Натрий үшполифосфат

Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 74 бет
Таңдаулыға:

2

3

4

5

Аннотация

В данном дипломном проекте рассмотрены получение и утилизация

отходов

соли

триполифосфорной кислоты триполифосфата натрия

использующий в синтетических моющих средств. В нашей стране НТПФ

производит в ТОО «Казфосфат» НДФЗ который расположен в 20 км. северо-

западнее границы г. Тараз, 6 км. южнее с. Бирлесу-Енбек.

В проекте приведены технологические схемы процесса, расчеты

материальных балансов и размеры основных аппаратов. Кроме того

рассмотрены разделы охраны труда и экономики.

Annototion

In this thesis project examined the receipt and utilization of waste salt

tripolyphosphoric acid using sodium tripolyphosphate in detergents. Our country

produces NTPF ТОО "Kazphosphate" NDFZ which is located 20 km. north-west of

the border city of Taraz, 6 km. to the south with. Birlesu-Enbek.

The project shows the process flow diagram, material balance

calculation and the size of the main unit. In addition to the section of occupational

safety and economy.

Аңдатпа

Осы дипломдық жобада Синтетикалық жуғыш заттар өндірісінде

қолданылатын, фосфор қышқылының көп тараған тұздарының бірі, Натрий

үшполифосфатты алу жолдары, алған кезде шығатын қалдықтарды қайта

өңдеу қарастырылған. Елімізде НҮПФ-ты Тараз қаласының солтүстік-батыс

бөлігінен 20км, Бірлесу-Еңбек ауылының оңтүстігінен 6км қашықтықта

орналасқан ЖШС «Қазфосфат» ЖЖФ зауытында өндіріледі.

Жобада натрий үшполифосфатының технологиялық схемасы, процестің

материалдық баланстары және негізгі аппараттарының өлшемдері

есептелінген. Тіршілік қауіпсіздігі және экономика бөлімдері қарастырылған.

Мазмұны

6

Кіріспе . . . 4

1.

Синтетикалық жуғыш заттар (

) қасиеттері

және сапасының сипаттамасы . . . 5

1. 1

Алынатын заттың физика - химиялық қасиеттері . . . 5

1. 2 Синтетикалық жуғыш заттарды өндірудің бастапқы

шикізаттары . . . 7

1. 3 Термиялық фосфор қышқылын алу . . . 12

1. 4 Термиялық фосфор өндірісінің қалдықтары және оны

қайта өңдеу . . . 15

1. 5

кальцинирленген содасын

алу . . . 17

2. Натрий үшполифосфатын алу . . . 22

2. 1 «Қазфосфат» ЖШС компаниясының ЖЖФЗ-ы жайлы

жалпы мәлімет . . . 22

2. 2 Термиялық фосфор қышқылынан натрий

үшполифосфатын алу . . . 24

2. 3

Бейтараптану әдісімен

алу процесінің

негізі . . . 26

2. 4

2. 5

3.

3. 1

Өндірістің технологиялық схемасы-

ның сипаттамасы . . . 30

Натрий үшполифосфатын (НҮПФ) қолдану аясы . . . 33

Технологиялық есептер . . . 38

Материалдық есептер . . . 38

3. 2 Натрий фосфат ерітіндісін сүзу және тұнба жуудың

материалдық есептері (1т

) . . . 38

3. 3 Ерітіндіні кептіру, натрий ортафосфатын кальцинацияла

және өнімді өлшеп орау сатыларының материалдық баланстары

( 1т кальцинирленген содаға) . . . 44

3. 4

1 тонна НҮПФ-қа материалдық ағындар . . . 49

3. 5 Цехтың сағаттық өнімділігіне және бір технологиялық

жеміске материалдық ағындар . . . 51

3. 6 Өнімнің сапасы . . . 55

3. 7 Негізгі жабдықтарды таңдау және есептеу мысалдары . . . 55

4.

