Технология минеральных солей (удоБрений, пестицидов, промышленных солей, окислов и кислот)
Аммонизация суперфосфата
Нейтрализация свободной кислотности суперфосфата аммиаком является эффективным способом улучшения его качества 33'43' 177-2°з. Особенно большое значение имеет этот процесс для суперфосфата из фосфоритов Каратау 195-201'204. Аммонизированный суперфосфат представляет собой сухой порошок, совершенно не гигроскопичный. Введенный азот (в количестве до 4—5%) является питательным элементом. Отношение N : Р2О5 в таком продукте мало; для азотно-фосфорных удобрений обычно требуется содержание от 0,5 до 1 и более вес. ч. азота на 1 вес. ч. Р2О5. Для получения двойного удобрения на основе простого суперфосфата используют аммонизацию с помощью аммиакатов (аммиачных растворов нитрата аммония, карбамида и др.) (см. гл. XXXVII).
При нейтрализации аммиаком первого иона водорода свободной Н3РО4
Н3РО4 + NH3 = NH4H2PO4 + 27 ккал
Вследствие выделения тепла температура увеличивается до 80°, и суперфосфат несколько подсушивается187. При расходе аммиака согласно этому уравнению (0,24 вес. ч. на 1 вес. ч. свободной Р2О5) содержание водорастворимой Р2О5 в суперфосфате не снижается.
При более глубокой аммонизации образуется диаммонийфос - фат, который реагирует с сульфатом кальция:
(NH4)2HP04 + CaS04 = CaHP04 + (NH4)2S04
При введении 0,48 вес. ч. NH3 на единицу свободной Р2О5 и 0,24 вес. ч. NH3 на единицу Р205 монокальцийфосфата вероятно полное превращение фосфатов аммония по реакциям: Н3Р04 + CaS04 + 2NH3 = СаНР04 + (NH4)2SO« Са(Н2Р04)2 • Н20 + CaS04 + 2NH3 = 2СаНР04 + (NH«)2S/04
Такая глубокая аммонизация вызывает большие потери водорастворимой Р2О5, но содержание усвояемой Р205 уменьшается незначительно. Дальнейшее увеличение расхода аммиака на единицу Р2ОБ приводит к образованию трикальцийфосфата, т. е. к ретроградации усвояемой P2O5 180,189, 191.
В результате аммонизации суперфосфата из фосфоритов Каратау202 происходит почти полное высаливание фосфатов кальция и магния. При охлаждении до 25° кристаллизуются монокальцийфос - фат и фосфаты магния и аммония.
Аммонизированный суперфосфат при охлаждении схватывается, что объясняется изменением гидратности мономагнийфос - фата и образованием других кристаллогидратов. Для борьбы со слеживанием продукта на складе необходимо ускорение процессов кристаллизации посредством сушки суперфосфата (до 3% влаги) и его охлаждения (распыление и перелопачивание). Соли магния
3 М. Е. Позни Предотвращают ретроградацию лимонно - и цитратнорастворимой Р2О5202. Добавка к апатитовому суперфосфату 3% MgS04 • 7Н20 позволяет вводить большие количества аммиака (нейтрализация до рН = 8,5—9,5) без уменьшения относительного содержания усвояемой Р2О5. Концентрация NH3 в продукте достигает при этом 11,5%. Стабилизирующее действие сульфата магния объясняют205 торможением реакции образования гидроксилапатита при взаимодействии фосфата и сульфата кальция с аммиаком.
Аммонизация суперфосфата газообразным аммиаком осуществляется во вращающемся барабане с непрерывным введением аммиака и суперфосфата прямотоком 192. При норме аммиака около 2% к весу суперфосфата степень его поглощения составляет 97— 99%. Крупные комки суперфосфата отсеиваются на сите и измельчаются.