Технология получения комплексных фосфорно-серных удобрений, обладающих инсектицидной активностью
АКАДЕМИЯ НАУК РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН
ИНСТИТУТ ОБЩЕЙ И НЕОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ
На правах рукописи
УДК 631.859
УРОЗОВ ТУЛКИН САМАТОВИЧ
ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПЛЕКСНЫХ
ФОСФОРНО-СЕРНЫХ УДОБРЕНИЙ, ОБЛАДАЮЩИХ ИНСЕКТИЦИДНОЙ АКТИВНОСТЬЮ
05.17.01 - Технология неорганических веществ
А В Т О Р Е Ф Е Р А Т
диссертации на соискание ученой степени
кандидата технических наук
Ташкент-2011
Работа выполнена в Институте общей и неорганической химии Академии наук Республики Узбекистан
Научный руководитель академик АН РУз доктор химических наук, профессор, Тухтаев Сайдиахрал
Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор, заслуженный рационализатор и изобретатель Республики Узбекистан Намазов Шафоат Саттарович
кандидат технических наук
Раджабов Рузмат
Ведущая организация: Ташкентский химико-технологический институт
Защита состоится «___» __________ 2011 года в «_____» часов на заседании Специализированного совета Д 015.13.01 при Институте общей и неорганической химии Академии наук Республики Узбекистан по адресу: 100170, г. Ташкент, ул. Мирзо Улугбека, 77-а.
Тел. (99871)262-56-60. факс (99871) 262-79-90
Е-mail: [email protected].
С диссертацией можно ознакомиться в Фундаментальной библиотеке Академии наук Республики Узбекистан по адресу: 100170, г.Ташкент, ул. Муминова, 13.
Автореферат разослан «____» ____________ 2011 г.
Ученый секретарь
Специализированного совета,
кандидат химических наук Ибрагимова М.А.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДИССЕРТАЦИИ
Актуальность работы. Научно обоснованная потребность сельского хозяйства республики в удобрениях выражается в 839,6 тыс. т азотных удобрений, 518,3 тыс. т фосфорных и 278,9 тыс. т калийных из расчета на 100 %-ные питательные вещества. В республике функционируют три крупных завода по производству азотных удобрений, которые полностью покрывают потребности в них сельского хозяйства. Заводы по производству фосфорсодержащих удобрений ОАО «AMMAFOS-MAXAM», «QO’QON SUPERFOSFAT ZAVODI» и «SAMARQANDKIMYO» должны перерабатывать соответственно 400 тыс. т в год мытого обожженного фосфоконцентрата (28-30% Р2О5), 200 тыс. т в год мытого сушеного фосфоконцентрата (18-19% Р2О5) и 200 тыс. т в год рядовой фосфоритовой муки (16-18% Р2О5) соответственно на аммофос, супрефос и аммоний сульфатфосфат, аммонизированный суперфосфат и нитрокальцийфосфатное удобрение. Однако заводы в 2010 г. производили всего 149 тыс. т 100%-ного P2O5 из всего мытого обожженного фосфоконцентрата, 100 тыс. т мытого сушеного концентрата и около 70 тыс. т необогащенной фосмуки. Поставки такого количества фоссырья обеспечивает лишь 30% потребностей сельского хозяйства в фосфорных удобрениях. В настоящее время в Кызылкумском фосфоритном комплексе накопились в достаточном количестве мытый сушеный фосконцентрат и необогащенная фосмука. Кроме того, огромное количество бедных, низкосортных фосфоритов с содержанием 12-16% Р2О5 складируется, накапливается в отвалах. Один из рациональных путей решения дефицитности данного вида удобрения - переработка его в фосфорсодержащие удобрения.
Выпускаемый в отечественной туковой промышленности ассортимент минеральных удобрений по соотношению питательных веществ не полностью удовлетворяет требованиям агрохимической науки по организации высокоэффективного выращивания сельскохозяйственных культур. В области технологии минеральных удобрений и сельского хозяйства актуальной проблемой является создание комплексных удобрительных препаратов, способствующих повышению урожайности культур, их жизнестойкости к неблагоприятным условиям внешней среды, сопротивляемости к клещам и другим вредителям. Актуален и вопрос подкормки растений серой, содержание которой в почве не способствует нормальному росту и развитию растений. Недостаток серы служит одной из причин что снижения качество урожая, заболеваемости сельскохозяйственных культур, исключает получение ожидаемого урожая. В следствие гидрофобности серы коэффициент ее полезного действия очень низкий. В качестве серосодержащих инсектицидов широко применяются известково-серный отвар (ИСО) молотой и коллоидной серы. Получение этих препаратов – очень сложный, процесс требующей определенных энерго- и капитальных затрат.
В связи с этим разработка и внедрение ресурсосберегающей технологии получения комплексных фосфор-серо- и азот-фосфор-серосодержащих удобрений, являющихся эффективным удобрением и инсектицидом, уничтожающим и паутинного клеща и сосущих вредителей, представляют собой одну из основных актуальных задач. Подкормке а растений не только обеспечит их питательными веществами, но и защитит от различных болезней и вредителей.
Степень изученности проблемы. Научная литература не располагает сведениями о разработке и создании химических препаратов, имеющих в своем составе минеральные удобрения для подкормки растений и инсектицидные вещества и служащих одновременно как источник обеспечения питательными веществами и средство против заболеваний. Как известно, в республике в качестве, инсектицидного препарата широко применяется сера. Учитывая это, можно получить фосфор-серосодержащие удобрения с инсектицидной активностью путем активации фосфоритов серой. Кызылкумские фосфориты по химическому составу резко отличаются от других видов фосфоритов. Получены минеральные удобрения путем химической и механохимической активации фосфоритов с минеральными солями. В результате активации фосфоритов в присутствии серы наблюдается повышение усвояемой для растений формы фосфора и переход серы в гидрофильную (смачиваемую) форму, что способствует снижению расхода серной кислоты при производстве фосфорных удобрений и повышению экономической эффективности удобрений.
Связь диссертационной работы с тематическими планами НИР. Работа выполнялась в рамках темы ФА-А6-ТО100 «Разработка и опытно-промышленное испытание интенсивной технологии получения комплексных удобрений и Джерой-Сардаринских фосфоритов», входящей в Государственную научно-техническую программу на 2009-2011 гг.
Цель исследования – разработка химических основ и технологии получения комплексных фосфор-серо- и азот-фосфор-серосодержащих удобрений, обладающих инсектицидной активностью, на основе переработки фосфоритов Центральных Кызылкумов серой, а также в присутствии пониженной нормы серной и азотной кислот.
Задачи исследования. В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:
- изучить химический состав, физико-химические и механические свойства различных видов фосфоритов Центральных Кызылкумов;
- изучить основы активации различных видов фосфоритов с серой и разработать технологию получения фосфор-серосодержащих удобрений с инсектицидным свойством;
- исследовать процесс разложения фосфоритов при пониженной норме серной кислоты в присутствии серы;
- изучить процесс активации кызылкумских фосфоритов серной суспензией серной кислоты;
- исследовать процесс переработки фосфоритов при пониженной норме азотной кислоты в присутствии серы;
- изучить физико-механические и товарные свойства полученных новых активированных видов удобрений;
- отработать интенсивную технологию фосфор-серо- и азот-фосфор-серосодержащих удобрений на модельной лабораторной установке и разработать принципиальную технологическую схему.
