Труды КНЦ вып.9 (ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ) вып. 9/2019(10)

комплексные руды Ковдорского месторождения, а также отходы апатитовой флотации и магнитной сепарации. Условия температуры на процесс и важность влияния различных добавок на образование кальциево-магниевых фосфатов авторами не установлено. Нами создана математическая модель процесса разложения сложной фосфорсодержащей минеральной смеси с учётом результатов изложенных выше экспериментальных исследований. Модель для исследования процесса получения плавленых магниевых фосфатов описана системой из 11 независимых компонентов: Al-C-Ca-F-Fe-H-K-Mg-0-P-Si, в которую включены 39 наиболее вероятных минералов, химических соединений и ряда газообразных компонентов [7,8]. В качестве объекта исследования был принят апатит Ковдорского месторождения. Данный природный объект представляет собой сложную смесь, содержащую фтор-, гидроксил-, карбонат- и оксиапатит, т.е. гидроксилоксифторапатит с незначительной долей его карбонатсоставляющей. Целью исследования явилось определение условий образования лимоннорастворимого а-Саз(Р 0 4 )г. В качестве основы для проведения математического моделирования использовались искусственные составы шихты Ковдорского апатита с присутствием различных добавок: доломита, флогопита, диопсида и их смесей. Исследуемый температурный интервал нагревания составил 800-1400°С. В результате проведённых физико-химических расчётов при помощи ЭВМ было установлено, что лимоннорастворимые а- и | 3 -Саз(Р 0 4 ) 2 действительно образуются за счёт разложения Саіо(Р 0 4 )гСОз, Саю(Р 0 4 )г 0 , и Саю(Р 0 4 ) 2 ( 0 Н )2 (рис. 7). Однако, в этом же температурном интервале фторапатит, присутствующий в сложной шихте, не разлагается, что подтвердилось и результатами проведённых лабораторных экспериментов. Поэтому для получения из апатита плавленых магниевых фосфатов необходимы иные добавки в шихту (например, углерод, диоксид кремния, которые будут способствовать разложению апатита). По результатам проведённого нами термодинамического моделирования процесса получения плавленых магниевых фосфатов (прототип предлагаемого комплексного использования минерального сырья Ковдорского гока) из шихт разного состава следует, что полученные расчётным путём данные показали относительно высокую корреляцию с результатами экспериментальных исследований. Определены оптимальные температурные условия (свыше 1000°С) получения необходимого лимоннорастворимого фосфорсодержащего компонента. Результаты теоретического исследования подтверждают вывод экспериментаторов о постоянном присутствии фторапатита в продуктах термического воздействия на исходную шихту (свыше 12 вес.%). Таким образом, получаемый по данной методике «плавленый кальциево­ магниевый фосфат» как удобрение будет засорять поля нерастворимым фторапатитом Caio(P 0 4 ) 2 F 2 (его ПР равен 115,6 [16]). В связи с этим данный метод возможного получения плавленых кальциево-магниевых фосфатов не был рекомендован для производства промышленностью. 181