Пр-во сложн. удобр-й на основе ЭФК. Св-ва фосфатов ам-я. Ф-х особ-ти пр-ва аммоф. и фосфатов ам-я

Процессы получения сложных удобрений из фосфорной кислоты можно разделить на 3 типа:

1) Проц. 2-хступенч-й аммонизации, в к-х внач. аммонизир-ся ФК до МАФ. Затем получ-й р-р для выравнив-я мольн. отнош-я N: Р₂О₅ смешив-ся с плавом нитрата аммония до карбамида и аммонизир-ся газообр. аммиаком до ДАФ. Доаммонизация осущ-ся в аммонизаторе-грануляторе, в к-й одновр-но под-ся КСl и ретур. Поск-ку проц. треб-т б. кол-ва ретура (3,5-10- кратного), то доаммонизация осущ-ся в тонком слое на поверхности гранул.

2) Малоретурные проц., в к-х получение пульпы необх-го состава осущ-ся в реак-рах, а грануляция и сушка совмещ-ся в сушилке типа РКГС (с распыл-ем и кип. слоем материала сушилка-гранулятор). В этом ап-те пульпа распыл-ся форсунками на завесу падающих гранул или просто в V, в к-м происх-т высушив-е капель и формир-е гранул. Отношение количества ретура к количеству продукта для этой схемы от 0,3 до 1.

3) Расплавные проц. – в к-х нейтрализ-ся смесь к-т с использ-ем т-ты нейтрализ-и. Затем получ-й р-р выпарив-ся до сост-я плава под вакуумом в выпарн. ап-х, смешив-ся с КСl и гранулир-ся в башне и в бараб-х грануляторах (в этом случае в гранулятор поступает ретур и КСl). По этой схеме получ-ся оч. прочн. стекловидные гранулы.

Сущн-ть пр-ва сложн.удобр-й из ЭФК закл-ся в нейтрализ-и ФК аммиаком и в добавл-и к получ-м фосфатам аммония нитрата аммония и хлорида калия с целью получ-я тройных удобр-й, уравновешенных по содерж-ю N, Р, К. Если хлорид калия не добавляется, на основе ФК получ-т двойные азотно–фосфорн. удобр-я. При нейтрализ-и ФК аммиаком образ-ся моно-, ди- и триаммонийфосфаты:

Н₃РО₄ (ж)+ NH₃ (г) = NH₄H₂PO₄ (тв), ∆H=-133,67кДж;МАФ (дигидрофосфат аммония) (1)

Н₃РО₄ (ж)+2NH₃ (г) = (NH₄)₂HPO₄ (тв), ∆H=-210,45кДж;ДАФ (гидрофосфат аммония) (2)

Н₃РО₄ (ж)+ 3NH₃ (г) = (NH₄)₃PO₄ (тв), ∆H<0 кДж.ТАФ (3)

На основе МАФ получают азотно–фосфорное удобр-е аммофос, а при нейтрализ-и к-ты до диаммонийфосфата – диаммофос. Для пр-ва удобр-й с более высок. относит-м содерж-м азота, чем в МАФ и ДАФ, к фосфатам добавляют чаще всего плав ам. селитры (или азотную к-ту и аммиак). Такие фосф. удобр-я наз-ся нитроаммофос (на основе МАФ) и диаммонитрофос (на основе ДАФ). Если в состав подобных удобр-й входит хлорид (или сульфат) калия, тройные удобрения наз-т нитроаммофоска и диаммонитрофоска. Технолог. схемы пр-ва сложн. удобр-й включ-т операции выпарив-я р-ров или сушки продуктов, гранулир-я, сортировки гранул по размерам, охлажд-я, опудрив-я и омасливания гранул. Различия в схемах зависят от усл-й нейтрализации к-ты аммиаком, от способов удал-я воды из р-ров для получения тв.удобр-й и от способов образов-я гранул.

МАФ – устойчив. соль хорошо растворимую в воде. Cоотношение N:Р₂О₅=5,1 говорит о преобладании Р. Т плавл. 190,5⁰С. ДАФ хорошо раствор-я термич. нестойкая соль. При нагрев-и до 70⁰С легко разлаг-ся с потерей аммиака: (NH₄)₂HPO₄(тв)→NH₄H₂PO₄(тв)+NH₃(г).При раствор-и в воде частично гидролиз-ся:

(NH₄)₂HPO₄ (кр)+Н₂О(ж)=NH₄OН (р) + NH₄H₂PO₄ (р).

МАФ представляет собой кислую среду (рН=4,4), ДАФ (8,0)и ТАФ (9,4) – щелочную. МАФ и ДАФ мало гигроскопич-е соли. Гигроскопич. точка чист. МАФ при 50 град. С=88%, при 15-97%. ТАФ неустойчив и разлаг-ся при 30 – 40⁰С с выделением аммиака, поэтому несмотря на хорошую сбалансиров-ть азот и фосфор в кач-ве удобр-я не прим-ся. При нейтрализ-и ФК аммиаком величина рН возрастает по мере связыв-я водородн. ионов при полн. связыв-и перв. иона (М=1 (М.О. NH₃:ФК) рН=3,5) при полн. связыв-и (М=2 рН=8,2). Миним. раствор-ю облад.индивид. соли МАФ и ДАФ, поэт.пульпу при М=1 и низк. Т перекач-ть сложно из-за возм-ти выпад-я МАФ в осадок. Т существ. увелич-т раств-ть солей.

Ф-х особ-ти: На рис. изотермы раств-ти в сист. NH₃ – ФК – вода при 25 и 75 ºС.