Труды КНЦ вып.3 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ) вып. 1/2019(10))

Одним из основных способов переработки фосфатного сырья является его сернокислотное разложение, в результате которого образуется экстракционная фосфорная кислота (ЭФК). Одним из основных способов переработки ЭФК в удобрения является её аммонизация с образованием фосфатов аммония (NH 4 H 2 PO 4 и (NH 4 ) 2 HPO 4 ) и введением при необходимости дополнительных компонентов для получения заданного состава питательных элементов. Широкое распространение в промышленности получил диаммофосный режим аммонизации, при котором степень нейтрализации ЭФК аммиаком составляет около 1,7. При таком технологическом режиме получаемый продукт характеризуется достаточно высоким содержанием (NH 4 ) 2 HPO 4 , который является малоустойчивым соединением и при относительно низких температурах разлагается с образованием NH 4 H 2 PO 4 и выделением NH 3 . Исследования термического разложения (NH 4 ) 2 HPO 4 и удобрительного диаммонийфосфата (ДАФ) проводились в открытой системе [1, 2], тогда как в реальных производственных условиях отведение газообразных соединений из реакционной зоны затруднено и образующаяся атмосфера находится в непосредственном контакте с образцом. Такая атмосфера называется собственной. Другим важным с практической точки зрения вопросом является понимание особенностей влияния примесей на термическое разложение (NH 4 ) 2 HPO 4 в удобрительном ДАФ, так как это имеет большое значение для технологических параметров гранулирования и сушки минеральных удобрений. Цель настоящей работы состоит в исследовании влияния примесей на кинетику термического разложения удобрительного ДАФ в собственной атмосфере. Для проведения исследований использовали удобрительный ДАФ следующих производителей: образец 1 — Балаковский филиал АО «Апатит», образец 2 — АО «Апатит» (Череповец), образец 3 — АО «Лифоса» (Кедайняй, Литва). Исходные гранулы измельчали в керамической ступке и просеивали через плетённое сито с размером ячейки 250 мкм. Состав образца 1, мас. %: P 2 O 5 46,1, N 18,0, F 2,1, SO 3 8,0, CaO 1,1, MgO 0,1, SiO 2 1,23, Fe 2 O 3 0,56, Al 2 O 3 1,00, H 2 O 0,35. Состав образца 2, мас. %: P 2 O 5 46,5, N 17,8, F 1,0, SO 3 8,7, CaO 0,7, MgO 0,1, SiO 2 0,48, Fe 2 O 3 0,50, Al 2 O 3 0,87, H 2 O 0,90. Состав образца 2, мас. %: P 2 O 5 46,4, N 17,8, F 1,6, SO 3 7,5, CaO 1,2, MgO 0,8, SiO 2 0,86, Fe 2 O 3 0,23, Al 2 O 3 0,28, H 2 O 0,65. Термогравиметрические (ТГ) измерения и дифференциальный термичсекий анализ (ДТА) проводили на дифференциальном сканирующем калориметре NETZSCH STA 449 F5 Jupiter в потоке газообразного азота (70 см^мин " 1 ). Для измерений использовали стандартные корундовые тигли с крышкой с отверстием ( d = 6,8 мм, V = 300 мм 3 ). Для проведения измерений в изотермических условиях при температурах 100-110 °С. Анализ экспериментальных данных проводили с использованием метода подбора модели и изоконверсионного метода. Кинетическое уравнение разложения исследуемого вещества имеет вид: da / dt = кна&.(Т)/(а), (1) где а — степень разложения ДАФ; t — время; к ||; ,б. ( Т ) — наблюдаемая константа скорости; T — температура; f a) — модель реакции. Зависимость константы скорости от температуры можно выразить уравнением Аррениуса: к наб. ( Т ) = / l e.\p( E / RT), (2) 72