Разложение фосфата аммония при нагревании уравнение

Реакции разложения

При выполнении различных заданий ЕГЭ по химии (например, задачи 34 или задания 32 «мысленный эксперимент») могут пригодиться знания о том, какие вещества при нагревании разлагаются и как они разлагаются.

Рассмотрим термическую устойчивость основных классов неорганических веществ. Я не указываю в условиях температуру протекания процессов, так как в ЕГЭ по химии такая информация, как правило, не встречается. Если возможны различные варианты разложения веществ, я привожу наиболее вероятные, на мой взгляд, реакции.

Разложение оксидов

При нагревании разлагаются оксиды тяжелых металлов:

2HgO = 2Hg + O₂

Разложение гидроксидов

Как правило, при нагревании разлагаются нерастворимые гидроксиды. Исключением является гидроксид лития, он растворим, но при нагревании в твердом виде разлагается на оксид и воду:

2LiOH = Li₂O + H₂O

Гидроксиды других щелочных металлов при нагревании не разлагаются.

Гидроксиды серебра (I) и меди (I) неустойчивы:

2AgOH = Ag₂O + H₂O

2CuOH = Cu₂O + H₂O

Гидроксиды большинства металлов при нагревании разлагаются на оксид и воду.

В инертной атмосфере (в отсутствии кислорода воздуха) гидроксиды хрома (III) марганца (II) и железа (II) распадаются на оксид и воду:

Большинство остальных нерастворимых гидроксидов металлов также при нагревании разлагаются:

Разложение кислот

При нагревании разлагаются нерастворимые кислоты.

Например , кремниевая кислота:

Некоторые кислоты неустойчивы и подвергаются разложению в момент образования. Большая часть молекул сернистой кислоты и угольной кислоты распадаются на оксид и воду в момент образования:

В ЕГЭ по химии лучше эти кислоты записывать в виде оксида и воды.

Например , при действии водного раствора углекислого газа на карбонат калия в качестве реагента мы указываем не угольную кислоту, а оксид углерода (IV) и воду, но подразумеваем угольную кислоту при этом:

Азотистая кислота на холоде или при комнатной температуре частично распадается уже в водном растворе, реакция протекает обратимо:

При нагревании выше 100 о С продукты распада несколько отличаются:

Азотная кислота под действием света или при нагревании частично обратимо разлагается:

Разложение солей

Разложение хлоридов

Хлориды щелочных, щелочноземельных металлов, магния, цинка, алюминия и хрома при нагревании не разлагаются.

Хлорид серебра (I) разлагается под действием света:

2AgCl → Ag + Cl₂

Хлорид аммония при нагревании выше 340 о С разлагается:

Разложение нитратов

Нитраты щелочных металлов при нагревании разлагаются до нитрита металла и кислорода.

Например , разложение нитрата калия:

Видеоопыт разложения нитрата калия можно посмотреть здесь.

Нитраты магния, стронция, кальция и бария разлагаются до нитрита и кислорода при нагревании до 500 о С:

При более сильном нагревании (выше 500 о С) нитраты магния, стронция, кальция и бария разлагаются до оксида металла, оксида азота (IV) и кислорода:

Нитраты металлов, расположенных в ряду напряжений после магния и до меди (включительно) + нитрат лития разлагаются при нагревании до оксида металла, диоксида азота и кислорода:

Нитраты серебра и ртути разлагаются при нагревании до металла, диоксида азота и кислорода:

Нитрат аммония разлагается при небольшом нагревании до 270 о С оксида азота (I) и воды:

При более высокой температуре образуются азот и кислород:

Разложение карбонатов и гидрокарбонатов

Карбонаты натрия и калия плавятся при нагревании.

Карбонаты лития, щелочноземельных металлов и магния разлагаются на оксид металла и углекислый газ:

Карбонат аммония разлагается при 30 о С на гидрокарбонат аммония и аммиак:

Гидрокарбонат аммония при дальнейшем нагревании разлагается на аммиак, углекислый газ и воду:

Гидрокарбонаты натрия и калия при нагревании разлагаются на карбонаты, углекислый газ и воду:

Гидрокарбонат кальция при нагревании до 100 о С разлагается на карбонат, углекислый газ и воду:

При нагревании до 1200 о С образуются оксиды:

Разложение сульфатов

Сульфаты щелочных металлов при нагревании не разлагаются.

Сульфаты алюминия, щелочноземельных металлов, меди, железа и магния разлагаются до оксида металла, диоксида серы и кислорода:

Сульфаты серебра и ртути разлагаются до металла, диоксида серы и кислорода:

Разложение фосфатов, гидрофосфатов и дигидрофосфатов

Эти реакции, скорее всего, в ЕГЭ по химии не встретятся! Гидрофосфаты щелочных и щелочноземельных металлов разлагаются до пирофосфатов:

Ортофосфаты при нагревании не разлагаются (кроме фосфата аммония).

