Технология минеральных солей (удо­Брений, пестицидов, промышленных со­лей, окислов и кислот)

ФОСФОРНЫЕ РУДЫ

Минералогический состав апатитовых и фосфоритных руд

Природные фосфорные руды разных месторождений разли­чаются по своим физическим и химическим свойствам в зависи­мости от минералогического состава, структуры, содержания при­месей. Они подразделяются на два основных вида — апатитовые и фосфоритные руды. Фосфорным веществом в обоих видах сырья являются минералы апатитовой группы6-7 с общей формулой ЗМ3(Р04)2 • СаХ2, где М представлен Са2+, а X — фтором, хлором, группой ОН. Кальций, входящий в состав фосфатной части моле­кулы, может изоморфно замещаться стронцием, редкоземельными элементами, натрием и другими элементами; ион роГ — ионами SO4 и SiOi". Помимо минералов апатитовой группы в фосфат­ных рудах содержатся другие минералы — примеси. Наиболее рас - пРостранен в природе кальцийфторапатит ЗСа3(Р04)2 • CaF2 или

Ca5(P04)3F( а также гидроксилапатит ЗСаз(Р04)2'Са(ОН)2 или Са5(Р04)з0Н. Гидроксилапатит находится в костях животных.

В апатитовых рудах основным фосфорсодержащим минералом является кальцийфторапатит и в небольших количествах — гидро­ксилапатит и другие формы изоморфного замещения8. Фторапа тит в руде находится в виде полупрозрачных неправильных кри сталлов, слегка окрашенных в зеленый и желто-зеленый цвет. Зер на иногда имеют форму шестигранных призм. Апатиты состоят из крупных кристаллических частиц, характеризуюшихся отсутствием полидисперсности и микропористости9'10.

Состав химически чистого кальцийфторапатита следующий 42,23% Ра05, 55,64%СаО, 3,77% фтора. Вследствие частичного изо морфного замещения, природный чистый минерал содержит в сред нем 40,7% Р2О5 и 2,8—3,4% фтора. Состав образцов кольского апатита приведен в табл. 52.

ТАБЛИЦА 52

Химический состав некоторых образцов кольского апатита (в вес. %)

Образец

Компоненты

I

II

III

IV

Р205

40,95

40,80

38,33

40,57

AS205

0,00028

0,00018

0.00007

0,00016

V205

0,001

_

Si02

0,41

0,26

1,55

0,21

Ti02

0,00

0,00

0.00

0,00

Zr02

0,001

0,001

0,001

2 Ln2°3

1,19

0,80

3,22

1,75

Fe203

0,10

0,08

0,12

0,12

A1203

0,19

0,12

0,34

0,10

CaO

52,51

53,17

42,38

47,70

SrO

2,51

1,75

11,42

6,69

BaO

0,00

0,00

0,00

0,00

MgO

0,12

0,08

0,05

0,10

Мпо

0,05

0,01

0,05

0,03

Na20

0,14

0,30

0,13

0,36

K20

0,08

■ 0,08

0,07

0,04

H20

0,15

0,19

0,28

0,10

Фтор

2,47

3,32

3,73

3,12

Хлор

0,00

0,00

Следы

2

100,87

100,96

101,67

100,89

A*

1,04

1,39

1,57

1,31

2-е

99,83

99,57

100,10

99,58

О минералогическом составе фосфатного вещества фосфоритов нет единого мнения. Допускают11-12, что оно состоит из трех фаз,

* о—количество кислорода, эквивалентное фтору в CaFj.

Дающих иногда твердые растворы изоморфных смесей: 1) кальций - фторапатит (в подавляющем большинстве фосфоритов), 2) карбонат - апатит (очень редко), 3) гидроксилапатит (в небольшом количестве в форме изоморфной смеси фторгидроксилапатита). Предполагают также,3~15, что фосфатное вещество фосфоритов представлено, кроме фторапатита, франколитом (штаффелитом) и курскитом. Молекулярное строение и свойства последних точно не определены; это объясняется высокой дисперсностью фосфатных минералов фосфоритов и трудностью их получения в чистом виде.

По некоторым исследованиям 16, фосфаты фосфоритных руд об­разованы изоморфным замещением во фторапатите части фосфора углеродом с одновременной заменой одного кислорода на ОН" или F [xCaioP6024F2 + 2/Cai0P5CO23(F, ОН)3].

