To tylko jedna z 5 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
TECHNOLOGIA ZWIĄZKÓW FOSFORU
Surowce fosforowe:
skały pierwotne: fluoroapatyt- Ca10(PO4)6F2 (jony fluorkowe zastępują Cl-, OH-, CO32-)
skały wtórne: frankolit i kolomanit Ca10(PO4)6[F2(OH)2,CO3]. Niektóre fosforyty jony fosforowe i wapniowe zastępują innymi, a także na skutek udziału w procesach koncentracji organizmów zwierzęcych pojawia się w ich układach znaczna ilość substancji organicznej.
Rzadziej występujące apatyty tworzą złoża o znaczeniu gospodarczym w Górach Chybińskich na półwyspie Kola. Inne apatyty są eksploatowane w Brazylii i RPA.
Fosforyty występują częściej i znaczenie gospodarcze mają złoża występujące w: USA, Maroko, Tunezja, Algieria, Rosja, Kazachstan, wyspach Oceanu Spokojnego i Indyjskiego.
Fosforyty polskie: na północnych obrzeżach Gór Świętokrzyskich ( Rachów, Annopol, Chałupki). Obecnie nie eksploatowane (od 1967 r).
Fosfor biały- materiał samozapalny (tzapł.- 60ºC), łatwotopliwy, silnie toksyczny.
Fosfor czerwony- tzapł.- 200- 400 ºC, mało toksyczny.
Otrzymywanie fosforu białego
Fosfor biały otrzymywany jest przez redukcję fosforanów (apatytów i fosforytów) za pomocą węgla i krzemionki.
Ca3(PO4)2 + 5C + 3SiO2 = ½ P4 + 5 CO + 3 CaSiO3 ΔH= 1530 kJ/mol.
Reakcja przebiega w temperaturze 1400- 1600 ºC. Krzemionka wypiera bezwodnik fosforowy z fosforanu wapnia i wiąże tlenek wapnia. Reakcja przebiega w dwu stadiach:
Ca3(PO4)2 + 3 SiO2 = 3 CaSiO3 + P2O5 P2O5 + 5 C = ½ P4 + 5 CO
Proces przebiega w całkowicie zamkniętym piecu w którym umieszcza się elektrody grafitowe.
Na 1 Mg (megagram) fosforu zużywa się 12000- 16000 kWh oraz powstaje 7 Mg żużla oraz 2800 m3 gazu o wartości opałowej 12,6 MJ/m3.
Przerób fosforu białego na fosfor czerwony:
Proces przeprowadza się metodą ogrzewania fosforu białego, bez dostępu powietrza w naczyniach ciśnieniowych w temperaturze 260 ºC.
Pozostałości fosforu białego usuwa się przez przemywanie NaOH z którym fosfor biały reaguje znacznie szybciej niż fosfor czerwony.
P4 + 3 NaOH + 3 H2O = PH3 + 3 NaH2PO2 Fosfor czerwony służy do wytwarzania masy zapalającej na pudełka do zapałek, jako reagent chemiczny, do pocisków smugowych.
Wytwarzanie kwasu fosforowego metodą termiczną:
Metoda termiczna z fosforu (metoda jednostopniowa)
Metoda w której nie otrzymuje się pierwiastkowego fosforu, ale pary fosforu powstające w piecu elektrycznym miesza się z nadmiarem powietrza i spala do P
(…)
… i krystalizacji dwuwodorofosforanu wapnia mieszanina tężeje.
HF i powstający w reakcji z krzemionką tetrafluorek krzemu w absorpcji z wodą tworzą kwas fluorokrzemowy stosowany do wytwarzania związków fluoru.
Proces otrzymywania superfosfatu, operacje i procesy jednostkowe:
suszenie i mielenie fosforytów
rozcieńczanie kwasu siarkowego
wymieszanie mączki fosforytowej z kwasem siarkowym
tężenie superfosfatu…
… z reakcji roztwarzania surowca fosforowego odprowadza się przy pomocy chłodnic próżniowych.
Najważniejszym aktualnie problemem związanym z technologią wytwarzania kwasu fosforowego metodą ekstrakcyjną jest fosfogips.
Na 1 Mg wprowadzanego z surowcem P2O5 otrzymuje się 4- 5,5 Mg suchego odpadu.
Otrzymany w technologii DH ekstrakcyjny kwas fosforowy przed zastosowaniem w procesie wytwarzania nawozu…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)