Разложение сульфитов

Сульфиты щелочных металлов разлагаются до сульфидов и сульфатов:

Разложение солей аммония

Некоторые соли аммония, не содержащие анионы кислот-сильных окислителей, обратимо разлагаются при нагревании без изменения степени окисления. Это хлорид, бромид, йодид, дигидрофосфат аммония:

Cоли аммония, образованные кислотами-окислителями, при нагревании также разлагаются. При этом протекает окислительно-восстановительная реакция. Это дихромат аммония, нитрат и нитрит аммония:

Видеоопыт разложения нитрита аммония можно посмотреть здесь.

Разложение перманганата калия

Разложение хлората и перхлората калия

Хлорат калия при нагревании разлагается до перхлората и хлорида:

4KClO₃ → 3KClO₄ + KCl

При нагревании в присутствии катализатора (оксид марганца (IV)) образуется хлорид калия и кислород:

2KClO₃ → 2KCl + 3O₂

Перхлорат калия при нагревании разлагается до хлорида и кислорода:

Фосфат аммония: состав, свойства, получение, применение

Фосфат аммония: состав, свойства, получение, применение — Наука

Содержание:

В фосфат аммония Это семейство солевых соединений, которые образуются в результате реакции между фосфорной кислотой и аммиаком. Согласно неорганической номенклатуре, это название соответствовало бы соли, химическая формула которой (NH₄)₃PO₄, состоящий из катионов аммония, NH₄ + , и фосфат-анионы PO₄ 3- .

Изображение этих ионов показано на нижнем изображении. (NH₄)₃PO₄ он также известен как трехосновный фосфат аммония или фосфат триаммония. Эти названия связаны с тем, что, как уже отмечалось, ЗП₄ 3- имеет три отрицательных атома кислорода, способных принимать протоны, H + , от окружающей кислоты.

Именно это и происходит с NH₄ + собственной структуры. Следовательно, фосфат аммония нестабилен, разлагается на NH.₄ЧАС₂PO₄ и NH₃. Поэтому эта соль источает сильный запах аммиака.

Другие соли фосфата аммония более стабильны и полезны. Например, они используются в сельском хозяйстве в качестве удобрений, а кристаллы некоторых из них даже имеют оптическое и физическое применение.

Это семейство солей простое, но разнообразное при изменении кислотности среды, в которой они находятся.

Состав

Фосфат аммония состоит из ионов NH.₄ + и ПО₄ 3- , обе геометрии тетраэдра. Электроны ПО₄ 3- распределены между тремя атомами кислорода связей P-O – , отрицательный заряд которого сильно притягивает NH₄ + . Следовательно, можно было подумать, что кристаллическая структура (NH₄)₃PO₄ сильный.

В нем ионы NH₄ + и ПО₄ 3- Они находятся в соотношении 3: 1, что означает, что в их кристаллах в три раза больше ионов NH.₄ + что ионов ПО₄ 3- . Таким образом, их электростатические взаимодействия в конечном итоге определяют тетрагональный кристалл.

То же самое происходит частично и с другими солями этого фосфата: (NH₄)₂HPO₄ и NH₄ЧАС₂PO₄, в котором ПО₄ 3- выиграл один или два H + соответственно. В его кристаллах, в основном тетрагональных, электростатические взаимодействия слабее из-за меньшего ионного заряда.

Однако они более энергетически устойчивы, особенно NH₄ЧАС₂PO₄, так как он имеет самую высокую температуру плавления.

С другой стороны, соли фосфата аммония также могут образовывать гидраты, включая молекулы воды в свои кристаллические структуры.

Свойства фосфата аммония

Имена

(NH₄)₃PO₄

Эта формула, строго следуя неорганической номенклатуре, соответствует соли фосфата аммония. Другие допустимые имена:

-Тиблоосновный фосфат аммония

-Триаммоний или триаммоний фосфат

(NH₄)₂HPO₄

У этой соли есть несколько наименований согласно номенклатуре предпочтений. Наиболее распространенными, помимо диаммонийфосфата, являются:

-Фосфат аммонийной кислоты

-Двухосновной фосфат аммония

В отличие от (NH₄)₃PO₄, состоит из ионов NH₄ + и HPO₄ 2- в соотношении 2: 1.