ТАБЛИЦА 53

Фосфаты группы апатита (в вес. %), входящие в состав фосфоритов

Минералы

Формулы

Р2О5

СаО

Со2

Фтор

СаО Р2О5

С02

Р2О5

F Р2О5

Фторапатит

CaI0PeO24F2

42,23

55,64

_

3,77

1,32

_

0,09

Гидроксил­

Са,„Р3024(ОН)2

42,40

65,88

1,32

Апатит

Карбонат -

Са,„Р6С023(ОН)3

39,97

63,22

4,46

1,58

0,12

Апатит

Франколит

Ca|0P5l2Co,8023,2F2

37,14

56,46

3,54

3,44

1,52

0,09

0,09

Курскит

CaioP4,8Ci,20 22,8F2(OH)Il2

34,52

56,86

5,35

3,85

1,64

0,16

0,11

В табл. 53 приведены формулы и химический состав важнейших минералов, составляющих фосфатное вещество фосфоритов.

Фосфориты характеризуются мелкокристаллической структурой, высокой полидисперсностыо и пористостью частиц9| 10. При этом микроструктуры фосфатного вещества различных фосфоритов весьма разнообразны. Фосфат встречается как в виде коагулиро­вавшего геля, близкого к аморфному, так и в явно кристаллической форме, хотя имеются многочисленные промежуточные группы. На­пример, в фосфоритах Каратау преобладают сравнительно крупные и хорошо кристаллизованные частицы с размером 1—2 мк, в эстон­ских и кингисеппских фосфоритах — частицы с размером значи­тельно меньшим 1 мк и весьма высокой пористостью.

Апатитовые руды, кроме апатита, содержат минералы 17: нефе­лин (Na, K)AlSi04-«Si02, пироксены — эгирин NaFe(Si03)2 и дру­гие, ^ титаномагнетит Fe304 • FeTi03 • ТЮ2, ильменит FeTi03, сфен CaTiSi05, полевые шпаты, черную слюду, эвдиалит.

В состав фосфоритных руд входят минералы-примеси 2~5' 18>19: глауконит — водный силикат типа [(R20 + RO) • R203 • 4Si02 • 2Н20], где R20—Na20 и К20, RO-MgO, СаО и FeO, R203—Fe203 и А1203, лимонит Fe2(0H)6-Fe203, кальцит СаС03, доломит CaC03-MgC03, магнезиальные силикаты Mg2Si04, каолин H2Al2Si208• Н20, пкрит FeS2, полевые шпаты, кварц, гранит и другие, а также органические вещества.

Количество фосфатных минералов в земной коре составляет2" не больше 0,75%. Около 95% фосфора находится в земной коре в виде апатитов, присутствующих почти во всех изверженных поро­дах в чрезвычайно рассеянном состоянии и редко образующих скопления, имеющие промышленное значение. Крупные апатитовые месторождения—магматического происхождения13-17. Имеются гидротермальные образования апатита, т. е. выделившиеся из го­рячих водных растворов. Апатит образовывался также при кон­такте магмы с известняками. Месторождения фосфоритов возник­ли21'22 вследствие осаждения фосфатов из морской воды11-14. Встречаются также образования фосфоритов, близких к франко - литу, связанные с гидротермальными растворами23.

Технология минеральных солей (удо­Брений, пестицидов, промышленных со­лей, окислов и кислот)

Получение двуокиси хлора из хлорита натрия

При взаимодействии хлорита натрия с хлором происходит обра­зование хлористого натрия и выделяется двуокись хлора: 2NaC102 + С12 = 2NaCl + 2 СЮ2 Этот способ ранее был основным для получения двуокиси …

Схемы с двухступенчатой аммонизацией

На рис. 404 представлена схема производства диаммонитро - фоски (типа TVA). Фосфорная кислота концентрацией 40—42,5% Р2О5 из сборника 1 насосом 2 подается в напорный бак 3, из кото­рого она непрерывно …

СУЛЬФАТ АММОНИЯ

Физико-химические свойства Сульфат аммония (NH4)2S04 — бесцветные кристаллы ромбиче­ской формы с плотностью 1,769 г/см3. Технический сульфат аммо­ния имеет серовато-желтоватый оттенок. При нагревании сульфат аммония разлагается с потерей аммиака, превращаясь в …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.