Зробіть технологічну систему виробництва суперфосфату безперервним способом та дайте до неї характеристику

Сущность производства суперфосфата состоит в разложение природных фосфатов серной кислотой. Процесс получения суперфосфата является много-фазным, гетерогенным процессом. Его можно разбить на два этапа:

На первом этапе происходит диффузия серной кислоты к частицам апатита, сопровождаемая быстрой химической реакцией на поверхности частиц. Про-цесс идет до полного израсходования серной кислоты и кристаллизации CaSO4x0,5H2O:

Ca5F(PO4)3 + 5H2SO4 + 2,5H2O = 5(CaSO4х0,5H2O) + 3H3PO4 + HF + Q (а)

Продолжительность первого этапа 20-40 минут.

На втором этапе происходит диффузия образовавшейся фосфорной кислоты в порах неразложившихся частиц апатита. Образовавшийся монокальцийфос-фат сначала находится в растворе, при пересыщении которого начинает кри-сталлизоваться. Этот процесс идет очень медленно в течение 5-6 суток.

Ca5F(PO4)3 +7H3PO4 = 5Ca(H2PO4)2 + HF + Q

Такая малая скорость процесса объясняется медленной диффузией фосфорной кислоты через корку монокальцийфосфата, покрывающего зерна апатита.

Оптимальный режим в реакционной камере определяется не только кинетикой реакции и диффузией кислоты, но и структурой образовавшихся кристаллов сульфата кальция, которая влияет на суммарную скорость процесса и качество суперфосфата. Оптимальные условия ведения процесса: концентрация серной кислоты– 67-69%; температура 110-1150С. В этих условиях на поверхности частиц апатита образуется рыхлый пористый слой CaSO4x0,5H2O, и диффузия фосфорной кислоты внутри частиц идет достаточно быстро.

В готовом суперфосфате содержание P2O5 составляет 14-20%, что примерно в два раза ниже, чем в исходном сырье.

Готовый суперфосфат содержит некоторое количество непрореагиро-вавшей фосфорной кислоты, что увеличивает его гигроскопичность. Для уменьшения гигроскопичности суперфосфат смешивают с известняком, фос-форитной мукой или обрабатывают аммиаком.