ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ ПРОИЗВОДСТВА И КВАЛИФИЦИРОВАНИЯ ФОСФОРНОЙ КИСЛОТЫ
Аннотация
Квалифицирование фосфорной кислоты осуществляется в зависимости от использования фосфатов различных месторождений и необходимого качества конечных продуктов. Получение фосфорной кислоты нужного качества осуществляется с учетом трех аспектов: ресурсо-энергетического, экологического и комплексности переработки. Рациональное использование природных ресурсов и уменьшение загрязнения окружающей среды является определяющим фактором при выборе технологических режимов комплексной переработки сырья с сокращением объёмов отходов всех видов или перевода их в формы, легко поддающиеся вторичной переработке или специальному хранению. Отсутствие экономически обоснованных технологий переработки фосфогипса обусловливает его преимущественное складирование. Вторым компонентом, требующим утилизации, является фтор. В связи с этим, очистка фосфорной кислоты от фтора должна использовать технологии, реализующие улавливание выделившихся в газовую фазу фтористых соединений. Это актуально с точки зрения комплексности переработки сырья с извлечением редкоземельных элементов. Применение механохимической активации позволяет достигать наноразмерного уровня. В меньшей степени указанный аспект относится к стадии сернокислотного разложения, протекающего с участием трёх фаз: твёрдой, жидкой и газовой. В свою очередь, структура поверхности газожидкостного слоя играет роль энергетического барьера для испарения. Для установления основных энергетических закономерностей концентрирования и дефторирования в тарельчатом аппарате и оптимизации процесса была разработана теплофизическая модель, в которой область эффективных параметров определялась путём совместного решения ряда уравнений относительно искомых ингредиентов в диапазоне концентрации фосфорной кислоты 52-65%. Решение задачи комплексной очистки экстракционной фосфорной кислоты может осуществляться адсорбционными методами, которые позволяют удалить в той или иной степени практически все примеси.
Для цитирования:
Смирнов Н.Н., Смирнова Д.Н., Ильин А.П., Кочетков С.П. Проблемы и перспективы производства и квалифицирования фосфорной кислоты. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2017. Т. 60. Вып. 7. С. 48-56.
Литература
The Russian Association of Fertilizer Producers. Http://rapu-fertilizer.ru/news/company_news?id=249
Grinevich A.V., Kiselev A.A., Ryashko A.I., Petropavlovskiy I.A. Resource-saving low-waste technology of extraction phos-phoric acid from phosphorites Karatau (Koksu). Trudy NIUIF. 2014. P. 218-221 (in Russian).
Levin B.V. Phosphate raw materials as a resource for economically expedient production of fluorine products: potential and reality. Trudy NIUIF. M.: NIUIF. 2014. P. 283-304 (in Russian).
Kalugin A.I., Levin B.V. Priority directions for the comprehensive use of the Khibi apatite-nepheline raw materials and their prac-tical implementation. Trudy NIUIF. M.: NIUIF. 2014. P. 274 – 303 (in Russian).
Kochetkov S.P., Barinov A.N., Malyavin A.S. Sorption processes and nanotechnologies in complex processing of apatites. Trudy NIUIF. M.: NIUIF. 2014. P. 355 – 359 (in Russian).
Levin B.V. Prospects of production and application of technical phosphates. Proceedings of NIUIF. M.: NIUIF. 2014. P. 311 – 318 (in Russian)
Bushuev N.N., Levin B.V. Fundamentals of a new technology for separating rare-earth elements from extraction phosphoric acid. Trudy NIUIF. M.: NIUIF. 2014. P. 455 – 461 (in Russian).
Kochetkov S.P., Smirnov N.N., Ilin A.P. Prospects for the use of nanotechnology in the phosphorous industry and in the pro-duction of catalysts and sorbents. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2012. V. 55. N 2. P. 3- 12 (in Russian).
