Архив

Актуальные выпуски:

Обзор краткого содержания статей

Выбор параметров просмотра

Выбраны статьи автора: И.М. Костанов

2023 г., № 4
Раздел: Экологизация производства
УДК: 54.058

Повышение качества и расширение ассортимента продуктов на основе технического монокальцийфосфата

И.А. Почиталкина, И.М. Костанов, И.Б. Сибирякова

Российский химико-технологический университет имени Д. И. Менделеева

Рассмотрена перспектива получения линейки продуктов на базе низкосортного фосфатного сырья с использованием экономически и экологически целесообразной солянофосфорнокислотной технологии. Показана возможность получения двойного суперфосфата (Р₂О₅ = 46 масс. %), представленного исключительно подвижной (водорастворимой) формой фосфора, за счёт удаления железа(III), содержащегося в примесях, из технического монокальцийфосфата (Р₂О₅ = 35 масс. %) методом изотермической перекристаллизации.
Развитие тепличных хозяйств и требования к закрытым грунтам накладывают жёсткие ограничения на состав примесей в используемых минеральных удобрениях. В действующих ГОСТах на фосфорсодержащие удобрения регламентируются физико-химические и физико-механические показатели: концентрация питательных элементов, влагосодержание, рН 10% раствора, гранулометрический состав, прочность гранул, рассыпчатость, концентрация тяжёлых металлов, оставляя без внимания ряд примесей, например, железа(III), способных приводить к ретроградации фосфора. Достаточно простая технология получения монокальцийфосфата (МКФ) из фосфоритов позволяет получать дешёвый эффективный продукт из низкосортных руд, чем объясняется высокий спрос на него у аграриев. При обеспечении требований СанПиН о ПДК контролируемых примесей в МКФ его можно использовать и в животноводстве. Развитие направления «Зелёная химия» предполагает использование водорастворимых удобрений и исключает содержание токсичных элементов, способных аккумулироваться в почве. Железо(III), экстрагированное из примесных минералов, связываясь с фосфором, образует FePO₄ с цитраторастворимой формой P₂O₅, тем самым снижая подвижную форму (P₂O_{5 вод.}) в продукте. Изотермическая перекристаллизация МКФ с балластной примесью позволяет получить более концентрированный продукт, соответствующий по содержанию основного компонента (P₂O_{5 вод.}) показателям двойного суперфосфата, и очистить его от соединений железа до следового количества.
Показана возможность очистки технического МКФ методом изотермической перекристаллизации до показателей, соответствующих двойному суперфосфату сельскохозяйственного назначения, за счёт удаления примесей железа до следового количества, что расширяет область его применения.

Нажмите, чтобы открыть

Ключевые слова: монокальцийфосфат, двойной суперфосфат, очистка, рециркуляционные технологии, пере-кристаллизация

DOI: 10.25750/1995-4301-2023-4-135-140

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License. Creative Commons License

2021 г., № 4
Раздел: Методология и методы исследований. Модели и прогнозы
УДК: 628.3

Получение сульфата натрия путём изогидрической кристаллизации при обратноосмотической очистке минерализованных сточных вод и обезвреживании растворов

И.А. Почиталкина, А.В. Десятов, Т.А. Павлищева, И.Б. Сибирякова, И.М. Костанов, А.В. Колесников

РХТУ им. Д. И. Менделеева

Статья посвящена проблеме обезвреживания промышленных сточных вод, содержащих высокотоксичные хлориды, сульфаты, нитраты, ионы тяжёлых и цветных металлов. Сточные воды, как правило, имеют кислую среду, и первая стадия их обезвреживания заключается в использовании щелочных реагентов (NaOH, Na2 CO3 , Ca(OH)2 ) для нейтрализации и формирования гибридных осадков железа, алюминия и других металлов. Суммарная концентрация солевых компонентов в технологических растворах составляет от 10 до 100 г/л, чаще всего это смесь Na2 SO4 , NaCl, NaNO3 , реже – другие соли. Технология глубокой переработки минерализованных вод заключается в умягчении, фильтрации на напорных фильтрах и микрофильтрации промышленного стока. Особенность предлагаемой схемы заключается в применении обратноосмотического метода обессоливания, в соответствии с которым, происходит концентрирование стока в 3–5 раз и упаривание до солесодержания 200–300 г/л. Такая схема позволяет получить концентрат и пресную воду, соответствующую экологическим требованиям. Концентрат после обессоливания воды поступает на изогидрическую кристаллизацию Na2 SO4 . 10H2 O путём охлаждения до 0 о С. Маточный раствор после центрифугирования пульпы смешивается с исходным потоком и направляется на обратноосмотическую установку, а кристаллогидрат – на сушку для получения безводной технической соли. На примере модельного технологического раствора, имитирующего жидкие техногенные отходы горнодобывающих предприятий, с помощью расчётно-экспериментальных исследований показана принципиальная возможность получения безводного сульфата натрия путём внутрицикловой изогидрической кристаллизации концентрата после обратноосмотической установки. Предложена принципиальная схема обезвреживания жидких неорганических отходов I и II классов опасности с получением вторичного продукта – Na2 SO4 , оценена возможность изоморфного захвата примесей при его кристаллизации.

Открыть прикреплённый файл

Ключевые слова: сточные воды, обезвреживание, техногенные отходы, кристаллизация, обратноосмотические мембраны

DOI: 10.25750/1995-4301-2021-4-043-049

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License. Creative Commons License