Теоретичні засади перетворення та технологічні аспекти використання фторвмісних сполук у фосфорно-тукових виробництвах - Автореферат

Теоретичні засади перетворення та технологічні аспекти використання фторвмісних сполук у фосфорно-тукових виробництвахХоча на території держави є щонайменше пять перспективних апатитових та фосфоритових родовища, проте на теперішній час з економічних причин та чинників геолого-мінералогічного характеру розробка і експлуатація цих копалин поки що не є рентабельною, а велика кількість баластних домішок (карбонатних та ін.) робить переробку цих, більшою частиною низькоякісних, фосфатних руд на екстракційну фосфорну кислоту (ЕФК) та її солі вкрай утрудненою за сучасними технологіями на існуючих підприємствах. Паліативним рішенням є переробка вітчизняних фосфоритів за найпростішими механічними, біологічними та іншими технологіями (наприклад, в місцевих умовах споживача) на недосконалі фосфорвмісні добрива (фосфатне борошно, біофос, тощо), які відрізняються від вихідної руди лише наявністю невеликої частки рухомого P2O5. В той же час, Україна не має як самостійних копалин фторидних руд, так і спеціалізованих заводів з виготовлення з них всього спектру фторвмісних продуктів, хоча має в останніх певну потребу. Дисертаційна робота є частиною наукових досліджень кафедри технології неорганічних речовин та загальної хімічної технології НТУУ «КПІ» і виконувалася відповідно до Науково-технічної програми Міністерства промислової політики України «Фосфор України» (1995-2010 рр.), Державної науково-технічної програми 5.53.10 «Нетрадиційні види мінеральної сировини (пошук, оцінка, видобування, використання)» (1993-1996 рр.), Державної науково-технічної програми 04.10 «Технології пошуку, видобутку та переробки корисних копалин» (1997-1998 рр.). з використанням нового лабораторного вимірювального обладнання отримати оновлені експериментальні дані щодо фізико-хімічних властивостей і перетворень тих сполук, у вигляді яких фторидні та гексафторсиліцієві іони присутні на технологічних стадіях виробництва фосфорних кислот, солей і добрив;Виявлено, що на теперішній час немає узгодження в питанні щодо існування ГФСК в водних розчинах як індивідуальної сполуки, достовірно не визначені механізм і константи іонізації цієї кислоти, остаточно не встановлено умови і маршрути розпаду SIF62-іону. На основі кривих титрування беззаперечно підтверджено існування H2SIF6 як індивідуальної сполуки, вперше вірогідно розраховано константи іонізації кислоти (температура 293 К), яка є двосновним електролітом середньої сили (К1 = 2.456?10-2 (середньоквадратичне відхилення s = 0,3172?10-2); К2 = 1.121?10-2 (s = 0.069?10-3)). Вивчення хімічної рівноваги в системі (NH4) 2SIF6-H2O довело, що розчин цієї солі має значні буферні властивості щодо гідрогенового катіона, тому (з оглядом на низьку корозійну активність і гарну розчинність) гексафторсилікат амонію (ГФСА) може бути використаним для бескислотного розкладу фосфоритної сировини як реагент, що має потенційно великий резерв по H -іону. В третьому розділі досліджено тензиметричні властивості фторвмісних систем, до складу яких входять ГФСК та продукти її нейтралізації, як у водних розчинах, так і у розчинах H3PO4. Із застосуванням правила добутку розчинності (ДР), хімічних і математичних рівнянь, які описують стан хімічної рівноваги в водних та фосфорнокислотних розчинах, а також матеріальних балансових рівнянь складено хіміко-математичні моделі, які в залежності від значення PH технологічного середовища дозволяють розраховувати накопичення в твердій або рідкій фазі реакційної пульпи основних компонентів (іонів, молекул) реактантів.Особистий внесок - здобувач проводив експерименти з потенціомеричного титрування розчинів гексафторсиліцієвої кислоти, приймав участь в обробці результатів та у написанні статті. Особистий внесок - здобувачем проведено експерименти з нейтралізації гексафторсиліцієвої кислоти карбонатом кальцію; здобувач приймав участь в обробці результатів та написанні статті. Особистий внесок - здобувачем проведено експерименти з нейтралізації гексафторсиліцієвої кислоти карбонатом магнію, здобувач приймав участь в обробці результатів та написанні статті. Особистий внесок - здобувачем проведено експерименти з разкладання каоліну сульфатною кислотою, здобувач приймав участь в обробці результатів та написанні статті. Особистий внесок - здобувач проводив експерименти з потенціомеричного титрування розчинів гексафторсиліцієвої кислоти, приймав участь в обробці результатів та у написанні статті.

Основний зміст роботи