NH₄ЧАС₂PO₄

Эта соль соответствует «наиболее кислой версии» фосфата аммония. В нем ПО₄ 3- выиграл два H + , уменьшая его ионный заряд до H₂PO₄ – . Поэтому их наиболее распространенные названия:

-Одноосновной фосфат аммония (потому что в нем почти нет кислорода, способного принимать протоны)

-Диацид фосфат аммония

Некоторые из приведенных выше имен также можно изменить на:

Как видно, возможных названий много. Важно знать, как соотнести их непосредственно с формулами любой из трех солей, соответствующих семейству фосфатов аммония.

Молярные массы

Внешность

Соли фосфата аммония объединяет то, что все они белые. За исключением триаммонийного или трехосновного фосфата аммония, другие соли не выделяют запаха аммиака при нормальных условиях.

Точки плавления

(NH₄)₃PO₄ он ломается, прежде чем сможет расплавиться. Между тем, (NH₄)₂HPO₄ плавится при 155 ºC, а NH₄ЧАС₂PO₄ при 190 ° С. Самая высокая температура плавления NH₄ЧАС₂PO₄ указывает на большую стабильность и более прочную ионную связь.

Точки кипения

Безмерно, так как они разлагаются при плавлении.

Растворимость

Соли фосфата аммония хорошо растворимы в воде, так как (NH₄)₃PO₄ гигроскопичное твердое вещество. Однако они нерастворимы в этаноле, ацетоне и жидком аммиаке.

Разложение

Все соли фосфата аммония могут выделять аммиак при разложении. Кроме того, в зависимости от интенсивности тепла они разлагаются на фосфорную кислоту, в конечном итоге выделяя вредные газы оксидов азота и фосфора.

Получение

Соли фосфата аммония получают в результате реакции нейтрализации между фосфорной кислотой и аммиаком:

Как можно видеть, если желательно получить «менее основные» фосфаты аммония, что означает то же самое, что и «более кислые», необходимо изменять пропорции реагентов, которые добавляют в реактор. Обычно оксид фосфора, P₂ИЛИ₅, как источник фосфора для соответствующей кислоты.

На самом деле они NH₄ЧАС₂PO₄ (MAP, аббревиатура на английском языке: моноаммонийфосфат) и (NH₄)₂HPO₄ (DAP) соли фосфата аммония, имеющие самую высокую коммерческую ценность. Между тем, (NH₄)₃PO₄ он наименее коммерциализирован именно потому, что он наиболее нестабилен и, возможно, самый дорогой в приготовлении.

Приложения

Одним из непосредственных последствий предыдущего абзаца является то, что большинство случаев использования солей фосфата аммония связано с NH₄ЧАС₂PO₄ и (NH₄)₂HPO₄. (NH₄)₃PO₄С другой стороны, от него почти нет никакой пользы, так как он быстро разлагается.

Удобрения

Соли фосфата аммония — хорошие удобрения, так как они обеспечивают два важных питательных вещества для развития растений: азот и фосфор. Кроме того, они растворимы в воде, поэтому быстро становятся доступными в почве для правильного поглощения корнями.

Они хранятся без каких-либо проблем, и, если нет пожара, они не выделяют аммиак — газ, который может повредить ткани растений.

Антипирены

При разложении солей фосфата аммония выделяются различные газы, которые, хотя и вредны, вытесняют кислород из воздуха при полном пожаре. Именно поэтому их используют как антипирены. Таким образом, распространение пламени замедляется или замедляется.

Оптика и физика

NH₄ЧАС₂PO₄ Он используется в оптических приложениях, потому что его кристаллы демонстрируют двойное лучепреломление, то есть имеют двойное лучепреломление. Они также обладают пьезоэлектрическими свойствами, поэтому используются в преобразователях.

Ссылки

1. Шивер и Аткинс. (2008). Неорганическая химия. (Четвертый выпуск). Мак Гроу Хилл.
2. Википедия. (2020). Фосфат аммония. Получено с: en.wikipedia.org
3. Elsevier B.V. (2020). Фосфат аммония. ScienceDirect. Получено с: sciencedirect.com
4. Дайан Милнер. (04 февраля 2019 г.). Многочисленные применения фосфата аммония. Ной Технологии. Получено с: info.noahtech.com
5. Национальный центр биотехнологической информации. (2020). Трехосновный фосфат аммония. База данных PubChem., CID = 57517680. Получено с: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
6. Милек Дж. Т., Нойбергер М. (1972) Дигидрофосфат аммония (ADP). В кн .: Линейные электрооптические модульные материалы. Спрингер, Бостон, Массачусетс.
7. Компания «Мозаика». (2020). Фосфат моноаммония (MAP). Получено с: cropnutrition.com

3 различия между пандемией и эпидемией (и примеры)

ФОСФАТЫ АММОНИЯ

Фосфатами аммония обычно называют соли ортофосфорной жислоты — моноаммонийфосфат NH4H2PO4, . диаммонийфосфат.(NH4)2HP04 и триаммонийфосфат (МН4)зР04. Наиболее устойчи­вым соединением является моноаммонийфосфат, при нагревании которого до 100—110° не наблюдается потерь аммиака. Диаммо­нийфосфат при 70° теряет аммиак и переходит в моно­аммонийфосфат:

Триаммонийфосфат раз­лагается на воздухе уже при 30—40°.

