Navoiy davlat konchilik instituti erkayev a. U., Reymov a. M., Nurmurodov t. I., Umirov f. E

B ug‘latilgan kislota
4.4 -RASM. EFK NI BUG‘LATISH SXEMASI
1 - bug‘latuvchi apparat; 2 - qizdiruvchi kamera; 3 - sirkulyasiya nasoslar; 4 - tomchi ushlagich; 5 - filtr gazlarini yuvuvchi absorber; 6 - H₂Si F₆ eritma uchun barometrik yig‘gich; 7 - yuza kondensatori; 8 - ikki bosqichli bug‘ ejektorlari; 9 - barometrik bak.
Qizdiruvchi kameraning ichki yuzasiga kalsiy sulfat va ftorsilikatlardan iborat qo‘shimchalar o‘tirib qoladi. Bu xar uch kunda toza suv bilan yuvib turishni talab etadi. Nisbatan ko‘proq vaqt ishlatilganda quyqa bu yuzani yanada to‘laroq egallab oladi, uni mexanik usullar bilan tozalanadi va so‘ngra N₂SiF₆ ning 4-5% li eritmasi bilan yuviladi.
Ekstraksiya fosfor kislotaning konsentratsiyasi ortishi bilan unda erigan geksaftorsilikat kislotaning bug‘ bosimi ham ortadi. Shu tufayli fosfor kislotani 52-57% P₂O₅ gacha bug‘latishda boshlang‘ich kislotadagi ftorning 80-90% i (2HF+SiF₄ ning taxminan ekvivalent aralashmasi tarzida) gazli fazaga ajralib chiqadi maxsulot kislotasidagi ftorning miqdori 0,5 - 0,8% gacha kaamayadi. Shuningdek, bug‘latgichdan chiqadigan gazlar tarkibida ko‘p miqdordagi suv bug‘i bo‘ladi, uni ftoridlar absorbsiyasida kondensatsiyalanishini kamaytirish uchun, absorbsiyalash jarayoni qaynoq (60-70°C) H₂SiF₆ eritmalari bilan amalga oshiriladi; ftordan tozalangan suv buri barometrik kondensator o‘rnatilgan ikki bosqichli bug‘ejektorli (bug‘ suruvchi) qurilmalar yordamida surib olinadi.
Apatitdan olingan bug‘latilgan kislota 1650-1750 kg/m³ zichlikka ega, uning tarkibida: 52-54% P₂O₅; 3,4-4,2% SO₃; 1,2-1,3% (FeA1)₂0₃; 0.1-0,4% SiO₂; 0.5-0,8% F bo‘ladi.
Ekstraksiya fosfor kislotani bug‘latish uchun barbotajli konsentratorlar - kislotabardosh materialli kameralar ham ishlatiladi, ularda bug‘latish kislotaning yuza qatlami orqali yoqilgan qaynoq gaz berish orqali amalga oshiriladi. Bu yerda issiqlik uzatuvchi yuza bo‘lmaydi, issiqlik almashinish qaynoq gaz bilan kislotaning to‘g‘ridan-to‘g‘ri to‘qnashishidan amalga oshadi; bunda hosil bo‘ladigan cho‘kma muallaq xolatda qoladi va apparatdan kislota bilan birgalikda chiqadi, so‘ngra uni tindirish orqali tozalanadi. Kameraga o‘txona gazlari 650-900°C haroratda beriladi. Ayniqsa, tabiiy gaz yondiriladigan grafitli botirma yondirgichli konsentratorlar intensiv ishlaydi. Barbotajli konsentrator va botirma yondirgichli apparatlarda gaz uzi bilan birga anchagina miqdordagi fosfat kislota bug‘ini olib chiqadi, uni esa elektrofiltrlarda tutib qolish lozim bo‘ladi. Tarkibida 8,5-9³ g/m ftor (elektrofiltrga kirishdan oldin xavo bilan aralashishi xisobiga - 3 g/m³ ) bo‘lgan chiqindi gazlarini tozalashdan ko‘p miqdordagi P₂O₅ tutgan H₂SiF₆ eritmasi olinadi; ularni ishlatish qiyinchilik tug‘diradi. Tuman hosil bo‘lishi - P₂O₅ yo‘qotilishini oshiradi, bundan tashqari, tevarak atrof-muxit ifloslanishiga sabab bo‘ladi.