4. 1

Тіршілік қауіпсіздігі және еңбекті қорғау . . . 57

Натрий үшполифосфаты өндірісіндегі зиянды заттар және

одан сақтық шаралары . . . 57

4. 2

Өндірістік бөлмелердің микроклиматтық

параметрлері . . . 59

4. 3

4. 4

4. 5

Өндіріс орнындағы электр қауіпсіздігі . . . 62

Өндірістегі өрт қауіпсіздігі . . . 63

Қоршаған ортаны қорғау. НҮПФ өндірісінде шығатын

7

қалдықтарды пайдаға асыру . . . 64

5.

Экономикалық бөлім . . . 67

5. 1 Зауыттың өндірістік қуатының есебі . . . 69

5. 2 Негізгі қорларды құру үшін капиталдық салымдарды есептеу . . . 69

5. 3 Еңбек және жалақы көрсеткіштерінің есебі . . . 69

5. 4 Құрылғыны экплуатациялау үшін және керек жарағымен

қамтуға кеткен шығындарды, цехтағы шығындардың сметасын

құруға арналған есеп . . . 72

5. 5 Зауыттың ағымдағы эксплуатациялық шығындарының есебі

немесе өнімнің өзіндік бағасы . . . 73

5. 6 Жобаның шешімімен экология - экономикалық

тиімділікке негіздеме . . . 74

Қорытынды . . . 77

Пайдаланылған әдебиеттер . . . 78

КІРІСПЕ

8

Натрий үшполифосфатын халық шаруашылығының көптеген

салаларында қолданады. Оның өндірісі техникалық фосфаттар өндірісінің

жалпы көлемінің 70%-ын құрайды. НҮПФ-ының негізгі тұтынушылары

синтетикалық жуғыш заттар заттар өндірісі болып табылады.

Натрий үшполифосфат беттік активті заттардың жуғыш қабілетін

жақсартады. Олар ластану бөлшектерін суспензиялайды және олардың

жойылуын жуу және флотация кезінде жеңілдетеді, боялмаған маталар

ақтығын (белизна) жақсартады, дақтардың жойылуына жақсы әсер етеді,

қалдықтарды жуғыш машиналардың түбі мен қабырғаларынан жояды,

көпіршіктердің пайда болуына әсер етеді және оған тұрақтандырғыш

әрекетіне ықпал жасайды.

Басқа фосфаттар мен бейорганикалық қосылыстарды салыстырғанда

натрий үшполифосфаты синтетикалық жуғыш заттар құрамына кіретін бағалы

тұздардың бірі болып табылады.

Өндірістің ұлғаюымен байланысты өнімнің сапасына жоғары талаптар

қойылады: негізгі зат формасының мөлшерін көбейту, қоспаларды азайту.

Дүниежүзінде түйіршіктелген НҮПФ-қа сұраныс өсуде. Олар суда жақсы

ериді, әсіресе Na 5 P 3 O 10 -ІІ формасы, тасымалдауға оңай, әртүрлі жуғыш

заттардың ылғал тартқыштығын және қатаюын азайтады.

Натрий үшполифосфаты тері, тамақ өнеркәсібінде дәрі және

косметикалық препараттар жасауға да кең қолданыс табуда.

Натрий үшполифосфатының көмегімен бактерицидті және фунгицидті

қоспалар алады, олар мақта мен дәке (бинт) дайындалатын целлюлозды-

қағазды материялдарды импрегмирациялауға жарамды болып келеді. Бұл

қосылыстан тұратын ерітіндінің коррозиялық әсер етуін қауіпсіз ете отырып

фармацевтикалық препараттарды консервлеуге, залалсыздандыруға және

пастерлеуге мүмкіндік береді. Натрий үшполифосфат стомотологияда

қолданылатын залалсыздандыратын заттардың құрамында секвестрилейтін

агент ретінде қолданылады.

