Математическое моделирование и оптимизация процесса получения экстракционной фосфорной кислоты дигидратно полугидратным методом из фосфоритов Каратау

• Автор: Соболева, И. В.
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1994
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 274 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
* Глава I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1 Характеристика основных месторождений фосфатного сырья
1.2 Характеристика руд бассейна Каратау
1.3 Физико-химические основы производства ЗФК
1.4 Влияние примесей фосфатного сырья на растворимость и скорость фазовых превращений кристаллогидратов сульфата кальция
1.5 Основные способы производства ЗФК
1.6 Состояние исследований по технологии получения
ЗФК из фосфоритов бассейна Каратау
1.7 Исследование скорости и механизма кислотного разложения фосфоритов
1.8 Моделирование процессов разложения фосфатов
и кристаллизации сульфата кальция
1.9 Постановка задачи исследования
Глава П ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1 Постановка задачи экспериментальных исследований
2.2 Методика проведения опытов по кинетике разложения фосфорита и кристаллизации ДСК
2.3 Методика проведения опытов по кинетике
процесса перекристаллизации ДСК в ПСК
2.4 Методика проведения анализов и обработки результатов экспериментальных исследований
2.5 Результаты экспериментальных исследований дигидратной стадии

2.6 Результаты экспериментальных исследований полугидр&тной стадии
2.7 Зависимости для равновесных концентраций ДСК и
ПСК, вязкости раствора и коэффициента диффузии .. 127 Глава Ш МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИГЦДРАТНО-ПОЛУГИДРАТНОГО ПРОЦЕССА В ПЕРИОДИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ
3.1 Основные допущения для создания математического описания процесса получения ЗФК
3.2 Математическое описание химико-технологического процесса в рамках многоскоростного континиума
3.3 Математическая модель дигидратной стадии процесса
3.4 Алгоритм решения уравнений математической

модели дигидратной стадии
3.5 Определение кинетических параметров модели дигидратной стадии
3.6 Анализ закономерностей дигидратной стадии процесса
с использованием математической модели
3.7 Выводы по дигидратной стадии процесса
3.8 Математическое моделирование полугидратной
стадии процесса
3.9 Алгоритм решения уравнений математической
модели полугидратной стадии
л ЗЛО Определение кинетических параметров математической модели полугидратной стадии
3.11 Анализ закономерностей процесса перекристаллизации ДСК в ПСК с использованием математической модели
3.12 Выводы по второй стадии дигидратно-полугидратного процесса

Глава 1У МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ДЙГИДРАТНО-
ПОЛУГЙДРАТНОГО ПРОЦЕССА В НЕПРЕРЫВНЫХ УСЛОВИЯХ

4.1 Описание технологической схемы процесса получения
3® дигидратно-полугидратным методом
4.2 Основные допущения для создания математического описания непрерывного процесса
4.3 Математическая модель дигидратной стадии непрерывного процесса
4.4 Алгоритм решения уравнений математической
модели дигидратной стадии непрерывного процесса
4.5 Математическая модель полугидратной стадии непрерывного процесса
:* 4.6 Алгоритм решения уравнений математической
модели стадии перекристаллизации непрерывного процесса
4.7 Поиск оптимальных параметров непрерывного
процесса
4.8 Выводы по непрерывному процессу
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ПР ИЛ О Ж Е Н И Е
ЛИТЕРАТУРА

. При этом область устойчивого существо-

вания ДСК расширяется до определенного предела - содержание
ДСК сужается. Присутствием солей магния в фосфорной кислоте, получаемой из фосфоритов Каратау, можно объяснить тот факт, что
По данным о растворимости можно построить схему превращений кристаллогидратов сульфата кальция в растворах фосфорной кис-
сернокислотной экстракции фосфатов вначале всегда выделяется ме-тастабшгьный об -полугидрат, который переходит с той или иной скоростью в стабильную для данных условий форму сульфата кальция. Области выделения и устойчивости, последовательности фазовых превращений сульфата кальция в растворах экстракционной фосфорной кислоты определялись многими исследователями
Скорость фазовых превращений сульфата кальция различной гид-ратности определяется температурой, концентрацией растворов фосфорной кислоты и наличием в них различных примесей.
Влияние примесей на скорость Фазовых превращений дигидрата и полугидрата сульфата кальция в Фосфорнокислых растворах
Скорость фазовых превращений гидратов сульфата кальция в значительной мере зависит от наличия в растворе фосфорной кислоты примесей посторонних ионов. Гиббсом показано, что вероятность возникновения той или иной фазы определяется величиной изменения свободной энергии при ее образовании. Эта величина, в свою очередь, зависит как от наличия примесей, так и от присутствия за-
3% и избыточного СаО 3/ь. При повышении содержания в
растворе до 3% и неизменном С & О и 36. 3% область существования
гипс достаточно устойчив в кислоте, содержащей 34-36$ Рг 0$
лоты в зависимости от концентрации /?, 0 в растворе и температуры раствора. Установлено [361 , что при осуществлении процесса