Bunday jixozlar ko‘proq superfosfat kislotalar olish uchun qo‘llaniladi. Bu holda bug‘latishga tarkibida 54-55% P₂O₅ tutgan eritmalar (vakuum-bug‘latgichdan so‘ng) beriladi. Bunday maqsadlar uchun qizdiruvchi kameraga yuqori bosimdagi bug‘ (-3 MPa) uzatiladigan vakuum-bug‘latgichli apparatlar ham ishlatilishi mumkin.
Xozirgi paytda barbotajli konsentratorlar o‘rnida yanada takomillashgan, yuqori darajada issiklikdan foydalanuvchi, aeroliftli apparatlar qo‘llanilmokda. Ular ichki qismi grafitli quvur bilan muxofazalangan vertikal pulat quvurdan iborat. Uning bug‘latiladigan kislota kiritiladigan pastki qismidan qaynoq gaz oqimi yuboriladi, hosil bo‘ladigan gaz-suyuqlikli aralashma yuqori qismidan chiqariladi. Suyuqlikni ajratilgandan keyin va issiqligidan bug‘latiladigan kislotani isitishda foydalanilgandan so‘ng, chiqindi gazi, absorbsiya qurilmalarida kislota tumani, SiF₄ va NF dan tozalanadi. Suyuq kompleks o‘g‘itlar ishlab chiqarish uchun mo‘ljallangan, tarkibida 68-70% P₂O₅ tutgan kislota olish uchun konsentrlashni ikkita ketma-ket bosqichda: 1-chisida 52-54 dan 64% gacha, 2-chisida esa 68-70% P₂O₅ gacha o‘tkaziladi.
Tarkibida magniy birikmalari (dolomit) tutgan boyitilmagan (24-25% P₂O₅) Qoratog‘ fosforitlaridan ekstraksiyalash jarayonida 20-22% P₂O₅ li fosfat kislota olinadi. Odatdagi usullarda 37-38% P₂O₅ gacha bug‘latilishi va 30-40°C dan past haroratgacha sovutilishi natijasida u quyilib boradi va oquvchanligini yo‘qotadi. Bu esa undan ftorsizlantirilgan o‘g‘itlar, qo‘shaloq superfosfat, suyuq kompleks o‘g‘itlar olish imkoniyatlarini yo‘qotadi. O‘tgan asrning 80-yillariga qadar buning sababini kislotadagi MgSiF₆ ning parchalanishi natijasida gaz xolatdagi SiF₄ va MgF₂ ning kolloid eritmasi hosil bo‘lishi orqali izoxlashga urinilgan. Guyoki eritma sovutilganda MgF₂ ning to‘yinishi hisobiga sistema qovushqoq, kam xarakatchan massa (gol) ga aylanadi. Yana shuni qursatib o‘tiladiki, ko‘p komponentli tuz sistemalari eruvchanliklarini o‘rganish orqali, bug‘latiladigan kislotaga kam aktiv kremniy dioksid (masalan, kremnegel) qo‘shilganda fosfat kislota bilan MgF₂ ning kimyoviy ta’sirlashuvi engillashadi, yuqori haroratda reaksiya:
2MgF₂ + 4H₃PO₄ + SiO₂ = 2Mg(H₂PO₄)₂ + SiF₄ + 2H₂O
tenglama bilan sodir bo‘lib, kislotadagi ftor SiF₄ tarzida yo‘qotiladi va yaxshi eriydigan monomagniyfosfat hosil bo‘ladi, deb nazariy jixatdan asoslashga urinilgan. Lekin bu urinishlar ishlab chiqarishda uz echimini topmadi.
O‘zbekiston kimyogarlarining qator yillar davomida Qoratog‘ fosforitidan sulfat kislotali ekstraksiyalashdan olingan fosfat kislotasini konsentrlash, uning fizik-kimyoviy xossalarini o‘rganish yuzasidan o‘tkazgan tadqiqotlari natijasida tarkibida magniy birikmalari tutgan fosfat kislotalarning konsentrdanishida quyilib qolish sabablari ham nazariy, ham amaliy jixatdan asoslandi va bu borada ijobiy natijalarga erishildi.
