Технологические особенности вовлечения гумусосодержащих веществ в переработку фосфатного сырья

• Автор: Панова, Катерина Игоревна
• Шифр специальности: 05.17.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 159 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР
1Л Фосфорные удобрения и эффективность их использования
1.2 Ресурсы и характеристика основных месторождений фосфорсодержащего сырья
1.3 Кислотная переработка природных фосфатов
1.3Л Сернокислотное и фосфорнокислотное разложение природных
фосфатов
1.3.2 Разложение фосфатов азотной кислотой при производстве комплексных удобрений
1.4 Характеристика гуминовых веществ и особенности их воздействия на растения
1.4.1 Функции гуминовых веществ в биосфере
1.4.2 Влияние гуминовых кислот на растения и почвы
1.4.3 Активация и подвижность гуминовых веществ и соединений
1.4.4 Торф как гумусосодержащее сырье для производства удобрений
повышенной эффективности
1.5 Варианты использования торфа в туковой отрасли
1.6 Эксклюзивные характеристики, придаваемые стандартным тукам гуминовыми веществами
1.6.1 Обоснование возможности химического воздействия гуминовых веществ
на агрохимическую доступность природных и технических фосфатов
1.6.2 Вещества гумусовой природы всочегании с минеральными туками
1.7 Выводы по аналитическому обзору
ГЛАВА 2. МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ И ИССЛЕДОВАНИЯ СВОЙСТВ КОМПЛЕКСНЫХ ФОСФОРСОДЕРЖАЩИХ УДОБРЕНИЙ
2.1 Характеристика исходных материалов
2.1.1 Характеристика природных фосфатов
2.1.2 Характеристика гумусосодержащих материалов
2.1.3 Характеристика кислот
2.2 Методы исследований и обработка экспериментальных данных
2.2.1 Методы извлечения фосфорных соединений
2.2.2 Методы определения фосфорных соединений
2.2.3 Определение основных примесей фосфатного сырья
2.2.4 Определение «свободной кислотности» полупродуктов и продуктов (содержание непрорсагировавшей Н3РО4)
2.2.5 Определение влажности готового продукта
2.2.6 Определение pH водной вытяжки готового продукта
2.3 Методы получения органоминеральных удобрений, расчета параметров их проведения и результатов
2.3.1 Описание экспериментальной установки, условий и техники эксперимента
2.3.2 Методика получения органоминерального удобрения с использованием азотной кислоты
2.3.3 Расчет нормы азотной кислоты на разложение природных фосфатов
2.3.4 Методика получения органоминерального удобрения с использованием экстракционной фосфорной кислоты и ее смеси с азотной
2.3.5 Расчет нормы экстракционной фосфорной кислоты
2.3.6 Расчет состава исходной смеси
2.3.7 Расчет коэффициентов разложения природных фосфатов
2.3.8 Расчет содержания азота в продуктах разложения фосфатов
2.4 Определение погрешности проведения эксперимента
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ АЗОТНОКИСЛОТНОГО РАЗЛОЖЕНИЯ ФОСФАТНОГО СЫРЬЯ В ПРИСУТСТВИИ ГУМУСОСОДЕРЖАЩИХ ВЕЩЕСТВ
3.1 Исследование влияния добавления гумусосодержащего материала на процесс азотнокислотной переработки природных фосфатов

3.2 Показатели процесса разложения при использовании гумусосодержащих веществ различного вида
3.3 Варьирование технологической последовательности операций при разложении-активации фосфатно-торфяной смеси
3.4 Изменение показателей процесса в зависимости от его
продолжительности
3.5 Влияние нейтрализации на состав продуктов разложения-активации фосфатно-торфяной смеси
3.6 Оценка коэффициентов разложения различных видов фосфорсодержащего сырья, вовлекаемых в переработку
3.7 Исследование изменения коэффициентов разложения в зависимости от нормы кислоты, используемой для разложения фосфатного сырья различных месторождений
3.8 Различные варианты организации процесса азотнокислотного разложения фосфатно-торфяной смеси
3.8.1 Исследование изменения концентрации кислоты, подаваемой на стадию разложения-активации
3.8.2 Исследование изменения режима подачи азотной кислоты
3.9 Оптимизация соотношения компонентов фосфатно-торфяной смеси с точки зрения состава удобрительных продуктов и эффективности процесса
3.10 Исследование состава и свойств продуктов разложения-активации фосфатно-торфяной смеси
3.10.1 Оценка продуктов разложения фосфатно-торфяной смеси в зависимости от изменения технологических параметров процесса
3.10.2 Исследование прочности гранул получаемого органоминерального удобрения в зависимости от влажности
3.10.3 Разработка метода экспериментального определения относительной скорости ретроградации водорастворимых фосфатных соединений

Присутствие нитролигнина способствует связыванию кальция дигидроортофосфата кальция в оксалатную и нитрогуматную формы. Чем больше доля нитролигнина в смеси и степень его окисления азотной кислотой, тем больше количество связанного кальция [162].
Образовавшаяся свободная фосфорная кислота в данном случае может быть использована для перевода цитратнорастворимых форм фосфора в водорастворимые. А это, в свою очередь, ведет к предотвращению процессов ретроградации в почвах.
Исходя из данных [163], взаимодействие СаНРС>4 с продуктами окисления лигнина можно представить в следующем виде:
6СаНРС>4 + Н4нитрогум + (СООН)г -Э Са2нитрогум + Са(СОО)2 +
+ ЗСа(Н2Р04)2 (1.16)
Об образовании в системе более кислых фосфатов свидетельствует понижение pH раствора [12]. С повышением доли вводимого нитролигнина и его более глубокого окисления, за счет увеличения количества азотной кислоты, степень разложения гидроортофосфата до дигидроортофосфата кальция возрастает, и возможен перевод всего цитраторастворимого фосфора в водорастворимую форму, и реакция тогда пойдет по уравнению (1.15) [163].
Путем обработки экспериментальных данных [12] мы получили графики содержания новых соединений в продуктах взаимодействия нитролигнина с гидро- и ортофосфатом кальция (рисунки 1.2 и 1.3). Выше соотношения в смеси, равном 1г нитролигнина на 1г дикальцийфосфата, содержание новых соединений в продукте взаимодействия снижается (рисунок 1.2) из-за разубоживания минеральной части органической составляющей. Это явление свидетельствует о наличии оптимальных соотношений реагирующих веществ для сохранения высокой доли минерального компонента продукта и достижения высокой степени разложения.