Kochetkov S.P, Zorikhina Z.A, Klevtsov M.G. On the transformation of calcium phosphates in the process of vibro-grinding in a wet mode. Zhurn. Prikl. Khim. 1979. V. 52. N 12. P. 252 – 257 (in Russian).
Boldyrev V.V., Kolosov A.S., Chaiykina M.V., Avvakumov E.G. Mechanochemical activation of apatite and its solubility. Izv. SO AN USSR, Ser. Khim.Nauk. 1978. N 4. P. 52 – 56 (in Russian).
Kochetkov S.P, Barinov A.N. Ecological aspect of the use of nanotechnologies for the extraction and utilization of associated fluoride compounds in the production of mineral fertilizers. Col. mat. International scientific and practical seminar "Processing and utilization of associated fluoride compounds and extraction of REE in the production of mineral fertilizers". Moscow. 2011. P. 49 – 52 (in Russian).
Kochetkov S.P., Smirnov N.N., Ilin A.P. Complex mechanochemical processing of phosphates. In the collection. mat. Interna-tional scientific-practical conference "Phosphate raw materials: production and processing. M.: NIUIF. 2012. P. 98-102 (in Russian).
Kochetkov S.P., Khromov S.V., Smirnov N.N., Ilin A.P. Physicochemical aspect of the influence of impurities and intensive heat and mass transfer on the dehydration and defluorination of an EFA. Khim. Tekhnol. 2005. N 11. Р. 18-21 (in Russian).
Kochetkov S.P., Smirnov N.N., Ilin A.P., Lembrikov V.M., Khromov S.V. Methods for Activating the Dehydration and Defluorination Process of Extraction Phosphoric Acid. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2007. V. 50. N 5. Р. 41-47 (in Russian).
Kochetkov S.P., Smirnov N.N., Ilin A.P. Concentration and purification of wet-process phosphoric acid. Ivanovo: Ivanovo State University of Chemistry and Technology. 2007. 304 p. (in Russian).
Kochetkov S.P. The use of mechanic and chemical methods for complex processing of solid and liquid phosphates for and prod-ucts. In the book. "Proceedings of NIUIF - 85years. Anniversary issue. M.: NIUIF. 2004. Р. 142-157.
Kochetkov S.P. The main regularities of heat and mass transfer in the production of superphosphoric acid in plate devices. Khim. Tekhnol. 2003. N 1. P. 5 – 11 (in Russian).
Kochetkov S.P., Parfenov E.P. Calculation and intensification of heat and mass transfer in industrial apparatuses of tray type for concentrating phosphoric acid. Khim. Tekhnol. 2002. N 2. Р. 35 – 39 (in Russian).
Smirnov N.N., Ilin A.P., Smirnova D.N., Kochetkov S.P., Popova A.V. Purification of wet-process phosphoric acid and the associated extraction of rare-earth elements on carbon adsorbents. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2014. V. 57. N 12. Р. 3 – 10 (in Russian).
Kochetkov S.P., Smirnov N.N., Ilin A.P. Trends in the development of the production of phosphoric acid and salts based on it. Khim. Tekhnoly. 2008. N 2. Р. 49 -53 (in Russian).
Smirnov N.N., Ilin A.P., Kochetkov S.P. Purification of wet-process phosphoric acid on carbon adsorbents. Katalis v Promyshl. 2009. N 5. Р. 22 – 27 (in Russian).
Khamizov R.H, Krachak A.N, Gruzdeva A.N, Khamizov S.H. Sorption concentration and isolation of REE from EFK. Mat. International scientific and practical seminar "Processing and utilization of associated fluoride compounds and extraction of rare earth elements in the production of mineral fertilizers". M.: NIUIF. 2011. Р. 180 – 198 (in Russian).
Smirnov N.N., Pukhov I.G., Ilyin A.P., Kochetkov S.P. Defluorination of extraction phosphoric acid in the presence of an adsorbent. Materials of the international scientific and practical seminar "Processing and utilization of associated fluoride compounds and extraction of rare earth metals in the production of mineral fertilizers". M. 2011. P. 62-76 (in Russian).