Поли

және натрий үшполифосфаттар ет және ет өнімдерінің

қасиеттеріне әсер етеді. Олар суды ұстау қабілетін өзгертеді, термиялық өңдеу

кезінде ылғалдық жоғалуын

азайтады, еттің табиғи түсін сақтауын

қамтамасыз етеді. Эмульгирлеуші қасиетінің арқасында олар шұжықтың

құрамын, майдың біркелкі таралуы есебінен жақсартады және басқа да

жағымсыз өзгерістердің пайда болуының алдын алады.

Жер жүзінде натрий үшполифосфаты жылына миллион тоннадан артық

жұмсалады.

Бұл дипломдық жоба Тараз қаласындағы ЖШС ‘‘ҚазФосфат‘‘

зауытында алынатын натрий үшполифосфатының (синтетикалық жуғыш

заттары) өндірісіне негізделген.

1.

Синтетикалық жуғыш заттар ( Na 5 P 3 O 10 ) қасиеттері және

сапасының сипаттамасы

9

1. 1 Алынған заттың физика - химиялық қасиеттері

НҮПФ - ақ түсті ұнтақ. Ол фосфор қышқылының көп тараған

тұздарының бірі. Салыстырмалы молекулалық массасы - 368, 1; балқу

температурасы - 622ºC. Негізгі тұтынушыларының бірі - синтетикалық

жуғыш заттар өндірісі.

1. 1 сурет - Натрий үшполифосфат

Натрий үшполифосфатының екі изомерлі формасы болады. Na 5 P 3 O 10 - І

жоғары температуралы және Na 5 P 3 O 10 - ІІ төменгі температуралы. Екі түрдің

тұрақтылық шарттары 1. 1-кестеде келтірілген.

Екі формалы изомерлердің еру жылдамдықтарында,

рН

айырмашылықтары жоқ, бірдей сулы ерітінді және кристаллогидрат Na 5 P 3 O 10

2

рентгенограммаларында, гидратация жылуларында (І форма - 13000

ккал/кг), (ІІ форма - 1000 ккал/кг) ылғал тартқыштығында (ІІ формасы І

формаға қарағанда баяу гидратталады, екі түрі де гексагидрат түзеді),

айырмашылықлар байқалады.

10

1. 1-кесте. Екі түрдің тұрақтылық шарттары

І және ІІ формадағы НҮПФ және гексагидраттың еру жылулары,

сәйкесінше 67, 5-59, 0+10, 9 кДж/моль, ІІ форма - төмен температуралы, суда

өте тез ериді, ол еріген тұз концентрациясының күрт жоғарылауынан

кесектердің түзілуіне және ерімей қалған тұздың бетіне кристалданатын

НҮПФ-ң гексагидратының түзілуіне әкеп соғады. Бұны болдырмас үшін

ерітіндіні үздіксіз араластыру қажет.

І және ІІ түр оттегі мен натрий атомдарының орналасуымен

ерекшеленеді, І формада натрийді тетраэдрлік ал ІІ формада натрийді

октаэдрлік оттегінің орналасуы байқалған.

І формалы НҮПФ-ғы натрий атомының симметриялығы

болмағандықтан оның тұрақтылығы төмен және еру жылдамдығы жоғарырақ

болады. Сол себептен қанықққан ерітінді түзіледі, тез гексагидратқа

кристаллданады және түйірлер пайда болады.

ІІ формалы НҮПФ баяу еритіндіктен суға араластырмай қосуға болады

және массаның бірігіп қалу қаупі жоқ [ 1 ] .

1. 1. 1

Өндірілетін өнімге қойылатын

талаптарды

қанағаттандыратын МЕСТ. 13493 - 77 көрсеткіштері.

МЕСТ. 13493 - 77 сәйкес натрий үшполифосфаты 1. 2-кестеде

көрсетілген талаптарды қанағаттандыру керек. Ал 1. 3-кестеде натрий

үшполифосфатының ылғал тартқыштығы көрсетілген.