Давление диссоциации при 100° над NH4H2PO4 рав­но практически нулю, над (NH4)2HP04 —5 мм рт. ст. И над (NH4)3P04 —643 мм рт. ст. При 125° давление NH3 над этими солями воз­растает соответственно до 0,05, 30 и 1177 мм рт. ст.

При 20° в 100 г воды растворяется: NH4H2PO4 40,3 г, (NH4)2HP04 71,0 г, (ЫН4)зР04 17,7 г. Раствори­мость в системе NH3— —Н3РО4—Н2О показана на рис. 37 1 239

Значения рН 0,1 молярного раствора равны: для NH4H2PO4 — 4,4, для (NH4)2HP04 —8,0 и для (NH4)3Р04 — 9,4.

Моно — и диаммонийфосфаты малогигроскопичны. Гигроскопи­ческая точка NH4H2PO4 при 50° равна 88%, а при 15° —97%. При смешении моноаммонийфосфата с такими веществами, как

Ca(H2P04)2-H20, (NH4)2S04, NH4N03t NH4C1 и СО(NH2)2, полу­чаются удобрительные смеси, обладающие хорошими физическими свойствами, с низкой гигроскопичностью и не слеживающиеся при хранении245-246.

При смешении моноаммонийфосфата с Ca(N03)2 в присутствии небольших количеств воды протекает обменная реакция:

Эта смесь обладает большой гигроскопичностью.

При смешении диаммонийфосфата и хлористого калия с суль­фатом аммония, суперфосфатом или с моноаммонийфосфатом полу­чаются смеси с хорошими физическими свойствами. При смешении с нитратом аммония или карбамидом полученная смесь при хране­нии во влажном воздухе плохо рассевается 239> 24?-249.

Система NH4NO3—NH4H2P04—Н20 представляет большой прак­тический интерес в связи с расширяющимся производством слож­ного удобрения типа нитроаммофоски. Совместная растворимость компонентов данной системы была исследована для 100—200° 250. В связи с целесообразностью извлечения NH3 из коксового газа растворами фосфатов аммония изучалось равновесие в системе H3P04—NH3—С02—H2S—Н20 251.

В системе NH4H2P04—NaNOg—Н20 в диапазоне температур 0— 110° кристаллизуются NH4H2P04, NaH2P04-2H20, NaN03, лед 252.

Все большее внимание уделяется изучению свойств и технологии полифосфатов аммония, получаемых аммонизацией суперфосфор­ной кислоты 253.

Полифосфаты аммония представляют собой смесь аммонийных солей орто-, пиро-, Триполи — и других полифосфорных кислот 254″259. Полифосфаты аммония являются стойкими соединениями и хорошо растворимыми в воде 260-261, что важно для использования их в ка­честве удобрений. Содержание питательных веществ в них колеб­лется в пределах: N — 13—22% и Р205 — 54—68%. О свойствах по­лифосфатов и стабильности кристаллических фаз в системе NH3— —Н4Р207—Н20 при 25° и в системе NH3—Н5РзО10—Н20 при 0 и 25° — СМ. 262-264 _

Из ортофосфатов аммония промышленностью производятся толь­ко моно — и диаммонийфосфат; триаммонийфосфат ввиду его нестой­кости не изготовляют. Производят также полифосфаты аммония.

Наиболее широкое применение как фосфаты аммония, так и по — Лифосфаты аммония нашли в сельском хозяйстве в качестве удоб­рения. Они содержат два основных питательных элемента — азот и фосфор — в водорастворимой форме. Фосфаты аммония приме­няют также в виде компонентов комплексных удобрений и для по­учения ЖИДКИХ удобрений 265-274..

Фосфаты аммония являются высококонцентрированным удобре Лием благодаря большому содержанию питательных веществ, именно — (в вес. %):

Отношения N : Р2О5 составляют для NH4H2PO4 1 : 5 и для (NH4)2HP04 1 :2,5. В диаммонийфосфате это соотношение являет­ся более благоприятным, однако вследствие своей меньшей устой­чивости, чем моноаммонийфосфат, один диаммонийфосфат в каче­стве удобрения не применяется, а используют его смесь с моноам — лгонийфосфатом. Такую смесь называют аммофосом.