Объект и предмет исследования. Объект исследования - явились необогащенная фосфоритовая мука (TSh 81-31:2008), бедные фосфориты (TSh 81-29:2008), мытый сушеный концентрат (TSh 81.2-23:2006), мытый обожженный фосконцентрат (TSh 81.2-22:2006), а также комовая сера (ГОСТ 127-76), серная кислота (ГОСТ 4204-77), азотная кислота (Tsh 6.3-74:2002). Предмет исследования - процесс получения комплексных фосфор-серо- и азот-фосфор-серосодержащих удобрений, обладающих инсектицидной активностью.
Методы исследований: химический и физико-химический (рентгенографический, термогравиметрический).
Основные положения, выносимые на защиту:
- оптимальные условия взаимодействия различных видов фосфоритов Центральных Кызылкумов с серой;
- оптимальные технологические показатели переработки различных видов фосфоритов Центральных Кызылкумов с серой, а также в присутствии пониженной нормы серной и азотной кислот;
- состав и свойства фосфор-серо- и азот-фосфор-серосодержащих удобрений;
- технологические схемы производства фосфор-серо- и азот-фосфор-серосодержащих удобрений, обладающих инсектицидной активностью.
Научная новизна. Автором впервые получены следующие научные данные:
- исследованы процесс активации низкосортных, высококарбонатных кызылкумских фосфоритов серой, а также влияние нормы, среды и роль серы на повышение усвояемой для растений формы фосфора в фосфоритах;
- изучен процесс активации фосфоритов Центральных Кызылкумов пониженной нормой серной и азотной кислот в присутствии серы;
- впервые в лабораторных условиях установлено влияние технологических показателей процесса получения на физико-химические и товарные свойства фосфор-серо- и азот-фосфор-серосодержащих удобрений.
Научная и практическая значимость результатов исследования. Впервые получены научные данные по созданию интенсивной технологической схемы получения комплексных фосфор-серо- и азот-фосфор-серосодержащих удобрений, обладающих инсектицидной активностью, на основе активации низкосортных фосфоритов серой, а также в присутствии пониженной нормы серной и азотной кислот.
Реализация результатов. На основе результатов научных исследований на укрупненной лабораторной установке изучен процесс получения фосфорно-серносодержащих удобрений и разработаны технологические показатели производства. Составлен материальный баланс производства новых видов комплексных удобрений. Проведены опытно-промышленные испытания на СП-ЗАО «Электрохимзавод», результаты которых будут использованы при организации опытно-промышленного производства новых видов комплексных удобрений. Агрохимические испытания, проведенные Узбекским научно-исследовательским институтом хлопководства МСВХ РУз в вегетационных и полевых условиях, показали эффективность разработанных удобрений по сравнению с традиционными туками.
Апробация работы. Результаты работы докладывались и обсуждались на Научно-практической конференции молодых ученых «Высокотехнологичные разработки – производству», посвященной 17-й годовщине независимости Республики Узбекистан и Году молодежи (Ташкент, 2008 г.); Республиканской научно-практической конференции “Табиий фанларнинг долзарб муаммолари” (Самарканд, 2008 г.); Международной научно-технической конференции «Современная техника и технология горно-металлургической отрасли и пути и развития» (Навои, 2008 г.); V Республиканской научно-практической конференции «Ноанъанавий кимёвий технологиялар ва экологик муаммолар» (Фергана, 2009 г.); Республиканской научно-технической конференции “Умумий ва ноорганик кимё институтига 75 йил” (Ташкент, 2008 г.); Международной научно-практической конференции “Пахталичиликдаги долзарб масалалар ва уни ривожлантириш истиболлари” (Ташкент, 2009 г.); Республиканской научно-практической конференции “Кимёнинг долзарб муаммолари” (Самарканд, 2009 г.); III Республиканской научно-практической конференции “Аналитик кимёнинг долзарб муаммолари” (Термез, 2010 г.); Международной научно-технической конференции «Современные техника и технологии горно-металлургической отрасли и пути их развития» (Навои, 2010 г.); Республиканской научно-технической конференции «Разработка эффективной технологии получения минеральных удобрений и агрохимикатов нового поколения и применения их на практике» (Ташкент, 25-26 ноября 2010 г.); Международной научно-практической конференции “Деончилик тизимида зироатлардан мўл осил етиштиришнинг манба ва сув тежовчи технологиялари” (Ташкент, 2010 г.). Конференции «Актуальные проблемы развития химической науки, технологии и образования в республике Каракалпакстан» (Нукус, 16-17 марта 2011 г.). Международной научно-технической конференции «Мааллий ва иккиламчи хом ашёлар асосида янги композицион материаллар» (Ташкент, 5-7 мая 2011 г.); Научно-технической конференции (с международным участием) «Перспективы развития, технологии и достижения горно-металлургической отрасли за годы независимости Республики Узбекистан», посвященной 20-лети независимости Республики Узбекистан (Навои, 12-14 мая 2011 г.); Республиканской научно-практической конференции “ишло хўжалигини ривожлантиришнинг бозор итисодиёти шароитидаги долзрб муаммолари ва уларнинг самарали ечимлари” (Фергана, 25-26 мая 2011 г.), семинаре Специализированного совета Д 015.13.01 при Институте общей и неорганической химии АН РУз (28 октября 2011 г.).
Опубликованность результатов. По материалам диссертации опубликовано 4 статьи и 19 тезисов докладов.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованной литературы, насчитывающего 170 наименований, и трех приложений. Работа изложена на 168 страницах компьютерного текста, включет 44 таблиы и 17 рисунков.
Автор выражает благодарность заведующему лабораторией комплексных удобрений ИОНХ АН РУз старшему научному сотруднику, кандидату химических наук Таджиеву Сайфитдину Мухитдиновичу за оказанную помощь при выполнении настоящей диссертационной работы.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ
Во введении обоснована актуальность проблемы, сформулированы цель и задачи, научная новизна и практическая значимость проводимых исследований, а также основные положения, выносимые на защиту.
Первая глава содержит литературный обзор, в котором подробно изложена общая характеристика фосфоритов Центральных Кызылкумов и взаимодействие их с различными кислотами и минеральными солями. Рассмотрены процессы получения серосодержащих удобрений.
Во второй главе изложена общая характеристика объектов и способов исследований. Изучены химический состав, физико-химические и механические свойства серы и четырех видов кызылкумских фосфоритов. Методически обоснованы указанные способы исследований.
В третьей главе «активация различных видов фосфоритов с серой» –анализируются результаты исследования процесса получения комплексных удобрений на основе активации фосфатного сырья с серой, проведенного в лабораторных условиях. Для этого были приготовлены смесь фосфорита с серой в массовых соотношениях от (9:1) до (1:9). Взаимодействие исходных компонентов проводилось в лабораторной шаровой мельнице в течение 15-30 мин. За это время смесь компонентов тщательно измельчалась в виде тонкого помола. Полученные образцы удобрений подвергали анализу по известным методикам на содержание различных форм фосфора и кальция наряду с этим определяли степень декарбонизации образцов и гидрофильности серы (смачиваемость).
