ИССЛЕДОВАНИЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА И КАЛЬЦИЕВОГО МОДУЛЯ МЫТОГО ОБОЖЖЕННОГО ФОСФОРИТОВОГО КОНЦЕНТРАТА ЦЕНТРАЛЬНОГО КЫЗЫЛКУМА ПО ФРАКЦИЯМ

АННОТАЦИЯ

По результатам исследования химического и фракционного состава мытого обожженного фосконцентрата в Центральном Кызылкуме от исходной массы мытый обожженный фосконцентрат кальциевого модуля, содержащий 28,32% Р₂O₅, 56,41% CaO, был равен 1,991, 58,2%, или кальциевый модуль, содержащий 28,78% Р₂O₅, 56,60% CaO, был равен 1,967, 54,5% обогащенного фосфорита, и кальциевый модуль, содержащий 23,22% Р₂O₅, 59,50% CaO, равный 2,562, 41,8%, 21,66% Р₂O₅, 53,58% CaO, равный 2,474, 3,7%, или кальциевый модуль, содержащий 23,09% Р₂O₅, 59,09% CaO, равный 2,556, что показало способность извлекать 45,5% низкосортных фосфоритов. Это позволяет частично восстановить кальциевый модуль путем сухого разделения фракции.

ABSTRACT

According to the results of the study of the chemical and fractional composition of the washed fired fosconcentrate in Central Kyzylkum, from the initial mass of the washed fired fosconcentrate of the calcium module, containing 28.32% P₂O₅, 56.41% CaO, was 1.991 58.2%, or the calcium module containing 28, 78% P₂O₅, 56.60% CaO, was equal to 1.967 54.5% enriched phosphorite and a calcium module containing 23.22% P₂O₅, 59.50% CaO, equal to 2.562 41.8%, 21.66% P₂O₅, 53.58% CaO, equal to 2.474, 3.7% or a calcium module containing 23.09% P₂O₅, 59.09% CaO, equal to 2.556 which showed the ability to extract 45.5% of low-grade phosphorites. This makes it possible to partially restore the calcium module by dry separation of the fraction.

Ключевые слова: мытый обожженный фосфоритовый концентрат, Центральный Кызылкум, кальциевый модуль, химический состав, фракционный состав, анализ, нерастворимый осадок.

Keywords: washed calcined phosphorite concentrate, Central Kyzylkum, calcium module, chemical content, fraction content, analysis, insoluble sediment.

Сегодня обеспечение мирового населения продуктами питания остается одной из самых острых проблем в мире. В связи с этим интеграция сельского хозяйства и обеспечение его потребностей в минеральных удобрениях является первоочередной задачей. Из-за применения минеральных удобрений будет обеспечен рост сельского хозяйства на 40–50%. Поэтому в последнее время большое внимание уделяется производству минеральных удобрений, средств защиты растений.

Главное направление экономического развития республики – освоение природных ресурсов, их комплексное использование, широкомасштабная модернизация, техническое и технологическое обновление промышленных производств, ускоренное внедрение современных научных достижений и прогрессивных инновационных технологий, создание конкурентоспособной, импортозамещающей продукции с высокой добавленной стоимостью, пользующейся устойчивым спросом на мировом рынке [12; 8; 17; 14; 4; 16; 15; 7; 13; 3]. С первых дней нашей независимости руководство республики стало уделять большое внимание развитию сельского хозяйства. За это время в Центральном Кызылкуме были разработаны месторождения фосфоритов [11; 8].

Начиная с 2015 года вместо мытого обожженного фосфоритового концентрата (МОФК) марки А, содержащего 28,0% Р₂O₅, начали внедрять сырье марки В с содержанием Р₂O₅ не менее 26,0%, отличающееся от марки А, что стало проблемой найти новые пути и способы обогащения МОФК. Одной из этих проблем является высокое содержание кальция в МОФК, то есть высокий кальциевый модуль (кальциевый модуль – соотношение СaO/Р₂O₅). Для решения этой проблемы был принят ряд мер [5; 6]. Уменьшение кальциевого модуля также может быть достигнуто путем разделения карбонатных фракций кальция на содержание фосфоритов.

Для этого нужна информация о распределении карбонатов по фракциям, и только тогда мы сможем найти способы их извлечения или разделения.

Для анализа фракционного и химического состава МОФК «Центральный Кызылкум» мы использовали литературные данные: в 26,2% Р₂O₅, поставляемый АО «Аммофос-Максам», соответствует Уз ДСт 2825: 2014 [19].