1. 2 кесте - Натрий үшполифосфатының сапасына қойылатын МЕСТ. Э13493-

77 талаптары

1. 2 -кесте жалғасы

1

11

Натрий үшполифосфатының ерігіштігі температураға тәуелді:

температура, 0 С 25 40 60 80 100

мөлшері, массасы, сағат 14, 5 16, 35 19, 25 23, 25 32, 5

Натрий үшполифосфат гексагидраттың ерігіштігі температураға аз

тәуелді:

температура, 0 С 0 20, 1 25 50

2

13, 98 12, 92

12, 96 14, 34

Натрий үшполифосфат

алюминий, мырыш, қола, мыс

қорытпаларын таттандырады [1-3] .

1. 2 Синтетикалық жуғыш заттарды (НҮПФ) өндірудің бастапқы

шикізаттары

Натрий үшполифосфатын алудың бастапқы шикізаттар - фосфор

қышқылы және кальцинирленген сода. Қосымша материалдар - кизельгур

және аммиакты селитра.

Сусыз фосфор қышқылы - кристалдану температурасы 42, 35 0 С

(315, 55К), мөлдір тұйық кристалдар. Молекулалық массасы - 98. Фосфор

12

қышқылы сумен барлық қатынастарда араласады. Натрий үшполифосфат

өндірісінде МЕСТ 10678-76

(2. 1-кестеде көрсетілген) талаптарын

технологиялық режим нормаларына сәйкес 42-45%

Н 3 РО 4 дейін сұйылтылатын термиялық фосфор қышқылы қолданылады. 2. 2-

кестеде

термиялық

фосфор қышқылының өндірісте қолданылатын

концентрациялары келтірілген [2-3] .

2. 1- кесте. Термиялық фосфор қышқылының сапасына МЕСТ 10678-76

талаптары

2. 2-кесте. Термиялық фосфор қышқылының қасиеттері

13

Кальцинирленген сода негізгі зат Na 2 СO 3 ақ түсті ұнтақ. Суда

ерігіштігі, г/100г суда

Температура, 0 С 0 25 35, 37 49, 5

Ерігіштік 6, 86 29, 2 8, 0-111, 5 44, 5

Техникалық өнімді МЕСТ 5100-73 сәйкес өндіреді [6-7] .

2. 3 кесте - Кальцинирленген сода сапасына МЕСТ 5100-73 талаптары

Ескерту: 2, 4, 5, 6, 7 пунктер қыздырылған заттарға қайта есептегенде

берілген.

14

Аммиакты селитра, өнімнің ағартуына және НҮПФ ІІ формасының

мөлшерінің көбеюіне мүмкіндік туғызатын қосымша ретінде, концентрациясы

50% ерітінді қолданылады.

Аммиакты селитра сапасы МЕСТ 2-75 талаптарын

қанағаттандыруы керек (2. 4-кесте)

2. 4 кесте - Аммиакты селитра сапасына МЕСТ 2-75 талаптары

Кизельгур - ақ ұнтақ тәрізді немесе қызғылт реңді ірілеу ұнтақталған

масса, сорбциялайтын, сүзетін материял ретінде қолданылыды. Қазіргі

уақытта кизельгурды РСТ АРМ ССР 1071-79 сәйкес шығарылады (2. 5-кесте)

[4-5] .

2. 5 кесте - Кизельгур сапасына талаптар

15

1. 3 Термиялық фосфор қышқылын алу

Шикізат ретінде Қаратау фосфориті қолданылады. Фосфорды бос

күйінде алу үшін фосфоритті құм және көмірмен араластырып қыздырады:

Ca 3 ( PO 4 ) 2 + 5C+2 SiO 2 = Р 2 +5CO+ Ca Si 2 O 7 - Q

16

(1)

Бөлініп шыққан фосфор буы суытылып, қатты күйге ауыстырылады,

судың астына жиналады. Негізінде электр пештен шыққан фосфор бу күйінде

бөлінеді - Р 2 . Бұл процесті фосфордың электрлі айдау процесі деп атайды.