Результаты опытов показывают, что фосфор в фосфорите находится не в усвояемой для растений форме. Следует подчеркнуть, что почвы Узбекистана в основном карбонатные, в связи с чем необходимо активировать фосфорит. За период исследований установлен переход фосфора в усвояемую для растений форму, а также серы - в гидрофильную форму (смачиваемую). Так, например, если относительное содержание усвояемой формы Р2О5 в необогащенной фосфоритовой муке по отношению к общей форме Р2О5 составляет только 8,04 %, то в низкосортном фосфорите о но равно 1,14 %. Между тем, с увеличением количества серы в приготовленных композиционных смесях наблюдается повышение усвояемой формы Р2О5. При содержании серы в смеси 10, 50 и 90 % усвояемая форма Р2О5 соответственно составит 5,44; 42,67 и 91,42 %. Показатели усвояемой формы Р2О5 по сравнению с низкосортным фосфоритом будут в среднем выше на 2,42 % (табл. 1). Увеличение количества серы в смеси приводит к снижению степени декарбонизации. В частности, при активировании фосфорита с серой на 10% степень декарбонизации фоссырья составит 22,35 %, а добавка серы к фоссырью на 30% приведет к увеличению его на 1,57 раза. Причем даже 50% - и 70%-ном при содержании серы будет наблюдаться их повышение на 1,71 и 2,22 раза соответственно.
Переход фосфора в фосфатном минерале к усвояемой форме можно объяснить следующим. В процессе активации фосфорита серой компоненты в системе взаимодействуют между собой. Элементарная сера взаимодействует с минеральной частью фосфорита, в результате чего его происходит модификационное превращение. Часть серы при этом окисляется с воздухом кислорода. В результате степень окисления серы изменяется до S0S+4 и частично до S+6. При действии водяных паров воздуха и влаги системы происходит образовании серной и сернистой кислот. Образовавшаяся слабая кислая среда при этом приводит к изменению кристаллической решетки фосфатного минерала. В свою очередь это способствует переходу усвояемой формы Р2О5 в фосфорите. С целью изучения влияния влажности на активацию фосфорита присутствием серы проведена активация смесей фосфорита и серы в соотношениях 7:3 и 3:7 с влажностью 4-17% в течение 10-15. Полученные образцы высушивались при 90-105оС, после чего подвергались химическому анализу. В результате установлено повышение усвояемой формы Р2О5, а также степени гидрофильности серы и декарбонизации (табл.2). При активации сушеного необогащенного фосфорита с серой в количестве 30% усвояемая форма Р2О5 составит 24,42 % от общей формы Р2О5 с содержанием 13,31%.
Таблица 1
Активация необогащенной фосфоритовой муки при действии серы
| Ф/т: S | Содержание Р2О5, % | Sгидрофил % | СО2, % | Содержание СаО, % | Н2О % | Кд, % | jpg">% |  % | ||
| общ. | усв. | общ. | усв. | |||||||
| 10:0 | 18,39 | 1,48 | - | 15,25 | 44,57 | 1,18 | 1,18 | - | 2,65 | 8,04 |
| 9:1 | 16,32 | 2,20 | 100 | 10,00 | 40,92 | 1,74 | 1,17 | 22,35 | 4,25 | 13,48 |
| 8:2 | 14,68 | 3,07 | 100 | 8,26 | 36,82 | 2,43 | 1,15 | 27,80 | 6,60 | 20,91 |
| 7:3 | 12,79 | 3,25 | 100 | 6,49 | 32,39 | 2,57 | 1,05 | 35,16 | 10,99 | 25,41 |
| 6:4 | 11,01 | 4,25 | 96,87 | 5,41 | 28,12 | 3,34 | 0,91 | 36,95 | 11,88 | 37,69 |
| 5:5 | 9,13 | 4,63 | 95,33 | 4,41 | 21,34 | 3,66 | 0,85 | 38,32 | 17,15 | 50,71 |
| 4:6 | 7,39 | 5,24 | 91,00 | 3,28 | 19,48 | 4,12 | 0,63 | 42,66 | 21,15 | 70,90 |
| 3:7 | 5,50 | 4,96 | 88,37 | 2,16 | 14,06 | 3,92 | 0,49 | 49,65 | 27,88 | 90,18 |
| 2:8 | 3,62 | 3,54 | 78,37 | 0,75 | 8,55 | 2,80 | 0,27 | 73,77 | 32,75 | 97,79 |
| 1:9 | 1,86 | 1,85 | 74,38 | 0,17 | 4,16 | 1,46 | 0,24 | 88,11 | 35,09 | 99,46 |
Таблица 2
Влияние влажности на активацию необогащенной фосфоритовой муки при действии серы
| Влажность, % | Химический состав, % | СО2, % | Sгидрофил, % | Кк, % |  % |  % | |||
| Р2О5 | СаО | ||||||||
| ум. | ўзл. | ум. | ўзл. | ||||||
| Ф:S=7:3 | |||||||||
| 0 | 13,31 | 3,25 | 33,09 | 2,57 | 6,85 | 100 | 35,80 | 7,77 | 24,42 |
| 4,35 | 13,36 | 3,59 | 33,15 | 2,83 | 6,45 | 100 | 39,55 | 8,54 | 26,87 |
| 9,09 | 13,46 | 3,84 | 33,26 | 3,03 | 5,76 | 100 | 46,01 | 9,11 | 28,53 |
| 13,05 | 13,51 | 4,03 | 33,35 | 3,18 | 5,38 | 100 | 49,58 | 9,54 | 29,83 |
| 16,67 | 13,56 | 4,17 | 33,39 | 3,29 | 5,11 | 100 | 52,15 | 9,85 | 30,76 |
| Ф:S=3:7 | |||||||||
| 0 | 5,62 | 4,96 | 14,72 | 3,92 | 2,37 | 87,21 | 48,14 | 26,63 | 88,27 |
| 4,25 | 5,63 | 5,20 | 14,73 | 4,10 | 2,11 | 90,62 | 53,83 | 27,83 | 92,37 |
| 9,19 | 5,64 | 5,29 | 14,75 | 4,17 | 2,08 | 93,62 | 54,48 | 28,27 | 93,80 |
| 13,25 | 5,65 | 5,37 | 14,76 | 4,24 | 1,96 | 100 | 57,11 | 28,73 | 95,05 |
| 16,61 | 5,67 | 5,47 | 14,78 | 4,32 | 1,85 | 100 | 59,52 | 29,23 | 96,48 |
Рис.1. Принципиальная технологическая схема производства фосфорно-серных удобрений:
1-расходный бункер; 2-конвейер; 3-шаровая мельница; 4-барабан гранулятор; 5-бункер; 6-весовой дозатор; 7, 10-реакторы; 8-смеситель; 9-насосы; 11-барабан ; 12-классификатор; 13-дробилка.
