Содержание к диссертации
стр.
Введение 4
Глава I. Литературный обзор 7
-
Краткий обзор современных методов переработки природных фосфатов 7
-
Основные аспекты механохимической активации . твердых тел II
-
Механохимическая активация природных фосфатов
и свойства активированных продуктов 29
1.4. Выводы . 46
Постановка задачи исследования 48
Экспериментальная часть
Глава 2. Физико-химические исследования 50
-
Методики экспериментальных исследований 50
-
Методика активации и оптимизации параметров
работы лабораторной вибромельницы 54
-
Кинетические исследования процесса мокрой активации природных фосфатов 67
-
Энергетические закономерности механохимической активации фосфоритов 75
-
Влияние жидкой фазы на механохимические превращения природных фосфатов 85
Глава 3. Физико-химические свойства активированных фосфатов 99
-
Изучение структурных изменений 99
-
Исследование процесса растворения активированных фосфатов 107
-
Изучение агрохимической эффективности
полученных удобрений 119
Глава 4. Технологическая схема предлагаемого процесса
получения удобрений 130
-
Разработка технологической схемы и обоснование технологических операций 130
-
Опытно-промышленные испытания процесса механо-химической активации природных фосфатов 139
-
Рекомендации по разработке промышленного процесса получения удобрений механохимическим способом. 146
Выводы 152
Список литературы 156
Приложения 174
Введение к работе
В соответствии с решениями ХХУІ съезда КПСС производство минеральных удобрений в СССР будет развиваться всё возрастающими темпами.
Для выполнения Продовольственной программы СССР, принятой на майском 1981 года Пленуме Центрального Комитета КПСС, необходимо обеспечить поставку сельскому хозяйству минеральных удобрений в 1985 году в количестве 26,5 млн. тонн и в 1990 году -30-32 млн. тонн /в пересчете на 100^-ное содержание питательных веществ/. Из этого числа будет выпущено фосфорных удобрений /включая кормовые фосфаты/ - 8,3 млн. тонн и фосфоритной муки -0,7 млн. тонн. При этом существующее соотношение в среднем составе удобрений между J/ : Р205 : KgO, равное I : 0,67 : 0,7, должно быть доведено к 1990 году до I : 0,9 : 0,8, а это требует опережающего развития производства фосфорных удобрений в условиях ухудшения их рудной базы [і-З].
При планировании расширения производства фосфорсодержащих удобрений на XI пятилетку приходится серьёзно считаться с острым дефицитом в отрасли серосодержащего сырья и необходимостью экономии серной кислоты.
Кроме того, основным сырьём для выпуска фосфорных удобрений является в настоящее время апатит. В 1980 году в стране было добыто 19 млн. тонн Кольского апатита. В 1985 году планом развития народного хозяйства предусмотрено добыть 21 млн. тонн, что явится предельным количеством годовой добычи, которое в будущем не планируется увеличивать. Вместе с тем, количество производимых минеральных удобрений, и в том числе фосфорных, будет неуклонно возрастать.
Для обеспечения потребностей промышленности минеральных удобрений планируется вовлечение в промышленную переработку фосфатного сырья новых месторождений, которые, как известно, бедны по содержанию ?25> загрязнены нежелательными примесями, плохо обогащаются. В связи с этим переработка такого сырья традиционными кислотными методами может оказаться в значительной степени затруднительной или полностью непригодной [4].
Поэтому для обеспечения опережающих темпов развития сырьевой базы в производстве минеральных удобрений и выполнения установки Партии и Правительства на разработку бедных и сложных месторождений, которая ставится в качестве первоочередной научной и технологической проблемы, стали развиваться методы переработки фосфатного сырья в удобрения, основанные на механической активации фосфоритов. Основными достоинствами механохимичес-кого способа по сравнению с традиционными кислотным: и термическим является простота технологического оформления, неиспользование дефицитных кислот и высоких температур, а также возможность переработки практически любого фосфоритного сырья.
Важным показателен выпускаемых удобрений является их себестоимость. Следует иметь в виду [з], что нельзя стремиться к 100#-ному выпуску минеральных удобрений в концентрированных и сложных формах, которые сравнительно дороги, так как это вступило бы в противоречие с вопросами народнохозяйственной эффективности использования минеральных ресурсов. В этом отношении сравнительно дешевый способ, основанный на механохимической активации фосфатного сырья, заслуживает определенного внимания.
Учитывая низкий средний коэффициент использования минеральных удобрений, внесенных в почву, составляющий для азотных удобрений в среднем 60#, фосфорных - 25%, калийных - 5096, общей за- дачей специалистов сельского хозяйства и химической промышленности на предстоящее десятилетие является повышение эффективности удобрений, ухе внесенных в почву и разработка новых форм минеральных удобрений и методов применения, предупреждающих вымывание их почвенными и оросительными водами \р1» P^Og в таких удобрениях находится в лимоннорастворимой форме, то есть это удобрение медленного действия. По мнению специалистов [3], народное хозяйство может получить значительный эффект от использования удобрений пролонгированного /замедленного/ действия, которые практически не вымываются и не теряются в почве.
В связи с этим разработка одного из бескислотных способов переработки фосфатного сырья, в том числе сырья, бедного по содержанию фосфора, является в настоящее время актуальной. В задачу настоящего исследования входило изучение основных закономерностей процесса механохимической активации природных фосфатов и создание эффективной технологии получения удобрений.
