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 r A s . Series: Engineering Sciences. 2025. Vol. 16, No. 2. P. 224-229. Отсутствие примесей в осадке 14-16, полученном при рН 8,12, подтверждено SEM-анализом (см. рис. 4). Образец 14-16 представлен стержневидными кристаллами струвита, которые образуются при относительно небольших пересыщениях раствора. Кристаллы такой формы растворяются медленнее по сравнению с дендритовыми, что соответствует требованиям, предъявляемым к удобрениям пролонгированного действия. Важным параметром при осаждении струвита является пересыщение раствора. Контроль содержания магния и регулирование рН — наиболее простые методы индуцирования осаждения струвита. Струвит образуется согласно следующему уравнению [5]: Mg2+ + NH 4 + + HnPO 4 3-n + 6 H 2 O = MgNH 4 PO 4 6 H 2 O + nH+ (n = 0,1 или 2). (1) Уравнение (1) показывает, что при образовании струвита высвобождаются протоны, что вызывает снижение рН. Создание щелочной среды будет способствовать нейтрализации протонов и тем самым сдвигать равновесие в сторону образования струвита. \S ( Ш w ѵ I & Рис. 4. Внешний вид частиц осадка 14-16 в отраженном свете Оксид магния эффективно увеличивает рН реагирующих фаз, в системе с N2P значения рН превышают 9,1. Интерес представляют осадки, полученные в системе NP. C увеличением рН до рН > 8 (а именно 8,77) в осадке обнаружены три фазы — непрореагировавший MgO, струвит и фосфат магния Mg3(PO4)2-22H2O (каттит). Содержание в осадке фосфата магния составляет около 42 %, струвита — 43 %, оксида магния — 15 %. Таким образом, присутствие оксида магния способствует образованию нежелательной примесной фазы — фосфата магния. Растворенные примеси могут повлиять на процесс осаждения магнийаммонийфосфата. Концентрация Mg в системах NP примерно в два раза выше по сравнению с опытами серии NP из-за более высокого содержания Н+ (Н 3 О+). Выводы Определены наиболее эффективные и достоверные методы контроля химического состава КМУ, а именно растворение полученных продуктов и термогравиметрический анализ. Метод рентгенофазового анализа может быть использован для предварительной оценки состава синтезированных продуктов. Определено, что эффективность осаждения фосфора выше, чем больше концентрация аммония, что особенно проявляется при рН > 7. Судя по степени извлечения аммония из растворов как NP, так и N2P, создание сильнощелочной среды для получения струвита нецелесообразно. Повышение рН способствует снижению концентрации фосфора на несколько порядков, в то время как концентрация аммония изменяется незначительно. Получение осадков следует выполнять, тщательно контролируя процедуру отмывания полученных материалов от исходных реактивов. © Кременецкая И. П., Копкова Е. К., Широкая А. А., Иванова Т. К., Слуковская М. В., Гойчук О. Ф., Новиков А. И., 2025 228