В данном процессе степень декарбонизации фосфатного сырья составит 35,80 %. С увеличением количества влаги повышаются усвояемая форма Р2О5 в фосфорите, а также степень декарбонизации и гидрофильность серы в смеси. Эти изменения наблюдаются даже при 70%-ном содержании серы в фосфорите. Например, после сушки фосфорита усвояемая форма Р2О5 составляет 88,27% от 5,62%-ного общего содержания Р2О5 в нем. При этом в продукте 87,21 % серы переходит в гидрофильную форму от общего его содержания. Степень декарбонизации составляет 48,14 %. С увеличением влажности от 4,25 до 16,61% усвояемая форма Р2О5 повышается от 92,37 до 96,48%, степень гидрофильности - от 90,62 до 100 %, степень декарбонизации - от 53,83 до 59,52%. Показатели степени разложения низкосортного фосфорита по сравнению с необогащенной фосфоритовой мукой становятся в 1,06-1,14 раза меньше.
Влияние влаги на процесс активации фосфорита с серой объясняется наличием слабой кислой среды (рН-5,54). в водной среде элементарной серы. Как отмечалось, при взаимодействии серы с фосфатным минералом часть его окисляется. Под влиянием влаги в системе сера превращается в сернистую и серную кислоту. При этом ионы кислоты способствуют проведению процесса диффузии на поверхности сушеного фосфорита, е результате чего количество усвояемой формы фосфора в фосфатном сырье увеличивается.
На основе полученных данных исследований процесса активации фосфорита с серой разработана технологическая схема фосфорно-серных удобрений (рис.1).
В главе 4 – «Активация фосфоритов с серной и азотной кислотами в присутствии серы» – исследован процесс получения новых видов комплексных фосфорно-серных удобрений на основе разложения фосфоритов с пониженной нормой серной кислоты в присутствии серы. Разработана интенсивная технология производства фосфорно-серных удобрений. Если в первом способе смесь фосфатного сырья и серы обрабатывается серной кислотой, то во втором фосфатное сырье разлагается суспензией серной кислоты с серой.
В обоих способах часть расходной серной кислоты меняется на элементарную серу, ибо, как указывалось ранее, из-за присутствия серы в сырье фосфор переходит в усвояемую для растений форму.
Для выявления оптимальных условий процесса разложения смеси соотношения между фосфоритом и серой 1:0,001-0,2 их обработке подвергали в 75%-, 80%- и 93%-ной серной кислоте при норме 60-90% (табл.3). Процесс осуществлялся одновременно с обработкой смеси фосфорита и серы в растворе серной кислоты в течение 15-20 мин. При взаимодействии компонентов температура повышалась в пределах 70-120оС в зависимости от нормы кислоты. Это свидетельствовало о том, что реакция в нем является экзотермической. В результате выделения теплоты происходит испарение воды и получается продукт с улучшенным товарным свойством.
На основе результатов исследований выявлено, что с увеличением нормы серы при обработке фосфорита наблюдается повышение коэффициента разложения. Например, при разложении смеси фосфорита и серы с соотношением 1:0,001 в 93%-ной серной кислоте, взятой при норме 60%, содержание усвояемой формы составляет 59,66 %, а водорастворимой формы Р2О5 в продукте - 48,76 %. При в соотношениях фосфорит и сера 1:0,01, 1:0,05 и 1:0,15 по сравнению с соотношением 1:0,001 усвояемой и водной форм фосфора соответственно в 1,02, 2,21 и 1,46 раза и 1,01, 1,03 и 1,12 раза больше. Такая же закономерность наблюдается в 70 %- и 80%-ном растворе серной кислоты. Однако степень разложения фосфорита в присутствии серы с серной кислотой зависит от концентрации кислоты, т.е. снижение концентрации кислоты приводит к уменьшению коэффициента разложения.
Например, если обрабатывать смесь фосфорит а и серы с соотношениями 1:0,01, 1:0,05 и 1:0,15 с 80%-ной серной кислотой при норме 60%, то усвояемые и водорастворимые формы фосфора снижаются соответственно в 1,06, 1,12 и 1,19 раза и 1,38, 1,35 и 1,39 раза по сравнению обработкой их 93%-ной серной кислотой. При разложении этой же смеси в 75%-ной серной кислоте усвояемые и водорастворимые формы фосфора снижаются соответственно в 1,08, 1,15 и 1,25 и 1,50, 1,46 и 1,48 раза.
Установлено, повышение показателя коэффициента разложения на 1,2-1,3 раза по сравнению с применением только одной серной кислоты, при обработке фосфатного сырья серной кислотой в присутствии серы.
Причина увеличения коэффициента разложения и повышения качества новых видов удобрений, полученных на основе взаимодействия фосфорита с серной кислотой в присутствии серы состоит в следующие.
При разложении фосфорита серной кислотой выделяется большое количество тепла в системе, усиливающее процесс окисления серы с кислородом воздуха:
S + O2 SO2 (SO3). (1)
Выделяющаяся SO2 превращается в сернистую и под влиянием паров воды и влаги в системе:
SO2 + H2O H2SO3 (H2SO4). (2)
В результате декарбонизации фосфатного сырья под действием кислоты кристаллическая решетка минерала деформируется.
При разложении фосфата пониженной нормой серной кислоты образуются мелкие зерна продукта, которые в процессе смешения обволакиваются с не пре реагировавшими фосфатами. Образующаяся при этом кислая среда усиливает процесс разложения фосфатного минерала:
Са10(PO4)6F2 + 10H2SO4 6H3PO4 +10CaSO4 + 2HF (3)
2Са10(PO4)6F2+12H3PO4 8Са(H2PO4)2+2HF +[(СаHPO4)2+Са10(PO4)6F2] (4)
Часть фосфатного минерала под действием пониженной нормы серной кислоты не разлагается. Под действием молекул кислот происходит изменение структуры кристаллов, в результате чего не разложивший фосфат в слабо кислой среде окисленной серы переходит в усвояемую форму.
С целью разработки технологической схемы получения комплексных фосфорно-серных удобрений исследован процесс взаимодействия фосфата с суспензией серной кислоты в присутствии серы. Для исследований были использованы 75 %-, 80 %- и 93 %-ный раствор серной кислоты. В лабораторных условиях были приготовлены суспензии серной кислоты с серой. Повышение концентрации серной кислоты положительно влияло на гидрофильность серы, так как неполярные молекулы серы склонны переходить в гирофильное состояние только в неполярных растворителях. При снижении концентрации серной кислоты повышается содержание воды, а вода является полярной молекулой.
Разложение фосфорита в суспензии серной кислоты с серой практически не отличается от переработки фосфорита и серы в серной кислоте.