Namangan muxandislik-pedagogika instituti professori, texnika fanlari doktori K. Gafurovning olib borgan zaxmatli mexnatlari natijasida tarkibida magniy tutgan EFK larning konsentrlash jarayonida qo‘yilib qolish sabablari ham ilmiy, ham amaliy jixatdan asoslab berildi. Nafaqat quyilish sabablari, balki bunday kislotaarni konsentrlashda quyilib qolishini oldini olish yo‘llari ham ochilib, amaliy jixatdan sinovdan muvoffaqiyatli o‘tkazildi.
20°C haroratdagi suvda va HN₄NO₃ (kimyoviy toza - k.t.) ning 1% li suvli eritmasida MgHRO₄ (k.t.) va MgF₂ (k.t.) larning izotermik eruvchanligini o‘rganish - MgHPO₄ (k.t.) va MgF₂ larning suvdagi eruvchanligi muvofiq ravishda 1,392 va 0,117% (MgO bo‘yicha 0,464 va 0,0755%), ammoniy nitrat eritmasidagi eruvchanligi esa muvofiq ravishda 9,99% va 0,248% (MgO bo‘yicha 3,330 va 0,160%) bo‘lishini aniqlash imkoniyatini yaratdi. SHunday ekan, 1,0% li ammiakli selitra eritmasida magniy tuzlarining eruvchanligi MgHPO₄ uchun etti marta, MgF₂ uchun ikki marta ortadi.
20°C haroratda 0,1, 0,5 va 1,0 molyarli ammiakli selitra eritmalarida MgF₂ ning eruvchanligini o‘rganish natijasida MgF₂ ning eruvchanligi konsentratsiyaning ortishi bilan deyarli o‘zgarmasligi aniqlandi. Masalan, 0,1 molyarli ammiakli selitra eritmasida MgF₂ ning eruvchanligi 0,2478% (0,1598% MgO, ya’ni 0,040 mol MgF₂) ni, 0,5 molyarli eritmada 0,2694% (0,17388% MgO, ya’ni 0,0435 mol MgF₂) ni va 1,0 molyar eritmada esa 0,2695% (0,1753% MgO, ya’ni 0,0435 mol MgF₂) ni tashkil etadi. MgSO₄-H₃PO₄-NH₄NO₃-H₂O sistemasini o‘rganish natijasida 0-60% P₂O₅ konsentratsiyali intervalda MgSO₄*7H₂O ning eruvchanligi MgSO₄-H₃PO₄-H₂O sistemasidagiga nisbatan 2-1,5% ga ortishi aniqlandi.
Tarkibida magniy tutgan fosforitlarni fosfat kislotaga sulfat kislotali ekstraksiyalash jarayonida magniy birikmalarining to‘da ekstraksiya fosfor kislota tarkibiga o‘tishi kuzatiladi. Bunday EFK ni bug‘latish jarayonida eritmadagi barcha tuzlarning to‘yinishi bilan bir qatorda dastlab magniy ionlarining sulfat ionlari bilan birikib MgSO₄, so‘ngra shu bilan bir vaqtda uning gidratlaiishi xisobiga MgSO₄*H₂O dan toki MgSO₄*7H₂O gacha bo‘lgan gidratlanish jarayoni sodir bo‘ladi. Bu esa EFK ning quyilib qolishi va oquvchanligini yo‘qotishiga sabab bo‘luvchi omillardan biridir. Bundan tashqari, eritmaning quyilishiga EFK tarkibidagi boshqa kation va anionlardan iborat qo‘shimchalar ham o‘z ta’sirini ma’lum darajada ko‘rsatadi.
Shuning uchun ekstraksiya fosfor kislotani bug‘latishda kislotani quyilib qolishiga olib keladigan undagi qiyin eruvchan qo‘shimchalarni eritish maqsadida va ekstraksiya fosfor kislotani konsentrlashda uning qovushqoqligini kamaytiruvchi agent sifatida ammoniy nitrat ishlatilgan.
Tarkibida magniy tutgan ekstraksiya fosfor kislotalarni bug‘latishdan oldin uning tarkibidagi magniyning miqdoriga muvofiq holda:
NH₄NO₃ = 0,5 + 0,25-i
bu yerda: t - EFK ga qo‘shiladigan ammoniy nitratning og‘irlik miqdori;
i -EFK dagi MgO ning og‘irlik miqdori;
0,5 - doimiy son formula bo‘yicha ammoniy nitrat qo‘shiladi va eritmani 50-55% P₂O₅, gacha bug‘latiladi.