В последние годы большое развитие получило производство фосфорной кислоты, а также некоторых полифосфорных кислот, в частности суперфосфорной кислоты. Это объясняется широким применением фосфорной кислоты и ее производных для получения удобрений, кормов, полимеров, извлечения урана из руд, умягчения воды, производства моющих средств, фармацевтических препаратов, хлебопекарных и пищевых продуктов, продуктов органического синтеза, пестицидов, заменителей дрожжей в биохимической промышленности и многих других.
Фосфорная кислота применяется на многих предприятиях. Это предопределяет необходимость выпуска фосфорной кислоты как товарного продукта. '
Основным потребителем фосфорной кислоты является промышленность удобрений. Современное развитие производства удобрений обусловило коренные изменения методов переработки природного фосфатного сырья. По мере перехода к концентрированным фосфорным и сложным удобрениям (вместо простого суперфосфата) мае- • штабы потребления и производства фосфорной кислоты все больше увеличиваются.
Плайом развития народного хозяйства СССР в 1971—1975 гг. предусматривается ввод новых значительных мощностей по производству фосфорной кислоты. При этом около 70% их приходится на экстракционную кислоту, получаемую кислотным разложением фосфатов, остальные — на термическую кислоту, образующуюся при окислении элементарного фосфора.
В соответствии со значением, которое получила фосфорная кислота, заметно расширились работы в области теории и техники ее производства. Многочисленные сведения, опубликованные в тече-? ние последнего, времени, разрознены и 'распылены зачастую да»^';* малодоступным периодическим изданиям. Систематизация и крл~'''^ тическое обобщение этих материалов давно уже стало необходи мостью.
В 1970 г. в издательстве «Химия» выпущена монография по химии и технологии термической фосфорной кислоты (Н. Н. Постников, Термическая фосфорная' кислота, Изд. «Химия», 1970, стр. 303).
\* •
Настоящая книга посвящена обобщению многочисленных работ в области исследования производства экстракционной фосфорной кислоты. В ней использованы доступные материалы, опубликованные до 1970 г. .
Особое внимание уделено отечественным работам (НИУИФа, ЛТИ имени" Ленсовета и других учреждений),обеспечившим физико-химические обоснования существующих способов и их развитие.
Автор признателен рецензенту Б. Д. Мельнику за весьма ценные советы и профессору М. Е. Позину за просмотр рукописи и сделанные им замечания.
Все замечания, рекомендации и пожелания, направленные на дальнейшее улучшение книги, будут приняты с благодарностью.
Оглавление
Предисловие .......................... 3
Глава I. Кислородные соединения фосфора (свойства, применение-и методы получения)
Элементарный фосфор .................. 5
Окислы фосфора ...................... 7
Кислородные кислоты фосфора ................ 9
Низшие кислородные кислоты фосфора .......... 10
Высшие кислородные кислоты фосфора ........... 12
Применение кислородных соединений фосфора ...... 27
Методы производства фосфорной кислоты ......... 31
Литература ...................... 33
Глава II. Фосфатное сырье i
Фосфатные минералы .................... 35
Физические свойства ................... 36
Образование и распространение в природе......... 37
Характеристика фосфатов различных месторождений .... 42
Апатиты ........................ 42
Фосфориты ....................... 44
Обогащение фосфатного сырья ................ 54
Литература ...................... 66
Глава III. Физико-химические основы разложения фосфатов серной и фосфорной кислотами
Взаимодействие составных частей фосфатов с серной и фосфорной
кислотами......................... 70
Равновесие в реакционных системах ............ 73
Система H2S04 — Н3Р04 — Н20 ............. 73
Система СаО — Р206 — Н2О .............. 76
Система MgO — Р20б — Н20................ 80
Система. MgO — СаО — Р205 — Н20 ............ 82
Система Ме203 — Р206 — Н20 .............. 85