Таблица 3
Переработка необогащенной фосфоритовой муки с 93 %-ной серной кислотой при различных нормах присутствия серы
| Фосфорит:S | H2SO4 нормы, % | Химический состав, % | H2O, % | CO2, % | SO3, % |  % |  % | |||||||
| Р2О5 | СаО | S | ||||||||||||
| общ. | усв. | вод.. | общ. | усв. | общ. | элем. | гид-фил | |||||||
| 90 | 11,29 | 10,98 | 6,26 | 30,79 | 4,33 | 15,20 | 2,25 | 100 | 3,66 | 0,85 | 33,96 | 55,45 | 97,26 | |
| 1: 0,05 | 80 | 12,34 | 10,97 | 6,20 | 32,95 | 4,31 | 14,90 | 2,56 | 100 | 3,07 | 0,70 | 32,37 | 50,25 | 88,90 |
| 70 | 12,66 | 9,88 | 6,17 | 34,29 | 3,90 | 14,06 | 2,82 | 100 | 2,53 | 2,91 | 29,65 | 48,74 | 78,04 | |
| 60 | 13,08 | 7,80 | 4,87 | 35,36 | 3,08 | 12,98 | 2,98 | 100 | 1,71 | 5,69 | 26,57 | 37,23 | 59,63 | |
| 90 | 11,15 | 10,89 | 6,33 | 30,40 | 4,29 | 18,08 | 5,22 | 100 | 3,23 | 0,61 | 33,65 | 56,77 | 97,67 | |
| 1: 0,1 | 80 | 11,87 | 10,72 | 6,16 | 32,01 | 4,23 | 17,67 | 5,57 | 100 | 2,73 | 1,51 | 31,72 | 51,90 | 90,31 |
| 70 | 12,28 | 9,72 | 6,07 | 33,32 | 3,84 | 16,98 | 5,95 | 100 | 2,16 | 2,70 | 29,11 | 49,43 | 79,15 | |
| 60 | 12,69 | 7,76 | 4,80 | 34,38 | 3,06 | 16,07 | 6,12 | 100 | 1,40 | 5,24 | 26,42 | 37,83 | 61,15 | |
| 90 | 11,01 | 10,80 | 6,38 | 30,01 | 4,26 | 20,97 | 8,19 | 100 | 2,89 | 0,42 | 33,34 | 57,95 | 98,09 | |
| 1: 0,15 | 80 | 11,40 | 10,45 | 6,11 | 31,07 | 1,13 | 20,44 | 8,57 | 100 | 2,44 | 1,38 | 31,07 | 53,60 | 91,67 |
| 70 | 11,90 | 9,55 | 5,97 | 32,34 | 3,77 | 19,92 | 9,08 | 100 | 1,81 | 2,43 | 28,57 | 50,17 | 80,25 | |
| 60 | 12,30 | 7,71 | 4,72 | 33,40 | 3,04 | 19,16 | 9,25 | 100 | 1,17 | 5,06 | 26,27 | 38,39 | 62,68 | |
| 90 | 10,71 | 10,58 | 6,33 | 29,32 | 4,17 | 23,48 | 10,97 | 100 | 2,45 | 0,22 | 32,61 | 59,10 | 98,77 | |
| 1: 0,2 | 80 | 11,10 | 10,29 | 6,02 | 30,43 | 4,06 | 23,22 | 11,44 | 100 | 2,18 | 1,04 | 30,51 | 54,22 | 92,70 |
| 70 | 11,54 | 9,45 | 5,90 | 31,54 | 3,73 | 22,96 | 11,88 | 100 | 1,51 | 2,21 | 28,40 | 51,13 | 81,89 | |
| 60 | 11,97 | 7,64 | 4,88 | 32,54 | 3,02 | 22,02 | 12,28 | 100 | 0,96 | 4,43 | 25,80 | 40,77 | 63,83 | |
Возможные следующие условия получения фосфорно-серных удобрений на основе разложения фосфорита с серой и серной кислотой:
- стехиометрическая норма серной кислоты 60-70%;
- количество серы;
- краткое время разложение (15-20 мин.)
На сегодняшний день с учетом дефицитности серной кислоты изучен процесс активации фосфоритов с серой в количестве 1-30% от общего веса и 57%-ным раствором азотной кислоты в нормах 20-40%. Для определения влияния серы на фосфорит последний тщательно обработали определенным количеством серы и разложили азотной кислотой. Полученные образцы удобрений высушивали при температуре 100-105оС.
Рис.2. Образование SO3 при разложении необогащенного фосфорита присутствием серы с азотной кислотой в нормах 20, 30 и 40 %
При разложении необогащенного фосфорита 57%-ной азотной кислотой при нормах 20% получено удобрение, в котором содержание относительной усвояемой формы Р2О5 составлило 20,11% от 19,98%-ного содержания общего Р2О5. Степень декарбонизации составляет в нем 22,62%. Относительное содержание Р2О5 в необогащенном фосфорите - 37,69-60,17% от 9,34-12,04%-ного содержания общего Р2О5 при содержании серы в нем от 1 до 3% и обработке 30%-ной нормой азотной кислоты. При разложении необогащенного фосфорита 40%-ной нормой азотной кислоты относительная усвояемая форма Р2О5 составляет 47,36-65,40% от 8,70-11,08%-ного общего содержания Р2О5. После сушки это количество увеличивается до 1,12-1,30 раз.
Механизм активации данного процесса не отличается от такового в предыдущих исследованиях. Образующаяся в системе серная кислота взаимодействует с фосфоритом и при этом синтезирует гипс, который установлен химическими и физико-химическими методами исследований (рис.2). Например, при обработке фосфорита без присутствия серы с азотной кислотой взятой нормой 30% в нем обнаруживается 1,65% SO3. При обработке от общей массы фосфорита 5%- и 10%-ным количеством серы образуется соответственно 3,85 и 5,32% SO3. Азотная кислота является не только источником химической энергии для разложения фосфата, но и активным участником окислительно-восстановительных процессов между компонентами (фосфорит, сера, азотная кислота, влажность и дру.) в системе.
Для идентификации химических составов новых видов NPSСа удобрений был использован метод рентгенографических исследований. На рентгенограммах идентифицированы пики, принадлежащие CaSO40,5H2O -2.31, 2.24, 1.45 d,; CaHPO42H2O - 2.62, 2.43, 1.87, 1.79 d, и CaHPO43.35, 2.49,1.72 d,. Кроме того, обнаружены дифракционные полосы рентгенограммы, подлежащие Ca(NO3)2 - 4.39, 1.74, 1.69, 1.46 d, (рис.3).
Данные выше указанные соли были выявлены даже после сушки образцов удобрений. При сушке наблюдается повышение степени разложения фосфорита.
Рис.3. Рентгенограмма комплексного NPSСа удобрения
Полученные новые виды удобрения имеют в своем составе 3-4 % N в виде нитрата кальция, 10-13 % в виде кальцийдигидрофосфата и активизированного фторкарбонатапатита, 1-24 % элементарного серы и 25-35% СаО.
В главе 5 – «Свойства и интенсивная технология комплексных фосфорно-серных удобрений» – анализируются результаты исследования полученных в лабораторных условиях фосфорно-серных удобрений, и их таких физико-механических и товарных свойств как:
Рис. 4. Принципиальная технологическая схема фосфорно-серных и азот-фосфорно-серных удобрений:
1, 2, 4', 12-приемные бункера; 3, 4, 5', 13-весовые дозаторы; 5, 6'-конвейеры; 6-шнековый реактор; 7-фильтр; 8, 9, 25-вентиляторы; 1', 10-расходный бак; 8', 11, 19- расходомеры; 3', 14, 17-реакторы; 7', 15-смесители; 2', 16, 18, 24-насосы; 20-барабанная сушилка; 21-циклон; 22-абсорбер; 23-сборник, 25-брыизгоуловитель 27-классификатор; 28-дробилка
гигроскопическая точка, гранулический состав, прочность удобрений, угол, естественный откос, объемный вес, солевой состав и основные показатели кинетики сорбции. Эти свойства удобрений являются основным показателем для их перевозки, хранения и применения в сельском хозяйстве. Определение физико-механических и товарных свойств удобрений позволяют осуществить правильный подбор для выбора перевозочных установок, проектирование складов, хранение, а также перевозку их с одного места в другое.