Тотықтыру жолымен, пештен шыққан фосфор буларын немесе

қорытылған фосфордан термиялық фосфор қышқылы алынады:

2Р 2 +5O 2⬄ 2Р 2 O 5

2Р 2 O 5 + 3H 2 O⬄ 2H 3 PO 4

(2)

(3)

Фосфор қышқылы екі сатылы әдіспен өңдеу кезінде, сол сияқты электр

пештердегі газдарды конденсациялау және фосфорды қорыту арқылы өртеу

кезінде электрлі пештегі газды тікелей күйдірумен салыстырғанда едеуір таза

фосфор қышқылы алынады. Сонымен қатар екі сатылы әдістің артықшылығы

жоғары процентті көміртегі оксидін қолданудың мүмкін екендігі. Бұл

қолданылатын оксид фосфорды газдан конденсациялау кезінде шығады.

Бір сатылы әдісте көміртегі оксиді фосформен бірге жанып, ал осыдан

түзілген газдың көп мөлшеріндегі фосфор қышқылын ұстап қалу үшін үлкен

аппаратураларды электр энергиясының шығыны және ауаның судың көп

мөлшердегі шығынын қажет етеді.

Бу тәрізді және қорытылған сұйық фосфордың ауада жылуы кезінде

құрамында фосфорлы ангидриді бар газ түзіледі. Фосфор ангридін фосфор

қышқылына айналдыру үшін газды сумен абсорбциялау қажет болады [11-12] .

НҮПФ фосфор тұздарының бірі болғандықтан фосфориттерді

күйдіргенде пайда болатын газдардың тазарту технологиясына тоқталсақ.

Фосфор өндірісінде фосфориттерден элементті фосфор алады.

Алдын ала фосфоритті термохимиялық әдіспен дайындайды - күйдіреді.

Фосфорит құрамында

-

(

)

(

) 2

2

(

) 2 Термохимиялық

дайындауда карбонаттар (доломит, кальцит т. б. ) ыдырайды, декарбонизация

өтеді:

(

) 2

Табиғи кальцит

біріншілік деп аталады, ал көрсеткен реакцияда

пайда болған кальцит екіншілік деп аталады. Температура жоғарылаған сайын

екіншілік кальцит ыдырап СаО пайда болады және

ұшады:

3

СаО+

ұшатын процесс декарбонизация деп аталады.

Декарбонизацияның қажеттігі соңында күйдірген фосфоритті

электротермиялық пешке жүктегенде балқыту процесі жөнді өтіп,

«қайнамайды», сонымен өатар электрэнергия 10% -тей үнемді болады.

Шикізатты дайындағанда ең алдымен үгітеді, қажет болса ұнтақтайды

(түйіршік алғанда), сол кезде шаңдар пайда болады, үгітілген ұсақ

фракциялары тастанды түрінде түседі. Олар үйіліп-төгіліп жатады, қоршаған

17

ортаға ластаушы заттар көзі болады. Осындай кондициясыз шикізаттарды

жүзеге асырып, пайдалы зат алғанда табиғи ресурстарды үнемді, кешенді

пайдалану технологиялар жасалады. Мысалы, фосфориттің төгіліп, елеуіштен

өткен фракцияларын ұнталап, гранула алып қайталай қолданып, күйдіріп,

балқыту процесіне жіберіледі (2. 1-сурет)

1. 3. 1 сурет - Фосфоритті өңдеудің технологиялық сұлбасы.

