1. Surowce do produkcji superfosfatu. 1.1. Surowce główne Podstawowym surowcem do produkcji superfosfatu są rozdrobnione apatyty i fosforyty pochodzenia naturalnego.
Apatyt [Ca 5 (PO 4 ) 3 F - fluoroapatyt]
Minerał szeroko rozpowszechniony, występujący we wszystkich typach skał
Powstał przez wykrystalizowanie fosforanów ze stopionej magmy
Tworzy kryształy heksagonalne o pokroju słupkowym, igiełkowym lub tabliczkowym; występuje w postaci skupień zbitych, ziarnistych lub nerkowatych
Jest kruchy, łupliwy, bezbarwny lub przezroczysty, wykazuje fluorescencję o różnych barwach
Twardość w skali Mohsa - 5, gęstość 3,16-3,23 g/cm 3 Rzadko tworzy złoża o większym znaczeniu gospodarczym. Złoża: największe w Rosji (płw. Kolski), Ameryce Północnej, Afryce północnej. W Polsce: w Górach Sowich oraz w okolicach Bielska-Białej i Żywca Urobek (gł. fluoroapatyt i nefelin) wzbogacany jest w wyniku flotacji - otrzymywany koncentrat apatytowy zawiera niemal czysty apatyt (39-41% P 2 O 5 )
Fosforyt Występuje częściej od apatytów i ma większe znaczenie gospodarcze
Skała wtórna, osadowa, powstała w wyniku wytrącania się fosforanów z wody morskiej, a także w czasie procesów diagenetycznych oraz poprzez nagromadzenie się szczątków różnych zwierząt (gł. kości) i ich odchodów w klimacie suchym
W procesach koncentracji i powstawania biora udział organizmy zwierzęce, stąd niekiedy obecność znacznej ilości substancji organicznej
Wykazuje strukturę apatytu
Budowana przez te same surowce co apatyty, ale wykazuje większą zmienność składu Zawiera fosfor głównie w postaci fluoroapatytu oraz różne domieszki: wolny węglan wapnia, związki krzemu, magnezu, żelaza, glinu oraz substancje organiczne i metale ciężkie.
Złoża: największe w USA, Kazachstanie, Rosji, Ukrainie, północnej Afryce. W Polsce: w Górach Bardzkich, Górach Świętokrzyskich i na wyniesieniu Łeby Wzbogacone fosforyty zawierają 20-30% P 2 O 5 Kwas siarkowy - H 2 SO 4 Klarowna, oleista, gęsta (1,84 g/cm 3 ) ciecz, bezbarwna lub o barwie lekko żółtej bądź szarej, posiada ostry, duszący zapach
Mocny kwas, w roztworach wodnych całkowicie zdysocjowany
Silny utleniacz (redukcja do SO 2 )
Silnie higroskopijny - dobry środek suszący i odwadniający
Temperatura wrzenia 100% kwasu wynosi 279,6°C
Do produkcji superfosfatu stosuje się głównie kwas wytwarzany metodą nitrozynową
Stężony kwas siarkowy rozcieńcza się wodą do stężenia zależnego od rodzaju surowca fosforowego, metody mieszania i temperatury otoczenia (pory roku): 64,7-67% dla superfosfatu przerabianego w sposób okresowy z fosforytu (na sposób ciągły do nawet powyżej 70%) - i 61,7-64% dla superfosfatu przerabianego w sposób okresowy z apatytu
(…)
…), kwas fosforowy (obniża higroskopijność)
Dla zobojętnienia nadmiaru kw. fosforowego dodaje się środki neutralizujące (gł. mączkę kostną, ale również: dolomit, magnezyt, serpentyn, mielony wapniak) lub poddaje się amonizacji (działaniu gazowego amoniaku, wody amoniakalnej, amoniakatów) aż do naycenia superfostatu amoniakiem w ilości 2-3% (powyżej jest szkodliwy) - polepszenie własności mechanicznych…
… (zawartość wilgoci do 15%, zawiera 15-18% P2O5 przyswajalnego)
- granulki 2-6 milimetrów o lepszych własnościach mechanicznych, ograniczające możliwość reakcji z glebą i tworzenia zw. trudnoprzyswajalnych (wilgotność 4-6%)
Fluorokrzemian sodu - Na2SiF6 Produkt uboczny powstały w wyniku reakcji kw. fluorokrzemowego z chlorkiem sodu (NaCl) Półprodukt do wytwarzania innych związków fluoru
Fluorokrzemian amonu…
… wapniowych i magnezowych. Reagują one z kwasem siarkowym wprowadzanym do procesu oraz z powstałym w procesie kwasem fosforowym wg poniższych równań:
CaCO3+H2SO4 = CaSO4+CO2+H2O
MgCO3+H2SO4 = MgSO4+CO2+H2O
CaCO3+2H3PO4 = Ca(H2PO4)2·H2O+CO2 Różne gatunki fosforytów zawierają ok. 4 % fluoru, którego usunięcie z superfosfatu jest w procesie produkcyjnym bardzo ważną sprawą. Zawarty w fosforytach fluoroapatyt…
…. Produkty
Superfosfat prosty Powszechny nawóz fosforowy składający się z mieszaniny wodorofosforanu wapnia [Ca(H2PO4)2 • H2O] i anhydrytu [CaSO4]
Powstały w wyniku reakcji zmielonego fosforytu lub apatytu z kwasem siarkowym
Rozpuszczalny w wodzie i łatwo przyswajalny przez rośliny
Około 50% masy superfosfatu stanowi siarczan wapnia, głównie w postaci anhydrytu (wynikiem reakcji rozkładu surowców…
… szkielet) i właściwości tiksotropowych świerzo sporządzonego superfosfatu
Domieszki wchodzące w skład superfosfatu: fosforany dwuwapniowy (ok. 1%), trójwapniowy, żelaza i glinu (nieporządane, trudno przyswajalne), magnezu (dobrze rozpuszczalny, łatwo przyswajalalny, większe ilości >1% MgO powodują higroskopijność), krzemionka, substancje organiczne, mikroelementy (cynk, miedź, molibden, kobalt, mangan…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)