Последние данные показывают, что удобрения, полученные из необогащенной фосфоритовой муки и низкосортного фосфорита с влажностью 1,5-2,0 %, имеют в объемный вес 1,08-1,25г/см3 размер гранул составляющие (-3+2)-(-2+1) и их прочность зависимосии от влажности и технологических показателей 1,52-1,90 мПа/см2, угол естественного откоса, равный 41-45°.
Для исследования слёживаемости фосфорно-серных и азот-фосфорно-серных удобрений образцы с определенной навеской были установлены в специальный цилиндр и двадцать четыре часа содержались под грузом. После этого образцы с осторожностью были извлечены из цилиндра и определены на рассеиваемость. Результаты исследований показали, что удобрения не слеживаются, т.е. они все рассеиваются.
На основании результатов лабораторных экспериментов, опытных работ на модельной установке разработана технологическая схема фосфорно-серных и азот-фосфорно-серных удобрений с инсектицидной активностью.
Технологический процесс состоит из следующих стадий:
- Прием, хранение и подача фосфоритного и серного сырья.
- Прием, хранение и подача минеральных кислот (серная, азотная).
- Разложение, гранулирование и сушка фосфорита.
- Подготовка растворов для гранулирования готовых продуктов удобрений.
- Очистка и промывка пылегазовых выбросов.
- Перевозка, хранение и расфасовка готовых продуктов.
Принципиальная технологическая схема фосфорно-серных и азот-фосфорно-серных удобрений преведена в рис.4.
Рассчитана калькуляция новых видов фосфорно-серных и азот-фосфорно-серных удобрений, полученных из низкосортных фосфоритов.
Согласно данным 2009 г. себестоимость 1 т фосфорно-серных удобрений составляет 20102,77 сум., а данным 2007 г. себестоимость 1т азот-фосфорно-серных удобрений - 153057,64.
Агрохимические испытания Научно-исследовальского института хлопководства Республики Узбекистан показали эффективность предложенных удобрений перед традиционными удобрениями.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1. Впервые разработана технология получения фосфорно-серных удобрений с инсектицидной активностью путем активации серой различных видов фосфоритов Центральных Кызылкумов. Исследованы усвояемая форма фосфора и гидрофильность серы в зависимости от соотношения фосфорит:сера и влага. Установлена зависимость степени разложения фосфорита и гидрофильности (смачиваемости) серы от видов фосфоритов и влаги. Относительная форма Р2О5 в необогащенном фосфорите составляет 8,04 %. Однако с увеличением содержания S в смеси фосфорит - сера повышается усвояемая форма Р2О5. При увеличение количества серы в смеси в пределах 10, 50 и 90 % усвояемая форма Р2О5 повышается соответственно на 5,44, 42,67 и 91,42 %. При 30%-ном содержании серы в смеси наблюдается 100%-ная гидрофильносты серы. На основе исследования влияния влаги на активацию смеси фосфорит - сера от 4,35 до 16,67% установлено, увеличение степени гидрофильности серы и усвояемой формы от 24,42 до 30,76%. Степень декарбонизации повышается от 35,80 до 52,15%.
2. Изучен процесс активации низкосортных кызылкумских - фосфоритов, содержащих серу в смеси 0,1-30% 75-93%-ной концентрация серной кислоты при норме 60-90%.
В результате исследований обработки смеси фосфорит и сера соотношением 1:0,001 с 93%-ной серной кислотой при норме 60% усвояемая и водная формы Р2О5 составляют соответственно 59,66% и 48,76%. Выявлено увеличение усвояемой формы Р2О5 в соотношениях фосфорит:сера 1:0,01 и 1:0,05 соответственно в 1,02 и 2,21 раза, а водорастворимой формы – соответственно в 1,01 и 1,03 раза. Определено, что в данных соотношениях удобрений 1:0,01 и 1:0,05 гидрофильная форма серы составляет 100%. Доказано, что за счет обмена части серной кислоты на элементарную серу при получении фосфорно-серных удобрений расходное количество кислоты сокращается на 30-40 %.
3. Исследован процесс активации кызылкумских фосфоритов, содержащих серу в смеси 0,1-30% с 57%-ной концентрацей азотной кислоты при нормах 20-40%, а также повышения усвояемой формы Р2О5 от 37,69 до 64,86% и увеличения содержании SO3 от 1,65 до 8,30% при норме азотной кислоты 30%.
4. На основе результатов исследований выявлены о модификационные изменения серы при ее взаимодействии с фосфоритовым минералом. Установлено, что часть серы окисляется кислородом воздуха, в результате чего степень окисления серы изменяется S0S+4, а часть до S+6. Под влиянием влажности в системе они переходят в сернистую и серную кислоты. Образующаяся слабокислая среда деформирует кристаллическую решетку фосфатного минерала. Экспериментально также подтвержден переход фосфора от неусвояемой в усвояемую форму при обработке фосфорита с пониженной нормой серной и азотной кислот в присутствии серы.
5. На укрупненной лабораторной модельной установке апробирован процесс получения фосфорно-серных и азот-фосфорно-серных удобрений с установлением его основных технологических показателей. На основании технологических исследований составлен баланс производства новых видов комплексных удобрений. Агрохимические испытания Научно-исследовальского института хлопководства РУз показали эффективность созданных удобрений перед традиционными.
Данная технология отработана на опытно-промышленных установках СП ЗАО «ELEKTROKIMYOZAVOD» в г.Навои и рекомендована для производства новых видов удобрений.
СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ
1. Ўрозов Т.С. изилум фосфоритлари асосида инсектицид хусусиятли ўитлар олиш // Ўзбекистон кимё журнали. -Тошкент, 2008. -№3. -Б. 74-76.
2. Ўрозов Т.С. изилум фосфоритларини фаоллашишига олтингугурт-нинг таъсири // Ўзбекистон кимё журнали. -Тошкент, 2010. -№3. -Б. 98-101.
3. Ўрозов Т.С., Таджиев С.М., Тухтаев С., Хайруллаев Ч.К. изилум фосфоритларининг нитрат кислотаси билан парчаланишига олтингугурт таъсири // ЎзР Фанлар академиясининг маърузалари. -Тошкент, 2010. -№4. -Б. 53-56.
4. Ўрозов Т.С., Таджиев С.М., Тухтаев С. изилум фосфоритларини олтингугуртли сульфат кислота суспензияси билан парчаланиши // Ўзбекистон кимё журнали. -Тошкент, 2010. -№5. -Б. 30-33.
5. Ўрозов Т.С. Олтингугуртнинг инсектицид хусусиятлари // “Табиий фанларнинг долзарб муаммолари” республика ёш олимлар илмий-амалий анжумани материаллари тўплами. -Самаранд, 2008. -Б. 199-200.
