Статья: Изучение научно-производственных принципов химической технологии экстракционной фосфорной кислоты в лабораторных условиях

Таким образом, установили количество отмываемой фосфорной кислоты из осадка, а также содержание Р2О5 в промывных водах. По окончании промывки фосфогипса определили содержание в нем влаги, общей и водорастворимой Р2О5, СаО и SО3. Для определения водо-растворимой Р2О5 (контроль отмывки) 10 г. фосфогипса взбалтывали с водой в мерной колбе на 500 дм³ и фильтровали. 50 дм³ фильтрата оттитровали 0,1 н раствором NаОН вначале в присутствии метилового оранжевого, а затем фенолфталеина. Общее содержание Р2О5 определяют, как указано в разделе [8].

Материальный баланс процесса получения ЭФК ангидритным способом в лабораторных условиях

Разложение фосфата серной кислотой проводим согласно уравнению реакции:

Ca₃(PO₄)₂ + 3H₂SO₄ > 3CaSO₄(тв)v + 2Н₃РО₄ Находим содержание CaO (%) в Ca₃(PO₄)₂: m CaO/m Ca₃(PO₄)₂·100%=3·56/310·100%=54,19%

На разложение фосфата, содержащего 54,19 мас. д., % оксида кальция СаО, расходуется:

1) масса моногидрата серной кислоты H₂SO₄

(98·54,19)/56 = 94,83 г.;

2) в пересчете на объем и массу серной кислоты H₂SO₄ равную 75%

S=(54,19·98)/(56·75·1,67)·100=75,71 мл

75,71·1,67=126,44 г.

3) Массовое количество воды в серной кислоте составляет:

126,44-94,83=31,61 г.

4) количество раствора разбавления на 100 г. фосфата рассчитываем по формуле:

W=F - (100+S-G), F=100·Г·(n+1)

где F - выход продукционной пульпы, G - количество газообразных потерь (воды, углекислого газа, фтора и др.), Г-гипсовое число, n-заданное отношение Ж:Т (2-4:1)

Г=m CaSO₄/ m CaO=1,3

F=100·1,3·(3+1)=520 г.

W=520 - (100+126,44-31,61)=325,17 г.

Материальный баланс процесса экстракции

Процесс получения фосфорной кислоты, не смотря на крупнотоннажность производства и довольно длительное использование в различных сферах жизнедеятельности, определяется особенными технологическими условиями.

Технологическая часть включает физико-химические основы процесса, основные реакции, физико-химические и термические условия, сопровождающие процесс получения фосфорной кислоты; в работе представлена сравнительная характеристика процессов ее получения, достоинства и недостатки.

Описание технологической схемы производства фосфорной кислоты дает возможность понять особенности ее получения, термохимические и физические особенности производства, оценить доступность и уникальность использования оборудования. Представлены и описаны аппараты, используемые для поэтапного процесса получения фосфорной кислоты (дозаторы фосфатного сырья и кислоты, экстракторы, сепараторы, фильтры и др.).

Материальный баланс процесса производства фосфорной кислоты позволяет определить особенности получения, основные этапы, массовое и процентное соотношение исходного сырья и конечных продуктов.

В результате проведения расчета и исследования процесса получения фосфорной кислоты, выясняется, что процесс, не смотря на возможность использования нескольких способов производства, не достаточно совершенен и требует большего внимания и совершенствования.

В данной работе нами изучен ангидритный способ получения ЭФК и получена кислота с концентрацией 63% (45,6% Р2О5).

Список использованной литературы

1 Копылев, Б.А. Технология экстракционной фосфорной кислоты / Б.А. Копылев. - Л.: Химия, 1981. - 224 с.

2 Ксензенко, В.И. Общая химическая технология и основы промышленной экологии: Учебник для вузов / В.И. Ксензенко, И.М. Кувшинников, В.С. Скоробогатов. - М.: «КолосС», 2003. - 328 с.

3 Мухленов, И.П. Основы химической технологии: Уучебник для студентов химико-технологических специальностей высших учебных заведений / И.П. Мухленова. - М.: Высшая школа, 1991. - 462 с.

4 Торочешников, Н.С. Техника защиты окружающей среды: Учебное пособие для вузов / Н.С. Торочешников [и др.]. - М.: Химия, 1981. - 368 с.

5 Ахметов, Т.Г. Химическая технология неорганических веществ / Т.Г. Ахметов [и др.]. - М.: высшая школа, 2002. - 688 с.

6 Ахметов, Т.Г. Химическая технология неорганических веществ / Т.Г. Ахметов [и др.]. - М.: Высшая школа, 2002. - 533 с.

7 Кочетков, С.П. Концентрирование и очистка экстракционной фосфорной кислоты: монография / С.П. Кочетков, Н.Н. Смирнов, А.П. Ильин. - Иваново: ГОУВПО Ивановский государственный химико-технологический университет, 2007. - 304 с.

8 Трухан, В.Г. Интенсификация производства экстракционной фосфорной кислоты на основе исследования и совершенствования стадий концентрирования и фильтрования: автореф. дис. … канд. техн. наук / В.Г. Трухан. - М.: РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2011. - 23 с.

8 Грошева, Л.П. Технология неорганических веществ: Сборник лабораторных работ №2 / Л.П. Грошева. - Великий Новгород: Новгородский государственный университет, 2007. - С. 24-29.