Балқыту процесте шлак феррофосфор пайда болады, оларда жерді,

ауаны ластайды. Соңғы уақытта шлак, феррофосфорды өңдеп әр түрлі

пайдалы заттар алынады. Суретте І, ІІ - қатты қалдықтар көздері (реттелген -

жинап алады) . ІІІ, ІV, V газдар көзі (реттелген - ұсталып, тазартылады) . Қатты

қалдық-тарды (шлак, феррофосфор) өңдегенде (күйдіргенде) реттелген ІV, V

көздері пайда болады, газдар ұсталып, тазартылып сыртқы ауаға құбыр

арқылы атмосфераға жіберіледі. Шлактан керамика, волластонит, шыны

кристалды материалдар алуға болады. Феррофосфордан тринатрийфосфат

алынады.

18

1. 3. 2 сурет - Фосфоритті балқыту процесінің сұлбасы

Шлактың құрамындағы ең токсикалық компоненттер:

- фосфин өте

уытты газ. ШРК-сы жұмыс зонасында 0, 1 мг/

( бауырға, асқазанға, көзге

зияны тиеді, анемия болады) [ 5 ] .

Термиялық фосфор қышқылын алудың технологиялық схемасы

Электр пештен фосфоритті құммен, көмірмен араластырып қыздырғанда

газ түріндегі фосфор - Р 2 -ыстық судың қысымының әсерімен шығу

резервуарынан мұржа өткізгіш арқылы форсункаларға беріледі. Форсункалар

қышқылға төзімді хром никельді болаттан немесе хромды шойыннан

жасалады, ол қыздырғыш камера мұнараға тік торлар болып қапталған.

Мұнараның корпусы шойыннан жасалған, іші болаттан және резинканың

қатарларын бойлап қышқылға төзімді плиткалармен қаптаған. Мұнараның

биіктігі 10 м, диаметрі жоғарыдан 2, 75 м, төменнен 2, 35 м. Осындай жағу

камерасы мұнарасында 12 тонна фосфорды тәулігіне өңдеуге болады. Осыдан

бір тәулікте 100%-ті 37, 5 тонна фосфор қышқылын алуға мүмкіндік бар.

Форсункаларға түскен фосфор сығылған ауамен балқып және ысыйды да

жалындар түзеді. Қосымша ауа қыздыруға керекті тор арқылы, форсункаларға

бекітілген мұнараға түседі. Мұнараның корпусының жоғарғы жағында

«қайтару» дөңгелек науа орналастырылған, осы науаға суық фосфор

қышқылы келеді, оның температурасы 30-40 ºС. Тағы да күйдірілген

фосфордан фосфор қышқылының түзілуіне қажетті су осы жерге құйылады.

19

Құйылған су мұнараның ортаңғы бөлігіне бірнеше тесіктер арқылы беріледі.

Су қатты кірпішке соғылғандықтан буға айналып, әбден газбен араласады.

Судың мөлшері мұнарадан аққан қышқылдың концентрациясы 88% (H 3 PO 4 )

болғанға дейін реттеліп отырады.

Сумен араласқанда суық фосфор қышқылы жоғарғы науа арқылы оның

ішкі жағымен, мұнараның қабырғасымен ағып түседі. Электросүзгіштің ішкі

детальдары шірімейтін болаттан жасалған. Электросүзгіге қышқылдың

құйылуы үшін ортасына қарай иірім жасалған. Электросүзгіден аққан

қышқылдың концентрациясы 75-77 %, мұнарадан аққан қышқылдың

концентрациясынан бірнеше рет төмен. Қышқылдың концентрациясы төмен

болған сайын газдың температурасы да төмен болады. Төменгі температурада

су буының көп мөлшері конденсацияланады.

Мұнарадан шыққан 80-85 ºС температурадағы қышқыл және

электрсүзгідегі қышқыл науа арқылы болатты құбыр арқылы және қышқылға

төзімді кірпіштен қапталған жинағышқа ағып келіп түседі. Бұл жерде 85-86%

фосфор қышқылы түзіледі. Бұл қышқыл насос арқылы шірімейтін болатты

сүзгіден тоңазытқышқа беріледі, сонан соң сумен 30-40 ºС температуға

дейін суытылады. Дайын өнімдер сақтайтын қоймаларға жіберіледі.

