралы ол кальций, неткенмен сондықтан және өсiмдiктермен болмашы шығару, сандар, салыстырғанда басқа элементтердi топырақтан ең үлкенiне жоғалады. Кальцийдiң қорлары топырақтардан жылдам сарқылады, жеткiлiктi сулау аймақта (ең алдымен азотты) минералды тыңайтқыштардың енгiзуiнде әсiресе және суландыруда келгенде, кальцидiң шайылуы минералды тыңайтқыштардың қазiргi формаларының қарқынды қолдануы шарттарында кенет өседi. Демек, топырақ құнарлылығының сүйемелдеулерi мақсаттардағы жаңа құрамында кальций бар материалдардың жабдықтау және енгiзуi ескеруге керек, топырақтардың мол қышқылдықтың бейтараптандыруы үшiнғана емес, бастапқы деңгейдегi олардың реакциясының сүйемелдеуi үшiн. Осы жобада ұсынылатын негiзгi идея технологиясы келесi 3 суретте схема түрінде көрсетілген.
Қатты ҚАЛДЫҚТАР
СҰЙЫҚ ҚАЛДЫҚТАР
БІРІГІП ӨҢДЕУ
ТАЗАРТ.СУ

ТехниКАЛЫҚ ТҰЗДАР, МИКРОЭЛЕМЕНТТЕРМЕН БАЙЫТЫЛҒАН, комплексТІ ТЫҢАЙТҚЫШТАР.

Сурет 3 - Фосфор қалдықтарын қайта өңдеу және кондиционды емес руда (полигалит) өндірісінде арзан химиялық мелиоранттар алынуының ресурс үнемдеу технологиясы.
Мұндай есептiң шешiмдерi үшiн құрамында кальций бар, арзан химиялық мелиоранттар алуы үшiн өндiрiстер және (полигалит) шартқа сәйкес емес кендердiң фосфор қалдықтардың қайта өңдейтін тартуын ғылыми - қисынды қор сақтаушы технологиясын жасауға керек болады.
Батыс Қазақстанда орналасқан полигалит тұзының үлкен қорлары бар екені белгiлi. Полигалитті тұз кейбiр топырақтардың мұқият ұсақтауда K - Mg түрiнде тiкелей қолданыла алатын тыңайтқыш. Фосфаттарға қосымша ретінде алынатын полигалит тыңайтқыштың қасиеттерiнiң жақсартуына мүмкiндiк туғызатынын анықталған. Фосфаттың шығаруы үшiн фосфогипстiң таңдауы және полигалитті сорбент ретiнде - ағынды сулардан иондары бiрдей зарядтың иондарының изоморфты орнын басуының мүмкiндiгiмен шартталды:
фосфат сульфат-иондарға (HPO; SO) ыдырайды, қаралатын иондар жақын иондық радиустар мәнi болады. (3,00.10-10; 2,95.10-10м), сонымен бiрге қабiлеттi кристалды тор түріне кристалданады. Ағатын реакциялардың теңдеуi, ерiтiндi және тұздардың ерiгiштiктiң тепе-теңдік рН-ы осындай:
CaSO4 + 2Н3РО4 = Са(Н2РО4)2 + H2SO4 ;
рН = 2-4; ПР CaSО4 = 9,1 . 10[-6];
ПР Са(Н2РО4)2 = 1[.] 10[-3]
CaSO4 + НРО = СаНРО4 + SO
рН = 8,0-9,8;
ПР СаНРО4 = 2,7[.]10[-7]
3CaSO4 + 2РО = Са3(РО4)2 + 3SО
рН= 10,0-12,0.
ПР Са3(РО4)2 = 2,0[.]10[-29]
Теңдеулерден қышқыл кальцийдiң жақсы еритiн бiр алмасатын фосфаты құрастыратынын көруге болады.
-ПР Са(Н2РО4)2 = 1[.] 10[-3],
рН 8,0 - 10,0 интервалында тұнбаға дикальцийфосфат түзеді.
(преципи - тат) -ПР СаНРО4 = 2,7.10-7 .
Дикальцийфосфат аммонийдың цитратын жақсы еритiн созылған әсерлердi тыңайтқышқа оңай игерiлетiн өсiмдiктерге жатады. 10, 0 жоғары тұнба ерiтiндiсiнiң саңылаудықтары үлкеюде қиын еритiн фосфаттар түсiп қалады.
- ПР Са3(РО4)2 = 2,0.10-29.
Не бiр ион қарағанда иониттiң таңдаулылығы (SO42- ) ионның бекiтуiмен (НPO42- ) электролиттiң ионының байланыстыратын қабiлеттiлiгi, немесе иондық құрылуымен шартталған. Бұл иониттiң осындайда ион алмасу топтарында болады электролиттер мықты кешендер құрастыра немесе еритiн Қосуларға қиын нық иондармен iлiнiседi. Соңғы жағдай қиын еритiн қосулардың құрылуын жетектеп жүретiн НPO42-электролиттiң иондары бар SO42- ... жалғасы
Ұқсас жұмыстар
Топырақтың химиялық мелиорациясына анықтама
Химиялық қару
Химиялық байланыстар
Химиялық элеметтер
Химиялық байланыс
Экстракциялық фосфор қышқылы өндірісінің физикалық – химиялық негіздері
Қоршаған ортаның химиялық ластануы туралы
Химиялық талшықтар
Химиялық элементтер
«Глинозем мен силикат материалдардың химиялық технологиясы»
Пәндер

Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор №1 болып табылады.

Байланыс

Qazaqstan
Phone: 777 614 50 20
WhatsApp: 777 614 50 20
Email: info@stud.kz
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь