Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Технология неорганических веществ

Диссертационная работа:

Киселев Андрей Алексеевич. Разработка технологии реактивных марок фосфатов аммония и натрия из растворов технического фосфата аммония : Дис. ... канд. техн. наук : 05.17.01 Москва, 2005 151 с. РГБ ОД, 61:06-5/1175

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

1. Введение 4

2. Литературный обзор 9

2.1. Методы очистки солей и кислот 9

2.1.1. Кристаллизация и осаждение из растворов 12

2.1.2. Адсорбционные способы 15

2.1.3. Ионообменные способы 18

2.1.4. Экстракционные методы 21

2.1.5. Физико-химические методы очистки 25

2.1.6. Другие методы очистки веществ 26

2.1.7. Анализ и выбор метода очистки 27

2.2. Методы получения и очистки фосфатов аммония 37

2.3. Методы получения и очистки фосфатов натрия 44

2.4. Обсуждение результатов литературного обзора и постановка задачи...56

3. Экспериментальная часть 59

3.1. Методы исследования 59

3.2. Исследование процесса глубокой очистки технического дигадрофосфата аммония методом последовательных с получением реактивных марок однозамещенного фосфата аммония NH4H2PO4 65

3.3. Исследование процессов получения фосфатов натрия из растворов технического дигадрофосфата аммония

3.3.1. Исследование фазо образования в водных растворах, содержащих NH4H2P04-NaH2P04 и Nl-L}H2P04-Na2IiP04 78

3.3.2. Исследование процесса получение фосфатов натрия в растворах, содержащих NtLftPCVNaOH 85

3.3.3. Исследование процесса получение фосфатов натрия в растворах, содержащих MijEbPCVNa CCb 96

3.3.4. Синтез высокотемпературных фосфатов натрия 102

4. Опытно - промышленные испытания получения моноаммонийфосфата реактивных марок методом последовательных перекристаллизации в цехе солей

ОАО «Воскресенские минеральные удобрения» 108

5. Обсуждение результатов исследований 117

6. Выводы. 124

7. Список литературы 127

8. Приложения 1  

Введение к работе:

Фосфаты аммония, натрия, калия, кальция очищенные до реактивных марок широко используются во многих отраслях промышленности. Общая потребность в фосфатах в России оценивается ориентировочно в 10 тысяч тонн/год. В настоящее время производство реактивных марок фосфатов зависит от импорта высокочистой фосфорной КИСЛОТЫ, поставляемой из Бельгии, Китая и Израиля.

Технология получения чистых фосфатов базируется на способе, основанном на нейтрализации растворов ортофосфорной кислоты реактивных марок «чистая» («ч»), «чистая для анализов» («чда»), «химически чистая» («хч»), пищевая соответствующими количествами карбонатов или гидрооксидов щелочных или щелочноземельных металлов соответствующей чистоты с последующей уваркой полученных растворов солей и кристаллизацией твердой фазы фосфатов.

Поиск более доступного и дешевого сырьевого источника, заменяющего дорогостоящую фосфорную кислоту, а так же разработка способов его переработки на высокочистые фосфаты, является актуальной задачей, имеющей большой научный и прикладной интерес.

Высокая стоимость получаемых фосфатных солей обусловлена, в основном, высокой стоимостью реактивных марок ортофосфорной кислоты квалификаций «ч», «чда», «хч», которая находится на уровне 1,5-4,5 тысяч $. затонну85%Н3Р04.

Работа посвящена исследованию и разработке физико-химических и технологических условий получения фосфатов аммония и натрия, исходя из более дешевого фосфатсо держащего сырья, которым является техничесісий NH4H2PO4 - продукт, получаемый в цехе солей ОАО «Воскресенские минеральные удобрения» для нужд спичечной промышленности. Для этого исходный аммофос - хорошо известный, как ценное азотио-фосфорное удобрение, состоящее на 80-85% из основного вещества NH4H2PO4, подвергается однократной перекристаллизации.

Рыночная стоимость аммофоса составляет 100-150$ за тонну. Аммофос производится рядом крупнейших химических заводов России (предприятия ОАО "Фосагро АГ" в том числе в таких городах, как Еоскресенск, Череповец, Балаково). Возможность получения высокочистых фосфатных солей исходя из этого дешевого сырья, предполагает снижение себестоимости по сравнению с существующей не менее чем в 2-3 раза.

В отечественной и зарубежной литературе до недавнего времени отсутствовали какие-либо сведения о технологии глубокой очистки аммофоса и получения из него фосфатов аммония и натрия. В работе [100] впервые приведены результаты исследования по перекристаллизационной очистке аммофоса (альтернативным способом без использования фосфорной кислоты) и получению из него фосфатов натрия, калия, кальция методом твердофазного взаимодействия дигидрофосфата аммония с карбонатами и гидрокарбонатами щелочных металлов и калия.

Целью диссертационной работы является разработка физико-химических и технологических основ процесса очистки технического дигидрофосфата аммония НОБВІМ методом изотермическо-изогидрической перекристаллизации, получению на его основе чистых фосфатов натрия при взаимодействии растворов NH4H2PO4 с растворами гидроксида или карбоната натрия с получением высокочистых продуктов реактивнвіх марок («ч», «чда», «хч»),

1. Научная новизна: установлены оптимальные параметры нового метода изотермическо-изогидрической перекристаллизации моноаммонийфосфата приводящей к получению реактивных марок фосфата аммония NH4H2PO4 из технического МАФ с выходом продукта 63 %.;

- исследованы водные системы, содержащие NH PCVNaOH и NH4H2PO4 Na2COs при температурах до 100°С. Установлены температурно концентрационные области образования 1Ча2ЫР04 и МазР04, которые были положены в основу нового способа получения реактивных марок фосфатов натрия.

2. Практическая значимость:

- разработан способ и предложена принципиальная схема новой технологии глубокой очистки технического аммофоса до реактивных марок методом изотермическо-изогидрической перекристаллизации. Ожидаемый экономический эффект составит 1,49 млн.$ в год при мощности производства фосфата аммония 590 т/год. - разработан способ и предложена принципиальная гибкая технологическая схема получения реактивных марок фосфатов натрия из технического аммофоса в результате конверсии в растворах без использования дорогостоящей высокочистой фосфорной кислоты. Ожидаемый экономический эффект составит 1,439 млн.$ в год при мощности производства фосфатов натрия 1224 т/год.

- впервые в результате испытаний в промышленных условиях получена опытная партия дигидрофосфата аммония реактивных марок «ч-чда».

- Защищаемые положения:

- экспериментально исследованы и определены условия глубокой очистки технического дигидрофосфата аммония методом последовательных перекристаллизации. Разработана и предложена принципиальная схема новой технологии глубокой очистки моноаммонийфосфата;

- изучено взаимодействие растворов очищенного однозамещенного фосфата аммония (полученного из аммофоса) с гидроксидом и карбонатом натрия с последующим получением фосфатов натрия реактивных марок. Определены концентрационные и температурно-временные параметры образования промежуточных и конечных кристаллических фаз. Предложена принципиальная схема гибкой технологии получения фосфатов натрия из технического дигидрофосфата аммония без использования дорогостоящей ортофосфорной кислоты.

Основное содержание работы отражено в следующих публикациях: 1. Бушуев Н.Н., Киселев А.А., Петропавловский И.А. Получение низкотемпературных чистых кристал л огидратных сортов фосфатов натрия из технического фосфата аммония. // «Химические реактивы, реагенты и процессы малотонажной химии»: Тез. доіоіадов XVI Международной научно-технической конференции. -Уфа. -2003. -С. 26 -27.

2. Бушуев Н.Н., Киселев А.А., Петропавловский И.А. Исследование твердофазного взаимодействия моноаммонийфосфата и карбонатов натрия. // Сборник «Труды НИУИФ». - М.: -2004. - С. 54 - 62.

3. Киселев А. А., Бушуев Н.Н., Петропавловский И.А. Исследование взаимодействия моноаммонийфосфата с карбонатом и гидроокисью натрия. // Труды XVIII Международной конференции молодых ученых по химии и технологии «МКХТ - 2004» Успехи в. химии и химической технологии, - 2004. -Т. XVIII, №5 (45). Сборник научных трудов, Москва, - С.87 - 90.

4. Киселев А.А., Бушуев Н.Н., Петропавловский И.А. Исследование фазообразования в водных растворах, содержащих NI-L PClrNaH PCXi и ШдаО КазНРО // Хим. Технология. - 2005. - №1, С. 11 - 15.

5. Киселев А. А, Бушуев Н.Н., Петропавловский И.А. Исследование кристаллизации фосфатов натрия при взаимодействии моноаммонийфосфата с гидрооксидом и карбонатом натрия из растворов. // Хим. Технология. - 2005. -№7,-С. 5-9.

6. Киселев А.А., Бушуев КН., Петропавловский И.А. Глубокая очистка технического дигидрофосфата аммония. // Хим. Технология. - 2005. - №10, - С. 2 - 4.

7. Способ очистки фосфата аммония. Заявка № 2005125103 на патент РФ от 09.08.2005.  

Подобные работы
Черненко Юрий Дмитриевич
Исследование и разработка гибкой технологии фосфатов аммония на основе Хибинского апатитового концентрата
Гришин Дмитрий Львович
Синтез и разработка технологии высококонденсированного полифосфата аммония (ПФА)
Олефиренко Вадим Иванович
Технологические основы получения обесфторенного фосфата аммония
Чубенко Мария Николаевна
Разработка технологии очистки производственных стоков с утилизацией соединений меди и цинка
Кожевников Антон Владимирович
Разработка технологии гранулирования фторида алюминия
Смирнова Наталья Анатольевна
Разработка технологии изготовления подложек CdZnTe для выращивания гетероструктур CdHgTe/CdZnTe методом жидкофазной эпитаксии
Никандров Михаил Игоревич
Разработка технологии концентрированных динатрий- и тринатрийфосфатов
Кох Александр Аркадьевич
Исследование и разработка технологии очистки хлорсиланов
Крайнова Екатерина Александровна
Разработка технологии сульфокатионитов методом сернокислотного обугливания различных видов целлюлозосодержащих твердых отходов
Москаленко Людмила Викторовна
Разработка технологии получения термостабильного удобрения на основе аммиачной селитры

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net