6. Ўрозов Т.С. Таджиев С.М., Тухтаев С. изилум фосфоритларини олтингугурт иштирокида сульфат кислотанинг тўлисиз меъёрида парчаланиши // Умумий ва ноорганик кимё институтига 75 йил Республика илмий-техникавий конференцияси материаллари. -Тошкент, 2008. II-исм. -Б. 164-166.
7. Ўрозов Т.С. Таджиев С.М., Тухтаев С. Фосфорит ва олтингугурт асосидаги композитларда фосфоритларнинг фаолланиши // “Композицион материаллар тузилмаси, хоссалари ва ўлланиши” Республика илмий-техникавий конференцияси материаллари. -Тошкент, 2008. -Б. 259-261.
8. Ўрозов Т.С. Таджиев С.М., Тухтаев С. изилум фосфоритлари асосида инсектицид хусусиятли ўитлар олиш технологияси // Материалы международной научно-технической конференции «Современная техника и технология горно-металлургической отрасли и пути развития». -Навоий, 2008. -С. 110-111.
9. Ўрозов Т.С. Таджиев С.М., Тухтаев С. Олтингугуртли фосфорли ўитлар олиш // “Ўзбекистон Республикаси ишло хўжалигида сув ва ресурс тежовчи агротехнологиялар” мавзусидаги халоро илмий-амалий конференция маърузалари асосидаги маолалар тўплами. -Тошкент, 2008. -Б. 230-232.
10. Ўрозов Т.С. Инсектицид хусусиятли мураккаб фосфорли ўитлар олиш // Ёш олимларнинг “Юори технологик ишланмалар ишлаб чиаришга” мавзуидаги илмий-амалий анжумани тезислар тўплами. –Тошкент. 2008. -Б. 60-61.
11. Ўрозов Т.С., Таджиев С.М., Тухтаев С. Янги навли олтингугуртли фосфорли ўитларнинг физик-механик ва товар хоссалари // “Ноанъанавий кимёвий технологиялар ва экологик муаммолар” мавзусидаги Фарона политехника институти V-республика илмий-амалий анжуманининг материаллари. –Фарона. 2009. -Б. 43-45.
12. Ўрозов Т.С., Таджиев С.М., Тухтаев С. Интенсив технология асосида олтингугуртли суперфосфат ўитини олиш // “Пахталичиликдаги долзарб масалалар ва уни ривожлантириш истиболлари” мавзусидаги халаро илмий-амалий конференция марузалари маолалар тўплами. –Тошкент. 2009. -Б. 287-288.
13. Ўрозов Т.С., Таджиев С.М., Тухтаев С., Насимов А.М. изилум фосфоритлари асосида азот-фосфор-олтингугуртли ўитлар олиш // “Кимёнинг долзарб муаммолари” республика илмий-амалий конференция материаллари тўплами. -Самаранд, 2009. II исм, -Б.4-5.
14. Ўрозов Т.С., Таджиев С.М., Тухтаев С., Хайруллаев Ч.К. изилум фосфоритларини айта ишлаб олтингугуртли ўитлар олиш технологияси // Материалы Международной научно-технической конференции «Современ-ные техника и технологии горно-металлургической отрасли и пути их развития». –Навоий. 12-14 май, 2010. -Б. 320-321.
15. Ўрозов Т.С., Таджиев С.М., Тухтаев С. Янги ўитларнинг физик-кимёвий талили // “Аналитик кимёнинг долзарб муаммолари” III-Республика илмий-амалий конференцияси илмий маолалар тўплами. –Термиз. 21-23-апрел, 2010. -Б.231-233.
16. Ўрозов Т.С. Ўит ишлаб чиаришда олтингугуртнинг ўлланилиши// Ёш олимларнинг «Юори технологик ишланмалар ишлаб чиаришга» мавзуйидаги илмий-амалий анжумани тезислар тўплами. -Тошкент, 2010. -Б. 72-74.
17. Ўрозов Т.С., Таджиев С.М., Тухтаев С. Таркибида N, P, S бўлган инсектицид хусусиятли ўитлар олиш // “Деончилик тизимида зироатлардан мўл осил етиштиришнинг манба ва сув тежовчи технологиялари” мавзусидаги аларо илмий-амалий конференция маърузалар тўплами. –Тошкент. 2010. -Б. 256-257.
18. Ўрозов Т.С., Таджиев С.М., Тухтаев С. изилум фосфоритларининг олтингугурт иштирокида нитрат кислота билан парчаланиши // Материалы Республиканской научно-технической конференции «Разработка эффективной технологии получения минеральных удобрений и агрохимикатов нового поколения и применения их на практике». –Тошкент. 25-26-ноябрь, 2010. -С. 64-67.
19. Ўрозов Т.С., Таджиев С.М., Тухтаев С. Фосфоритни олтингугурт иштирокида фаолланишига намликнинг таъсири // Материалы Рес-публиканской научно-технической конференции «Разработка эффективной технологии получения минеральных удобрений и агрохимикатов нового поколения и применения их на практике». –Тошкент. 25-26-ноябрь, 2010.–С.67-70.
20. Ўрозов Т.С., Таджиев С.М., Тухтаев С. Олтингугуртли суперфосфат // Материалы Конференции «Актуальные проблемы развития химической науки, технологии и образования в Республике Каракалпакстан». –Нукус. 16-17- март, 2011.-Б. 84-85.
21. Ўрозов Т.С., Таджиев С.М., Тухтаев С. Фосфорит ва олтингугурт композициялари асосида инсектицид препаратлар олиш //“Мааллий ва иккиламчи хом ашёлар асосида янги копозицион материаллар” халаро илмий-техникавий конференцияси материаллари. –Тошкент. 5-7 май 2011. -Б.117-118.
22. Ўрозов Т.С., Таджиев С.М., Тухтаев С. Фосфор-олтингугуртли мураккаб ўитлар олиш технологияси // Материалы Научно-технической конференции (с международным участием) Перспективы развития и технологии и достижения горно-металлургической отрасли за годы независимости Республики Узбекистан посвященной 20-летию независимости Республики Узбекистан. –Навои. 12-14 май, 2011. –С. 233.
23. Ўрозов Т.С., Таджиев С.М., Тухтаев С. Ўсимликларда касаллик келтириб чиарувчи зараркунандаларга арши курашувчи ва озилантирувчи ўитлар олиш // “ишло хўжалигини ривожлантиришнинг бозор итисодиёти шароитидаги долзрб муаммолари ва уларнинг самарали ечимлари” республика илмий-амалий анжуманининг материаллари тўплами. –Фарона. 25-26 май, 2011. –Б. 189-190.
РЕЗЮМЕ
диссертации Урозова Тулкина Саматовича на тему: “Технология получения комплексных фосфорно-серных удобрений, обладающих инсектицидной активностью” на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.17.01-Технология неорганических веществ.
Ключевые слова: фосфориты Центральных Кызылкумов, сера, серная кислота, азотная кислота, разложение, фосфорно-серные удобрения, азот-фосфорно-серные удобрения.
Объекты исследования: фосфориты Центральных Кызылкумов: необогащенная фосфоритовая мука, низкосортный фосфорит, мытый сушеный концентрат, мытый обожженный концентрат, сера.
