Исследование и разработка процесса получения конденсированных фосфатов кальция на основе элементного фосфора

• Автор: Кладос, Дмитрий Константинович
• Шифр специальности: 05.17.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 225 c. : ил

1Я. Физикохимические свойства конденсированных

фосфатов кальция

. Поведение при нагревании, полиморфизм

Б. Растворимость, гидролиз в водных растворах

. Плавкость

Г. Термическое разложение .

Д. Гигроскопичность, слеживаемость

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ ГЛАВА ВТОРАЯ. ФИЗИКОХИМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИФОСФАТОВ КАЛЬЦИЯ МИНУЯ СТАДИЮ ПРОИЗВОДСТВА ТЕРМИЧЕСКОЙ ФОСФОРНОЙ КИСЛОТЫ.

П1. Исследования физикохимических свойств полифосфатов кальция

. Плавкость .

Б. Полиморфные превращения .

. Высокотемпературная энтальпия.
Г. Поведение в водных растворах
Д. Превращения при хранении
Е. Выводы .
П2. Исследование процесса взаимодействия газообразной пятиокиси фосфора с фосфоритом и окисью
кальция
А. Лабораторная установка для исследования кинетики высокотемпературных гетерогенных
химических реакций .
Б. Методика эксперимента
В. Результаты эксперимента
Г. Выводы
ПЗ. Исследование процесса взаимодействия полифосфата кальция с карбонатом кальция .
. Схема лабораторной установки и методика эксперимента
Б. Термогравиметрические исследования взаимодействия полифосфата и карбоната кальция в политермических условиях
. Термогравиметрические исследования взаимодействия полифосфата кальция с карбонатом кальция в изотермических условиях . III
Г. Количественная оценка величины отклонений температуры образца от заданной с помощью
дифференциальнотермического анализа
Д. Результаты эксперимента .
Б. Выводы .
ГЛАВА ТРЕТЬЯ. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА
ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИФОСФАТОВ КАЛЬЦИЯ.
Ш1. Исследование процесса взаимодействия фосфорита и мела с газообразной пятиокисью фосфора на лабораторной циклонной установке
. Схема лабораторной установки и методика эксперимента.
Б. Результаты эксперимента
. Выводы
Ш2. Опытнопромышленное опробование узлов и деталей установки для получения полифосфатов кальция .
А. Методика эксперимента и описание опытнопромышленной полимеризационной установки.

Б. Результаты опытнопромышленных плавок
В. Работа оборудования в среде расплава
полифосфата кальция .
Г. Выводы.
Ш3. Выбор и обоснование технологической схемы и аппаратурного оформления процесса получения
полифосфатов кальция .
А. Принципиальная технологическая схема
производства
Б. Характеристика основного оборудования
ГЛАВА ЧЕТВЕРТАЯ. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ ПОЛИФОСФАТА
КАЛЬЦИЯ И ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЩЕНКА ЕГО ПРОИЗВОДСТВА
1У1. Результаты физиологических испытаний, полифосфата кальция, как кормового средства, во Всесоюзном Институте Животноводства .
. Методика эксперимента
Б. Результаты научнохозяйственного опыта .
. Выводы
1У2. Техникоэкономическая оценка производства полифосфатов кальция, полученных взаимодействием фосфорного ангидрида с фосфатом и мелом
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Между этими двумя пределами имеется область полифосфатов, для которых I 4 3 область метафосфатов, для которых Ц I, и область ультрафосфатов, для которых I . Цепные или линейные конденсированные фосфаты являются солями линейных полифосфорных кислот . Из большого числа известных в настоящее время полифосфатов, наиболее изученными являются соли щелочных и щелочноземельных металлов. Исследуя систему в области между ЗСаОРО и СаО Р2О5 , определили существование двух нормальных пирофосфатов кальция о и ,, двух форм метафосфата с и 0 и тремелитакристаллического вещества, рентгенограмма которого соответствует значительной области твердых растворов. Исследованием раствора треыелита этилдиаминтетраацетате методом хроматографии на бумаге было установлено, что он является пентаполифосфатом кальция . В настоящее время установлено, что пирофосфат кальция существует в виде тетрагидрата Са2Р7,4йг0 и трех безводных у , и с полиморфных модификаций, образующихся при нагревании СаНР . Левшина , Зайцев П. М., Кудрявцева Н. СйСЗв. Большое число соединений с общей формулой 5МЗР5 получено смешиванием окислов и солей металлов с фосфорной кислотой и последующим нагреванием. Некоторые из них аморфны, другие кристаличны, однако не установлено,являются ли эти кристаллические вещества индивидуальными соединениями. Методом бумажной хроматографии многими авторами показано существование полифосфатов, имеющих до тетраэдров п, однако кристаллические соли этих веществ не были идентифицированы. Установлено четыре полиморфных кристаллических модификации длинноцепочечных полифосфатов кальция, имеющих от 0 до структурных единиц, которые ранее назывались метафосфатами. Однако, терминметафосфатыотносится к кольцевым анионам, имеющим точный состав Рп. Несмотря на то, что мономета,диметафосфаты были описаны в литературе, существование ни одного из них не было доказано. Монометафосфат нельзя получить ввиду неосуществимости Ргибридизации для фосфора. Диметафосфат, вероятно, можно получить синтезом при низкой температуре . Большинство триметафосфатных двойных солей было получено смешиванием растворов триметафосфата натрия с растворимой солью многовалентных или тяжелых металлов с последующим выпариванием раствора. У триметафосфатов ярко выражена способность к образованию двойных солей. При совместном обезвоживании смеси монозамещенных ортофосфатов кальция и калия с молярным отношением образуется калийкальциевый триметафосфат , что может быть положено в основу получения безхлорных калийнофосфорных удобрений из фосфорита . СаСРОд. Классическим методом получения тетраметафосфатов является нагревание до 0С и выше однозамещенных ортофосфатов различных тяжелых металлов с небольшим избытком фосфорной кислоты, однако, у авторов, описывающих получение тетраметафосфатов,не внесена ясность в вопрос о степени полимеризации метафосфатиона и чистоте препаратов. Повидимому, имеются цепные и кольцевые формы метафосфатов некоторых тяжелых металлов, полученных термическим методом. Литературные данные о поведении при нагревании и полиморфных превращениях конденсированных фосфатов кальция, полученные различными исследователями часто противоречивы и во многом не согласуются. ВоиШе. А, исследовал модификации метафосфата кальция, полученного при взаимодействии метафосфата натрия с хлористым кальцием. По мнению автора,при 0С аморфный безводный метафосфат кристаллизуется с образованием модификации. При 5С аС модификация переходит в метафосфат. Если продукт расплавить и резко охладить образуется стеклообразный метафосфат кальция, при повторном нагревании кристаллизующийся в форму при бС. Другие авторы считали, что при нагревании СаСЩ до 0С или СаН2РОг7 до 0С, образующийся продукт содержит значительное количество воды. СаР0д2, последний при 0С переходит в форму. Кристаллизация стеклообразного полифосфата происходит при температуре 0С. При 0С происходит процесс инверсии формы в с полифосфат. ТКиО Е. Н. отмечают, что в интервале температур от 0 и до точки плавления единственной модификацией является СаР0д2. Состав соединений, которые могут образоваться до 0 С, зависит от температуры, скорости нагревания и давления водяных паров.