Химический анализ исходных и конечных продуктов проводили известными методами [1; 2; 9; 10; 18].

Содержание для исследования составляло: 26,2% Р₂O₅, 57,7% СaO, 1,31% MgO, 0,34% Fe₂O₃, 0,45% Al₂O₃, 3,08% СO₂; 3,21% SO₃, 2,84% F, использовали МОФК с нерастворимым остатком (н.о.) 4,87% и кальциевым модулем 2,2. Данные по результатам анализа представлены в таблице 1.

Таблица 1.

Фракционный и химический состав МОФК Центрального Кызылкума

Фракционный и химический анализ МОФК показывает, что количество СО₂ во фракциях до –0,16÷+ 0,10 мм колеблется от 2,58% до 7,74–15,3% во фракциях до –2÷+1 мм и +3 мм. Состав фракций фосфорита магния колеблется в районе среднего количества. Содержание железа и алюминия выше среднего наблюдается во фракциях до +0,5 мм, но их доля не превышает 3,7% от общей массы фосфорита. SO₃ в основном концентрируется во фракциях до –0,5 мм, фтор – во фракциях до –0,315 мм, а нерастворимые остатки – во фракциях до +0,5 мм и –0,1 мм. Основное содержание Р₂O₅ наблюдается во фракциях до –0,5÷+0,10 мм, а максимальное количество CaO наблюдается во фракциях до –1÷+0,05 мм, фракции до –0,10 мм содержат 59,08–62,11% оксида кальция, а его доля составляет 41,80% от общей исходной массы. Это указывает на возможность частичного снижения кальциевого модуля за счет сухого разделения МОФК на фракции (рис. 1).

Рисунок 1. Влияние размера фракции на кальциевый модуль МОФК

В этом случае, исходя из начальной массы МОФК, кальциевый модуль, содержащий 28,32% Р₂O₅, 56,41% CaO, равен 1,991, 58,2%, или кальциевый модуль, содержащий 28,78% Р₂O₅, 56,60% CaO, равен 1,967, 54,5% обогащенного фосфоритно-кальциевого модуля, содержащего 23,22% Р₂O₅, 59,50% CaO, равен 2,562, 41,8%, кальциевый модуль, содержащий 21,66% Р₂O₅, 53,58% CaO, равен 2,474, 3,7%, или можно извлечь 45,5% низкосортных фосфоритов с модулем упругости 2,556, содержащим 23,09% Р₂O₅, 59,09% CaO.

Таким образом, исследование показало, что из исходной массы МОФК кальциевый модуль, содержащий 28,32% Р₂O₅, 56,41% CaO, был равен 1,991, 58,2%, или кальциевый модуль, содержащий 28,78% Р₂O₅, 56,60% CaO, был равен 1,967, 54,5% обогащенного фосфорита, и кальциевый модуль, содержащий 23,22% Р₂O₅, 59,50% CaO, равный 2,562, 41,8%, кальциевый модуль, содержащий 21,66% Р₂O₅, 53,58% CaO, равен 2,474, 3,7%, или кальциевый модуль, содержащий 23,09% Р₂O₅, 59,09% CaO, равный 2,556, что показало способность извлекать 45,5% низкосортных фосфоритов. Это позволяет частично восстановить кальциевый модуль путем сухого разделения фракции.

Список литературы:

1. ГОСТ 13685-84. Соль поваренная. Методы испытаний. – М. : ИПК Издательство стандартов, 1997. – 47 с.
2. ГОСТ 24596.4-81. Фосфаты кормовые. Метод определения кальция. – М. : ИПК Издательство стандартов, 2004. – 3 с.
3. Исследование политерма растворимости трехкомпонентной системы [20,0% KCl + 80,0% NaCl] – NH₄HCO₃ – H₂O / Ф.Б. Соддиков, З.Н. Мамаджанов, Л.А. Турсунов, М.А. Юлдашева // Universum: Технические науки: электрон научн. журн. – 2021. – № 4 (85). – С. 42–45 / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://7universum.com/ru/tech/archive/item/11608.
4. Исследование процесса конверсии растворов насыщенных растворов хлорида натрия из низкосортных сильвинита с углеаммонийными солями / Ф.Б. Соддиков, М.И. Бокижонова, З.Н. Мамаджанов, Х.Ч. Мирзакулов // Universum: Технические науки: электрон. научн. журн. – 2020. – № 11 (80). – С. 30–35 / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://7universum.com/ru/tech/archive/item/.
5. Исследование процесса обогащения мытого обожженного фосконцентрата Центральных Кызылкумов азотной кислотой применительно к производственным условиям / Ш.И. Умаров, С.А. Буриева, Г.Э. Меликулова, И.И. Усманов [и др.] // Universum: Технические науки: электрон. научн. журн. – 2019. – № 3 (60) / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://7universum.com/ru/tech/archive/item/7066.
6. Исследование процесса обогащения мытого обожженного фосконцентрата Центральных Кызылкумов экстракционной фосфорной кислотой / Ш.И. Умаров, У.Б. Нуриддинов, И.И. Усманов, Х.Ч. Мирзакулов // Universum: Технические науки: электрон научн. журн. – 2019. – № 10 (67) / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://7universum.com/ru/tech/archive/item/7936.
7. Исследование процесса переработки низкосортных сильвинитов на кальцинированную соду / Ф.Б. Соддиков, Х.Ч. Мирзакулов, Х.Т. Шарипов, Б.Д. Кабулов // Международный симпозиум «Химия для биологии, медицины, экологии и сельского хозяйства» (г. Санкт-Петербург, 24–26 ноября 2015 г.). – С. 203.
8. Исследование процесса получения насыщенных растворов из низкосортных сильвинитов Тюбегатана / Ф.Б. Соддиков, И.И. Усманов, А.А. Набиев, Х.Ч. Мирзакулов [и др.] // Химия и химическая технология. – Ташкент, 2016. – № 3. – С. 67–73.
9. Кельман Ф.Н., Бруцкус Е.Б., Ошерович Р.И. Методы анализа при контроле производства серной кислоты и фосфорных удобрений. – М. : Госхимиздат, 1982. – 352 с.
10. Методы анализа фосфатного сырья, фосфорных и комплексных удобрений, кормовых фосфатов / М.М. Винник, Л.Н. Ербанова, П.И. Зайцев [и др.]. – М. : Химия, 1975. – 74 с.
11. Постановление Кабинета Министров Республики Узбекистан № 219 от 16 мая 2001 года «О комплексном освоении Кызылкумских месторождений фосфоритов». – 3 с.
12. Постановление Президента Республики Узбекистан № ПП-3236 от 23 августа 2017 года «О программе развития химической промышленности на 2017–2021 годы» // Собрание законодательства Республики Узбекистан. – Ташкент, 2017. – № 35. – С. 921.
13. Соддиков Ф.Б., Зулярова Н.Ш., Мирзакулов Х.Ч. Исследования по получению рассолов для производства кальцинированной соды из галитовых отходов калийного производства / Ф.Б. Соддиков [и др.] // Universum: Технические науки: электрон научн. журн. – 2016. – № 9 (30) / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://7universum.com/ru/tech/archive/item/3641.
14. Соддиков Ф.Б., Мавлянова М.Н., Мирзакулов Х.Ч. Исследование процесса конверсии насыщенных растворов хлорида натрия углеаммонийными солями / Ф.Б. Соддиков [и др.] // Universum: Технические науки: электрон научн. журн. – 2018. – № 7 (52). – С. 47–53 / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://7universum.com/ru/tech/archive/item/6130.
15. Соддиков Ф.Б., Мирзакулов Х.Ч. Исследование влияния степени аммонизации на изменение химического состава твердой фазы из насыщенных растворов сильвинитов Тюбегатанского месторождения // Международная научно-практическая конференция «Наука сегодня: факты, тенденции, прогнозы» (г. Вологда, 27 июня 2018 г.). – Вологда : Маркер, 2018. – С. 30–32.
16. Соддиков Ф.Б., Мирзакулов Х.Ч. Исследование процесса кальцинации гидрокарбоната натрия, полученного из очищенных растворов сильвинитов Тюбегатанского месторождения // Международная научно-практическая конференция «Наука сегодня: факты, тенденции, прогнозы» (г. Вологда, 27 июня 2018 г.). – Вологда : Маркер, 2018. – С. 28–30.
17. Соддиков Ф.Б., Усманов И.И., Мирзакулов Х.Ч. Исследование процессов получения и очистки насыщенных растворов из сильвинитов Тюбегатанского месторождения // Химия и химическая технология. – Ташкент, 2017. – № 2. – С. 16–20.
18. Шварценбах Х.Г., Флашка Г. Комплексометрическое титрование. – М. : Химия, 1970. – 360 с.
19. O’z DSt 2825:2014. Фосфоритная продукция Ташкура. Общие технические условия. – Ташкент, 2014. – 7 с.