Цель работы: разработка технологии и химических основ получения комплексных фосфорно-серных и азот-фосфорно-серных удобрений, обладающих инсектицидной активностью на основе переработки фосфоритов Центральных Кызылкумов серой, и при пониженной норме серной и азотной кислот.
Методы исследования: химический и физико-химический (рентгенографический, термогравиметрический).
Полученные результаты и их новизна: Впервые исследован процесс активации низкосортных фосфоритов кызылкумских фосфоритов присутствием серы, а также выявлены роль, нормы серы и влияние условии на переход неусвояемой формы фосфора в усвояемую. Разработана технология получения фосфорно-серных и азот-фосфорно-серных удобрений
путем разложения фосфоритов Центральных Кызылкумов присутствием серы и пониженной нормой серной и азотной кислот, а также исследованы физико-химические и товарные свойства полученных продуктов.
Практическая значимость: На основе результатов исследований впервые получены научные данные о создании упрошенной интенсивной технологической схемы получения комплексных фосфорно-серных и азот-фосфорно-серных удобрений, обладающих инсектицидной активностью с помощью активации низкосортных фосфоритов с серой, пониженной нормы серной и азотной кислот.
Степень внедрения и экономическая эффективность: Агрохимические испытания на хлопчатнике показали эффективность фосфорно-серных и азот-фосфорно-серных удобрений перед суперфосфатом. Себестоимость 1 т фосфорно-серных удобрений составляет 20102,77 сум., а себестоимость 1т азот-фосфорно-серных удобрений - 153057,64.
Область применения: предприятия Государственной акционерной компании «Узкимёсаноат», сельское хозяйство.
Техника фанлари номзоди илмий даражасига талабгор Ўрозов Тўлин Саматовичнинг 05.17.01-ноорганик моддалар технологияси ихтисослиги бўйича “Инсектицид фаолликга эга бўлган фосфор-олтингугуртли комплекс ўитлар олиш технологияси” мавзусидаги диссертациясининг
РЕЗЮМЕСИ
Таянч (энг муим) сўзлар: Марказий изилум фосфоритлари, олтингугурт, сульфат кислотаси, нитрат кислотаси, парчалаш, фосфор-олтингугуртли ўитлар, азот-фосфор-олтингугуртли ўитлар.
Тадиот объектлари: Марказий изилум фосфоритлари: бойитилмаган фосфорит уни, паст сифатли фосфоритлар, ювиб уритилган концентрат, ювиб куйдирилган концентрат, олтингугурт.
Ишнинг масади: Марказий изилум фосфорит намуналарини олтингугурт иштирокида амда сульфат ёки нитрат кислоталарнинг тўлисиз меъёрларида ишлаш орали мураккаб фосфор-олтингугуртли ва азот-фосфор-олтингугуртли инсектицид фаолликга эга бўлган комплекс ўитлар олишнинг кимёвий асосларини ва ишлаб чиариш технологиясини яратиш.
Тадиот усуллари: кимёвий, физик-кимёвий (рентгенографик, термик) талил.
Олинган натижалар ва уларнинг янгилиги: биринчи марта мааллий паст навли, юори карбонатли изилум фосфоритларини олтингугурт ёрдамида фаоллаштириш жараёни, амда фосфоритлар таркибидаги фосфорнинг ўсимлик ўзлаштирувчан олатга ўтишида олтингугуртнинг роли, меъёри ва муитнинг таъсири ўрганилган. Марказий изилум фосфоритларин олтингугурт билан сульфат ёки нитрат кислоталарининг тўлисиз меъёрида парчалаб фосфор-олтингугуртли ва азот-фосфор-отингугуртли ўитлар олиш технологияси ишлаб чиилган, амда уларнинг физик-кимёвий ва товар хоссалари аниланган.
Амалий аамияти: Илмий тадиотлар натижалари асосида олинган илмий малумотлар паст сифатли мааллий фосфоритларни олтингугурт, олтингугуртли сульфат кислотаси ва нитрат кислоталарнинг тўлисиз меъёрларида олтингугурт иштирокида фаоллаштириб, инсектицид активликга эга бўлган мураккаб фосфорли ўитлар олишнинг содда, жадаллашган технологик тизимини яратишга асосланди.
Татби этиш даражаси ва итисодий самарадорлиги: ўза ўсимлигида ўтказилган агрокимёвий синовлар фосфор-олтингугуртли ва азот-фосфор-олтингугуртли ўитларининг таъсири оддий суперфосфатга нисбатан самаралиро эканлигини кўрсатди. Фосфоритни сульфат кислота ва олтингугурт иштирокида фаоллаштириб олинган 1 тонна фосфор-олтингугуртли ўитнинг самарадорлиги 20102,77 сўмни, азот-фосфор-олтингугуртли ўитнинг самарадорлиги эса 15606,96 сўмни ташкил этади.
ўлланиш (фойдаланиш) соаси: “Ўзкимёсаноат” Давлвт акционерлик компанияси корхоналари, ишло хўжалиги.
RESUME
thesis of Urozov Tulkin Samatovich on the scientific degree competition of the doctor of philosophy in engineering sciences, speciality 05.17.01 - technology of inorganic substances, subject: «Technology of the reception complex phosphoric-sulphur of the fertilizers, possessing insecticides by activity»
Key words: phosphorites of Central Kizylkum, sulphur, sulfuric acid, nitric acid, decomposition, phosphoric-sulfuric fertilizers, nitrogen-phosphoric-sulfuric fertilizers.
Subjects of research: phosphorites of Central Kizylkum: ordinary phosphorite flour, low phosphorites, washed dried concoction, thermo concentrate, sulphur.
Purpose of work: the development to technologies and chemical base of the reception, complex phosphoric-sulfuric and nitrogen-phosphoric-sulfuric of the fertilizers, possessing insecticides by activity on base of the conversion phosphorites of Central Kizylkum sulphur, and under lowered rate by sulfuric and nitric acids.
Methods of research: chemical and X-ray graphical analysis.
The results achieved and their novelty: for the first time explored process to activations low phosphorites of Central Kizylkum presence of the sulphur, as well as is revealed role, rates of the sulphur and influence condition on transition not acquired forms of phosphorus in acquired. Designed technology of the reception phosphoric-sulfuric and nitrogen-phosphoric-sulfuric of the fertilizers by by decompositions phosphorites presence of the sulphur and lowered by rate by chamois and nitric acids, as well as explored physic-chemical and goods characteristic of the got products.
Practical value: on base result studies are for the first time received scientific given about creation intensive technological scheme of the reception complex phosphoric-sulfuric and nitrogen-phosphoric-sulfuric of the fertilizers possessing insecticides by activity by means of activation low phosphorites with sulphur, lowered rates by sulfuric and nitric acids.
Degree of embed and economic affectivity: agricultural chemistry test on cotton plant have shown efficiency phosphoric-sulfuric and nitrogen-phosphoric-sulfuric of the fertilizers before superphosphat prime cost 1 ton phosphoric-sulfuric of the fertilizers forms 20102,77 sum, prime cost 1 ton nitrogen-phosphoric-sulfuric of the fertilizers forms 153057,64 sum.
Field of application: plants of State joint-stock company “O'zkimyosanoat”, the agriculture.
