ПРОБЛЕМЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ВЫСОКОКРЕМНИСТЫХ ФОСФАТНЫХ РУД
Рубрики: 2. ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ
Авторы:
1.
РХТУ им. Д.И. Менделеева
(Технология неорганических веществ и электрохимических процессов, профессор)
сотрудник с 01.01.2002 по 01.01.2025
РХТУ им. Д.И. Менделеева (Технология неорганических веществ и электрохимических процессов, профессор)
сотрудник
г. Москва и Московская область, Россия
сотрудник с 01.01.2002 по 01.01.2025
РХТУ им. Д.И. Менделеева (Технология неорганических веществ и электрохимических процессов, профессор)
сотрудник
г. Москва и Московская область, Россия
2.
Россия
3.
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева
(Технология неорганических веществ и электрохимических процессов, Студент)
студент с 01.01.2020 по настоящее время
студент с 01.01.2020 по настоящее время
Тип:
Статья
Страницы:
с 59
по 62
Статус:
В работе
Язык материала:
русский
Ключевые слова:
ФОСФАТНОЕ СЫРЬЕ, ВЯЗКОСТЬ СУСПЕНЗИИ, АЛЬФА-КВАРЦ, АЛЮМОСИЛИКАТЫ
Аннотация (русский):
Известная классификация фосфатных руд, включающая их разделение по видам, типам и подтипам, позволяет выявить общие закономерности и подходы к процессам их обогащения и технологической переработки. При формировании классификатора сырья выделяются наиболее значимые параметры, которые играют ключевую роль на отдельных этапах его обработки. Например, критерием технологической пригодности сырья к сернокислотной экстракции являлось регламентированное массовое соотношение примесей (СаО, MgO, Fe2O3, Al2O3, СO2, F, Н.о.) к целевому компоненту (Р2О5). Таким образом, был обоснован выбор стандартного сырья - хибинского апатитового концентрата (ХАК) для производства ЭФК. К сырью других месторождений из-за повышенного содержания примесей применялись альтернативные способы переработки на фосфорсодержащие удобрения. Высококремнистые фосфориты, характеризующиеся долей нерастворимого в кислоте остатка (н. о.) считались непригодными к технологической переработке. Их подвергали механоактивации и использовали как медленнодействующее удобрение. Виду кремнистой составляющей фосфоритов не уделялось достаточного внимания. Систематические исследования состава, структуры и свойств различных видов фосфатного сырья позволили сделать вывод о необходимости учета этого аспекта, поскольку примесь SiO2 может находиться в виде альфа-кварца и/или алюмосиликатов. Наличие последних в водных суспензиях, в отличие от альфа-кварца, приводит к постепенному набуханию, изменению структуры, ухудшению реологических характеристик реакционных систем и проблемам транспортировки в промышленной схеме. Приведены значения вязкости (η) неразрушенной и разрушенной структуры потока азотнокислотных суспензий на основе стандартного сырья (ХАК), в расчете на который спроектировано подавляющее большинство промышленных технологических схем, и двух видов фосфоритов Полпинского и Кызылкумского месторождений (ПФ и КызФ, соответственно). В составе первого из них доминирует альфа-кварц, а второго - алюмосиликаты. Показано, что значения вязкости реакционных масс при 25 оС кратно отличаются и составляют для ХАК - 400, ПФ - 800, КызФ - 1100 мПа·с. Увеличение температуры до 55 оС позволяет привести вязкость реакционных систем на основе ПФ до технологически приемлемой нормы, а выделение инертного компонента (альфа-кварца с высокой порозностью слоя и несжимаемой структурой осадка) из реакционной массы по достижении коэффициента разложения сырья 99.7±0.2 масс. % представляется менее энергозатратным в сравнении с КызФ.
Известная классификация фосфатных руд, включающая их разделение по видам, типам и подтипам, позволяет выявить общие закономерности и подходы к процессам их обогащения и технологической переработки. При формировании классификатора сырья выделяются наиболее значимые параметры, которые играют ключевую роль на отдельных этапах его обработки. Например, критерием технологической пригодности сырья к сернокислотной экстракции являлось регламентированное массовое соотношение примесей (СаО, MgO, Fe2O3, Al2O3, СO2, F, Н.о.) к целевому компоненту (Р2О5). Таким образом, был обоснован выбор стандартного сырья - хибинского апатитового концентрата (ХАК) для производства ЭФК. К сырью других месторождений из-за повышенного содержания примесей применялись альтернативные способы переработки на фосфорсодержащие удобрения. Высококремнистые фосфориты, характеризующиеся долей нерастворимого в кислоте остатка (н. о.) считались непригодными к технологической переработке. Их подвергали механоактивации и использовали как медленнодействующее удобрение. Виду кремнистой составляющей фосфоритов не уделялось достаточного внимания. Систематические исследования состава, структуры и свойств различных видов фосфатного сырья позволили сделать вывод о необходимости учета этого аспекта, поскольку примесь SiO2 может находиться в виде альфа-кварца и/или алюмосиликатов. Наличие последних в водных суспензиях, в отличие от альфа-кварца, приводит к постепенному набуханию, изменению структуры, ухудшению реологических характеристик реакционных систем и проблемам транспортировки в промышленной схеме. Приведены значения вязкости (η) неразрушенной и разрушенной структуры потока азотнокислотных суспензий на основе стандартного сырья (ХАК), в расчете на который спроектировано подавляющее большинство промышленных технологических схем, и двух видов фосфоритов Полпинского и Кызылкумского месторождений (ПФ и КызФ, соответственно). В составе первого из них доминирует альфа-кварц, а второго - алюмосиликаты. Показано, что значения вязкости реакционных масс при 25 оС кратно отличаются и составляют для ХАК - 400, ПФ - 800, КызФ - 1100 мПа·с. Увеличение температуры до 55 оС позволяет привести вязкость реакционных систем на основе ПФ до технологически приемлемой нормы, а выделение инертного компонента (альфа-кварца с высокой порозностью слоя и несжимаемой структурой осадка) из реакционной массы по достижении коэффициента разложения сырья 99.7±0.2 масс. % представляется менее энергозатратным в сравнении с КызФ.
Ключевые слова:
ФОСФАТНОЕ СЫРЬЕ, ВЯЗКОСТЬ СУСПЕНЗИИ, АЛЬФА-КВАРЦ, АЛЮМОСИЛИКАТЫ
ФОСФАТНОЕ СЫРЬЕ, ВЯЗКОСТЬ СУСПЕНЗИИ, АЛЬФА-КВАРЦ, АЛЮМОСИЛИКАТЫ
