Разработка технических решений по аппаратурному оформлению основных стадий дигидратного процесса получения экстракционной фосфорной кислоты.

ВВЕДЕНИЕ 6
1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 9
1.1Фосфатно-сырьевая база ЕАЭС 9
1.2 Современное состояние производства ЭФК и направления совершенствования технологий фосфорной кислоты из фосфоритов Каратау 15
1.2.1Одностадийные способы 18
1.2.2 Двухстадийные способы 21
1.3 Анализ физико-химических условий осуществления 26
интенсивного дигидратно-полугидратного процесса 26
Вывод 33
2 ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОЕ ОСНОВЫ 33
ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО ДИГИДРАТНОГО ПРОЦЕССА 33
ПОЛУЧЕНИЯ ЭФК ИЗ ФОСФОРИТОВ КАРАТАУ 33
2.1 Особенности химико-минералогического состава фосфоритов Каратау 34
2.2 Влияние фторкомплексов алюминия на метастабильное равновесие ДСК ПСК в фосфорнокислых растворах 35
2.3 Обоснование условий проведения дигидратного процесса 37
2.4 Используемые реактивы и сырьё 38
2.5 Описание лабораторной установки 39
2.6 Методика эксперимента и аналитический контроль 41
2.7 Экспериментальные результаты и их обсуждение 45
Выводы 51
3 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА ЭФК ДИГИДРАТНО-ПОЛУГИДРАТНЫМ СПОСОБОМ 52
3.1 Технологическая схема дигидратно-полугидратного процесса производства ЭФК 52
Выводы 65
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 67
Список литературы 69

Весь текст будет доступен после покупки

Вступление России в Всемирную торговую организацию (ВТО) в 2012 году создало необходимость повышения производительности труда и кон-курентоспособности отечественной продукции на международной арене. Членство в ВТО также обязывает к проведению экологических мероприятий в сфере материального производства [1]. В целях обеспечения экологиче-ской безопасности и сохранения природных ресурсов 18 октября 2012 года Правительство Российской Федерации утвердило государственную про-грамму «Охрана окружающей среды на 2012-2020 гг.», разработанную Минприроды России. Одной из ключевых задач программы является разра-ботка новых ресурсосберегающих и экологически эффективных технологий для улучшения качества окружающей среды [2].
Увеличивающийся дефицит природных ресурсов требует их рацио-нального использования, что в сочетании с необходимостью снижения нега-тивного воздействия на окружающую среду приводит к постоянному со-вершенствованию существующих технологий и созданию новых, более эф-фективных решений. Это особенно актуально для предприятий, занимаю-щихся производством минеральных удобрений. Экстракционная фосфорная кислота (ЭФК) играет основную роль в производстве фосфорсодержащих удобрений, и её получение осуществляется с помощью сернокислотной пе-реработки фосфатного сырья, что по итогу приводит к образованию отхо-дов, таких как фосфогипс (ФГ) и фосфополугидрат (ФПГ). Наличие техно-логических примесей в этих отходах снижает их потребительские характе-ристики и затрудняет переработку, что ведёт к образованию дополнитель-ных затрат по их складированию и значительным убыткам на содержание таких массивов. Ограниченное использование побочных продуктов также приводит к экологическим платежам за размещение отходов, что увеличива-ет производственные издержки и снижает конкурентоспособность произ-водственных площадок дивизиона минеральных удобрений.

Весь текст будет доступен после покупки

1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
В данном разделе представлен анализ фосфатной сырьевой базы Евразийского экономического союза (ЕАЭС), а также обзор текущего состо-яния производства экстракционной фосфорной кислоты (ЭФК) и возмож-ных направлений для улучшения технологий получения фосфорной кислоты из фосфоритов Каратау. Также проведен анализ физико-химических усло-вий, необходимых для эффективного проведения интенсивного дигидратно-го и дигидратно-полугидратного процесса.