Скорость разложения фосфатов................ 88
Разложение серной кислотой ............... 88
Разложение фосфорной кислотой ............. 91
Литература..................... 100
* 309
Глава IV. Кристаллизация сульфата кальция из фосфорнокислых растворов
Модификации сульфата кальция .............. 103
Растворимость сульфата кальция в серной кислоте ...... 105
Растворимость вульфата кальция в- фосфорной кислоте .... 108 Растворимость сульфата кальция в фосфорной кислоте, содержащей различные вещества .................. НО
Фазовые превращения кристаллогидратов сульфата кальция в фосфорнокислых растворах.................. 114
Скорость фазового перехода кристаллогидратов сульфата кальция в фосфорнокислых растворах . . ............ 119
Гранулометрическая характеристика кристаллов сульфата кальция ............................. 123
Литература ..................... 127
Глава V. Аппаратура сернокислотной экстракции фосфорной'кислоты из фосфатов
Транспортирование и хранение фосфатного сырья....... 132
Дозирование фосфатного сырья и кислоты .......... 134
Дозаторы фосфатного сырья................ 136
Дозаторы серной кислоты ................ 138
Разложение фосфата и кристаллизация сульфата кальция . . . 140
Батарейные экстракторы ................. 141
Однобаковые многомешальные экстракторы ........ 144
Фильтрование экстракционной пульпы ........... 149
Поглощение фтористых газов ............... 157
Литература ..................... 160
Глава VI. Производство фосфорной кислоты ди?идрат- -, ным'методом
Условия осуществления процесса.............. 163
Производство фосфорной кислоты, содержащей 25—27% Р20б . . 167
Производство фосфорной кислоты, содержащей 30—32% Р20В . . 171
Технические показатели и материальный баланс ...... 179
Технико-экономические показатели............ 186
Производство фосфорной кислоты, содержащей 30—32% Р20б, полу-
гидратно-дигидратным способом................ 187
Условия осуществления пртщесса ............. 188
Литература ...................-•• 181
Глава VII. Производство концентрированной фосфорной кислоты полугидра.тным методом
Физико-химические основы процесса . . . ......... 193
Технологические схемы и режимы .............. 201
Двухстадийный полугидратно-дигидратный процесс .... 202 - ,
Прямой полугидратный процесс .............. 205
Литература .....,............... 214
310
Глава'VIII. Производство фосфорной кислоты, содержащей 53—55% Р206
Условия осуществления процесса . . ........... 217
Аппаратура и технология выпарки фосфорной кислоты .... 220
Вакуум — выпарка................... 220
Выпарка при непосредственном нагревании горячими газами 226
Ангидритный (безупарочный) процесс ............ 236
Литература.................... 240
Глава IX. Полифосфорные кислоты
Безводная жидкая фосфорная кислота ........... 243
Суперфосфорная кислота.................. 246
Производство суперфосфорной кислоты........... 251
Ультрафосфорная кислота ................. 261
Литература ..........-........... 264
Глава X. Экстракция фосфорной кислоты с применением азотной, соляной, кремнефтористоводородной и фтористоводородной кислот
Азотнокислотный способ разложения фосфатов......... 266
Физико-химические основы процесса........... 266
Схема процесса..................... 269
Производство фосфорной кислоты вымораживанием нитрата
кальция из азотнокислотнож вытяжки фосфатов .... 272
Производство концентрированной смеси фосфорной и азотной кислот 277
Схема процесса ..................... 285
Солянокислотный способ разложения фосфатов ......*. 286
Экстракция фосфорной кислоты ограническими растворителями 289 Циклические способы разложения фосфатов кремнефтористо- и
фтористоводородной кислотами ............... 293
Экстракция кремнефтористоводородной кислотой...... 293
Экстракция фтористоводородной кислотой ......... 296
Литер а~т ура- ..................... 297
Предметный указатель ...................... 301
Указатель рисунков........................ 304
Цена: 300руб.
