Труды КНЦ (Технические науки вып.2/2025(16))

Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2025. Т. 16, № 2. С. 224-229. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2025. Vol. 16, No. 2. P. 224-229. температурах (от 20 до 100 °C) в лабораторных и производственных условиях является смешивание растворов солей соответствующего металла и фосфатов аммония различной степени замещенности [4]. Осаждение струвита из водных сред возможно в интервале рН 6,5-11,5, но, согласно большинству использованных методик, его получают при рН 7,5-9,5. Имеет значение также молярное соотношение Mg:P, которое при проведении исследований обычно варьируют в широких пределах, например от 1:2 до 2:1. Важным параметром при осаждении струвита является пересыщение раствора [2]. Традиционным способом управления процессом осаждения струвита является регулирование рН раствором аммиака. Избыток ионов аммония также способствует более полному осаждению струвита за счет создания пересыщения по ФМА. С применением раствора аммиака получены образцы, которые отличаются значением рН среды осаждения (табл. 1). Согласно данным РФА, осадок 1-1 представлен струвитом, 1-3 — ньюберитом, в осадке 1-2 содержание струвита и ньюберита составляет соответственно 84 и 16 мас. % (рис. 1). Характерными для ньюберита являются отражения при 2Ѳ, °: 16,57; 18,80; 25,72: 32,90; 34,70. По интенсивности данных отражений можно оценить содержание ньюберита в осадках, содержащих МАФ. Содержание компонентов в осадках фосфатов магния-аммония Таблица 1 Образец рН Содержание компонентов в осадках Отношение (Mg, N, P)/P, моль/моль Минеральный состав по даннымРФА, мас. % мг/г ммоль/г Mg P N Mg P N Mg P N Струвит Ньюберит 1-1 9,55 180 252 180 7,50 8,13 8,00 0,94 1,02 1,00 100 0 1-2 6,10 164 230 120 6,83 7,42 5,33 0,92 1,00 0,72 84 16 1-3 4,62 146 146 0 6,08 4,71 0,00 1,29 1,00 0,00 0 100 Рис. 1. Рентгенограммы образцов: струвит (1-1), струвит с примесью ньюберита (1-2), ньюберит (1-3), маркером «O» отмечены рефлексы ньюберита На основании полученных данных рассчитан состав осажденных фаз (см. табл. 1). Мольное соотношение в образце 1-1 составляет 0,94:1:1 и соответствует струвиту. В осадке 1-2 соотношение Mg:P:N = 0,92:1:0,72 и отражает наличие в нем ньюберита и струвита. В осадке 1-3 аммоний отсутствует, что является подтверждением результатов РФА о наличии в нем только ньюберита. Изменение состава осадков, содержащих Mg, NH+, P, оказывает значительное влияние на процесс термолиза МАФ. В отличие от струвита, для ньюберита характерны меньшие суммарные потери массы и более высокая температура эндотермического эффекта (рис. 2). В образце 1-1 второму эндотермическому эффекту соответствует потери массы 16 %, данное значение совпадает с содержанием аммония, которое было определено после растворения осадка. В то же время полной деструкции МАФ с выделением NH 3 соответствует экзотермический эффект при температуре 650-750 °С. © Кременецкая И. П., Копкова Е. К., Широкая А. А., Иванова Т. К., Слуковская М. В., Гойчук О. Ф., Новиков А. И., 2025 226