Қышқылдың қалған бөлігі мұнараға қайта өңделуге жіберіледі.

Өндірісте 1 тонна термиялық фосфор қышқылын алу ушін 0, 32-0, 33

тонна сары фосфор жұмсалады.

Термиялық фосфор қышқылының құрамында мынадай қоспалар

болады:

SO 3 R 2 O 3, Pb, F, SiO 2 -нің жүз немесе мыңдаған проценттік үлесі

болады, ал As-ның болуы 0, 002-0, 004% шамасында болады.

Алынған термиялық фосфор қышқылы концентрленген содамен

нейтралдау арқылы натрийдің үшполифосфатын, натрийдің пирофосфатын

және фосфат тұздарын алуға қолданылады [ 11 ] .

1. 4 Термиялық фосфор қышқылы өндірісінің қалдықтары және оларды

қайта өңдеу

Үшкальций фосфаттың қайта орнына келуі көмірқышқыл газының

көмегімен электр пештерінде кремнеземді шихтаға қосу арқылы жүргізеді.

Ca 3 ( PO 4 ) 2 + 5С + 2Si

+ 5СО +

20

(1)

1. 3 сурет - Фосфорды өндіру сұлбасы: 1 - қоспа бункерлері; 2 - араластырғыш; 3 -

сақиналы қоректендіргіш; 4 - шихта бункера; 5 - электр пеші; 6 - шлакқа арналған ожау; 7

- феррофосфорға арналған ожау; 8 - электр фильтрі; 5 - конденсатор; 10 - сұйық

фосфордың жинағы; 11 - тұндырғыш

Процесс кезінде қосымша реакциялар байқалады, солардың ішінде ең

маңыздылары:

Ca 3 ( PO 4 ) 2 + 8С

Ca 3 P 2 + 8СО,

(2)

Ca 3 P 2 + 6С

3Са

+ P 2,

(3)

Электр пештерінде 1т фосфор алған кезде, құрамында жоғарғы 4000

көміртегі газы, 0, 1-0, 5т феррофосфор, 0, 05-0, 35т және 7, 5-11т силикатты шлак

және де 50 кг-дай құрамында ферросы бар шламдар түзеді.

Фосфор, фосфор қышқылдар және фосфорлық тыңайтқыштар

өндірісінің қалдықтары химиялық аймақтар кешендерінің үлкен көлемді

қалдықтары болып табылады. Фосфор өндірісіндегі көп меншікті салмақ

фосфорлы тыңайтқыштар - суперфосфат өндірісінен келеді. Бұл өнімдерді алу

үшін шикізат болып құрамында Ca 3 ( PO 4 ) 2 фосфориттері бар кендер, фтор -

апатиті Ca 3 ( PO 4 ) 2 * CaF және хлор - апатиті Ca 3 ( PO 4 ) 2 *

. Негізгі

минералдардан басқа бұл кендер құрамында минералды қоспаларды және аз

көлемде уран, торий ванадийды құрайды.

Фосфорлы кендер кальция фосфаттарымен нығайтылған тұнба тәріздес

болады. Фосфор кендерін қазған кезде құм, балшық және күкірттің

қалдықтары

бар қатпарлы тастар үйінділерге түседі және мүлдем

қолданылмайды. Құрамына қарай оларды кезекті толтырғыштар (аглопорит)