1.1 Фосфатно-сырьевая база ЕАЭС
Евразийский экономический союз (ЕАЭС), как важная международная организация, посвященная региональной экономической интеграции, была официально создана 1 января 2015 года. Основной целью её создания явля-ется всесторонняя модернизация, кооперация и повышение конкурентоспо-собности экономик государств-членов [3]. Одним из ключевых аспектов ра-боты ЕАЭС является создание условий для стабильного и устойчивого раз-вития, что, в свою очередь, направлено на повышение жизненного уровня населения стран-участниц. В связи с этим, для достижения наиболее эконо-мически выгодных взаимодействий, промышленное развитие Российской Федерации должно рассматриваться в первую очередь в рамках ЕАЭС, что позволит оптимизировать ресурсы и использовать преимущества, которые предоставляет это объединение.
На территории ЕАЭС в настоящее время крупными разрабатываемы-ми сырьевыми источниками для фосфатной промышленности являются не-сколько значительных месторождений. В частности, это апатитонефелино-вая Хибинская группа месторождений, расположенная в России, в Мурман-ской области, а также бадделеит-апатит-магнетитовое Ковдорское место-рождение, также находящееся в Мурманской области. Кроме того, важным объектом является фосфоритоносный бассейн Каратау, расположенный в Казахстане, который охватывает Жамбылскую, Южно-Казахстанскую и Кы-зылординскую области.
Следует отметить, что развитие любых горнодобывающих и горно-обогатительных комбинатов в фосфатной промышленности требует значи-тельных капиталовложений, а также временных затрат на строительство и ввод в эксплуатацию новых объектов. В связи с этим, наиболее перспектив-ным и актуальным направлением представляется разработка и внедрение новых технологий для уже разрабатываемых или только вводящихся в экс-плуатацию месторождений. Это позволит не только повысить эффектив-ность добычи, но и снизить затраты, что является важным фактором для успешного функционирования отрасли.
Минерально-сырьевая база фосфатов в России представлена больши-ми запасами как апатитовых, так и фосфоритовых руд. На 1 января 2023 го-да запасы фосфатных руд Российской Федерации составляют 1,22 миллиар-да тонн P2O5, что соответствует примерно 2-2,5 % от мировых запасов [4]. Данная оценка учитывает запасы только по категориям A, B, C1 и C2. При этом доля России в мировом производстве фосфатных концентратов оцени-вается на уровне 5-6 %, что позволяет ей занимать по данному показателю четвертое место в мире, уступая только таким странам, как Китай, США и Марокко. Кроме того, по производству фосфорсодержащих удобрений Рос-сия также входит в пятерку ведущих стран-продуцентов, что подчеркивает значимость этой отрасли для экономики страны.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Есина Е.А. Вступление России в ВТО: экологические последствия // Экология производства. – 2012. – № 7. – С. 20–25.
2. Охрана окружающей среды: программа до 2020 года // Экология производства. – 2012. – № 12. – С. 3–10.
3. Евразийский экономический союз [Офиц. сайт]. URL: http://www.eaeunion.org/ (дата обращения: 10.02.2015).
4. Налиухин А.Н., Демидов Д.В. Мировые запасы фосфатных руд и научно обоснованная потребность в фосфорных удобрениях в России// Плодородие. – 2024. – №2. – С. – 46-50.
5. Государственный баланс запасов полезных ископаемых Российской Федерации на 1 января 2012 года. Выпуск 43. Фосфоритовые руды / Сост. Г.А. Ермилова. Ред. Е.В. Григорьев. – М.: ФГУНПП «Росгеолфонд», 2012. – 82 с.
6. Фосфаты в XXI веке: Монография / Под ред. Ю.А. Кипермана. – АлматыТараз-Жанатас, 2006. – 208 с.
7. Елкондиева Г.Б. Каратауский бассейн – крупнейшая фосфатная сырьевая база Евразии // Фосфатное сырье: производство и переработка: Материалы Международной научно-практической конференции, 17 мая 2012 г. / Сост. В.И. Суходолова. – М., 2012. – С. 21–30.
8. Комитет геологии и недропользования Республики Казахстан [Офиц. сайт]. URL: http://geology.gov.kz/ (дата обращения: 12.05.2014).
9. Технология фосфорных и комплексных удобрений / Под ред. С.Д. Эвенчика и А.А. Бродского. – М.: Химия, 1987. – 464 с.

Весь текст будет доступен после покупки