өндірісінде және керамика өндірісінде шикізатқа қоспа ретінде қолдануға

болады. Фосфор кендерін байыту кезінде флотация арттары түрінде үлкен

көлемді қатты қалдықтар түзіледі. Олардың массалары шыққан кендердің 70-

75% массасына жетуі мүмкін. Апатитті кендер оңай байытылатын түрге

жатады және үлкен көлемді реагентті қолдануды талап етеді. Қалдықтарда

үлкен көлемді фосфаттар қалады. Қалдық шығаруды азайту үшін қиын

21

байытылатын кендері қышқыл және түзгіш қалдықтар қосылған шикізатты

селективті қышқылдандыру арқылы қайтадан өңдеу жөнді. Апатитті

қалдықтарда сирек жерлі элементтер және радионуклидтер ал,

фосфориттілерді флотареагенттерден канцерогенді органикалық қоспалар

кездесуі мүмкін. Флотация арттары керамикалық құрылыс заттар өндірісінде

шикізатқа қосымша ретінде қолданылуы мүмкін. Экологиялық қауіпсіздік

мақсатында радионуклидтердің қалдықтарының құрамын бақылау және

концентрациялары жоғарылаған кезде қалдықтарды көму іс - шараларын

қарастыру қажет. Байытылған апатитті және фосфоритті концентраттар

электротермиялық немесе экстракциондық әдістермен қайта өңделеді.

Фосфор концентратын термиялық қайта өңдеу көмірқышқыл (кокс)

көмегімен 1300-1500 ºС температурада электр пештерінде және шихтаға

кремнеземді флюс ретінде қосу арқылы жүргізіледі. Соңында фосфор және

шлакты балқытпа түзіледі. Шлакты отты - сұйық кезінде пештен құйып алады

да сұйық әдіспен ұсақтайды. 1т фосфорға 10-12т шлактан келеді. Фосфор

шлактарының химиялық құрамы доменді құрамына жақынырақ. Жиынтық

құрамында кальция оксиді мен кремнезем 95%. Олардың 0, 9-1, 1 қатынасы

кезінде

көлемі

доменділерге қарағанда төменгі гидравликалық белсенділікке ие болады.

Ұсақталған шлак кеуекті құрылыста болады және нағыз 2800 кг/

тығыздықты кесек тығыздығы 1220 кг/

астықты құрамы бойынша майда

және орташа астықты құмдар құрайды.

Металлургия мен жанармайларға қараған фосфорлы шлактарды

құрылыс заттарын өндіргенде қолдану кең таралған. Түйіршіктелген

фосфорлы шлактар шикізатқа цемент өндірісінде балшық компаненттерінің

орнына 8-10% дейін қосымша ретінде қолданады. Фосфорлы шлакты цементті

ұстау жай және беріктілігі бастапқы кезде төмен, бірақ 3-5 ай кезінде

жоғарылай бастайды. Фосфорлы шлактарды, шлакты қышқылды цементтер

өндірісінде де қолданады. Фосфорлы шлакты цементтердің барлық түрінің

өзіндік ерекшілігі болып жоғары сульфатты беріктілігін болып табылады.

Фосфорлы шлакты балқытпалардан металлургиялық процестер

технологиясы бойынша құйма ұсақталған тас алады. Олардан және кеуектес,

мақта едендерге арналған плитка түрде құйма заттар, брусчатка және де

шлакты ситаллдар алуға болады. Фосфорлы шлактыситаллдар доменды

шлактар негізінде ситаллдарға қарағанда төменгі өзіндік құны бар. Фосфорлы

шлактарды керамикалық бұйымдар және фасадты плиткалар өндірісі кезінде

шикізатқа қосымша есебінде қолдану мүмкіндігі дәлелдеген.

Экстракционды әдіс

кезінде апатиттер

мен фосфориттердің

концентраттарын қайта өндірген кезде экстракционды фосфорлы қышқыл

және фосфорлы тыңайтқыш - суперфосфатты алады ал, қатты қалдық ретінде

сульфат кальция (фосфогипс) болады. Фосфорлы қышқылды алу шарттарына

байланысты қалдықтар дигидрат

кальций түрінде түзіледі.

немесе сусыз сульфат

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.