Для увеличения отношения азота к фосфору к смеси фосфатов аммония добавляют какое-либо азотное удобрение, например суль­фат аммония. В этом случае смесь называют сульфоаммофо —

Фосфаты аммония применяют также в пищевой и фармацевти­ческой промышленности; их используют и в качестве антипире — нов — для пропитки тканей, дерева и строительных материалов с целью придания им огнестойкости.

В последнее время благодаря тому, что были разработаны спе­циальные методы выращивания крупных кристаллов моноаммоний­фосфата, последние нашли применение для изготовления осцилля­торов высокой частоты, используемых в электронной технике6’278.

Технический диаммонийфосфат, согласно ГОСТ 8515—57, выпу­скают двух марок — А и Б, — в которых должно содержаться, со­ответственно, не менее 50,5 и 48,5% Р205 и не более: 22,4 и 21,5% NH3, 6 и 8% влаги.

Сырьем для производства фосфатов аммония являются аммиак и ортофосфорная кислота, как экстракционная, так и термиче­ская 276,277>279-28*.

TOC o «1-3» h z Фосфорная кислота нейтрализуется по реакциям: .j

Как видно из рис. 371, наибольший выход твердого монофос­фата аммония достигается при осуществлении процесса по лучу АВ. Пви нейтрализации экстракционной кислоты, содержащей 35— 40% Н3Р04, выход кристаллов даже при 25° небольшой; поэтому предпочитают использовать предварительно выпаренную кислоту. При нейтрализации термической фосфорной кислоты (75% Н3Р04) состав системы соответствует точке С и количество образующейся твердой фазы весьма велико даже при температуре массы выше 75°. Этому способствует и испарение части воды за счет тепла реакции.

При применении с целью получения аммофоса экстракционной фосфорной кислоты, загрязненной примесями, в процессе нейтрали­зации ее аммиаком, по достижении рН = 4—5,5, выделяются в оса­док фосфаты железа и алюминия. Выделяется также гипс. Эти ве­щества осаждаются в форме кристиллогидратов (CaS04-2H20, FeP04-2H20, Fe2(S04)3-9H20 и т. п.), что связано с удалением из раствора некоторого количества воды 289

Для того чтобы получаемая при нейтрализации пульпа не была слишком густой (это затрудняет поглощение ею аммиака), концен­трация исходной фосфорной кислоты не должна быть слишком вы­сокой. Чем больше в кислоте примесей железа и алюминия, тем ее концентрация должна быть ниже для того, чтобы компенсировать убыль воды, переходящей в твердую фазу с осадками, образующи­мися из примесей. Обычно исходная экстракционная фосфорная кислота, полученная из флотированных фосфоритов, берется с кон­центрацией 23—26% Р2О5, а более чистая кислота из апатитового концентрата — 26—30 % Р2О5.

Фосфаты аммония, получаемые из термической фосфорной кис­лоты, обладают высокой чистотой, не содержат примесей и исполь­зуются в основном в пищевой, фармацевтической промышленности или для других технических целей. Концентрация термической кис­лоты не должна быть выше 77% Н3Р04.

В настоящее время фосфаты аммония производят несколькими способами, которые отличаются между собой условиями нейтрали­зации кислоты и процессом кристаллизации готового продук­та 294-296

При использовании термической фосфорной кислоты процесс мо­жет быть осуществлен по сатураторной схеме 297 и по схеме с кри­сталлизацией в вакуум-кристаллизационной установке 298.

При нейтрализации экстракционной фосфорной кислоты, загряз­ненной примесями, выделяющиеся в осадок фосфаты железа и алюминия, гипс и другие примеси остаются в готовом продукте, за­грязняют его и снижают содержание основных компонентов. Для получения более чистого продукта из экстракционной фосфорной кислоты процесс нейтрализации ведут в две ступени. Сущность Двухступенчатой нейтрализации состоит в том, что в первой сту­пени неупаренная кислота нейтрализуется до рН = 4—4,5. При этом в осадок выделяется большая часть примесей, которые зат 312>313.

Сушку диаммонийфосфата производят при температуре не выше 60° во избежание потери им аммиака и перехода в моноаммоний- фосфат. Сушку же моноаммонийфосфата можно вести при темпера­туре до 100—110°.

Фосфаты аммония можно получать и другими способами, на­пример действием аммиака на раствор монокальцийфосфата или на водную суспензию дикальцийфосфата (т. е. используя суперфос­фат) 314

Или взаимодействием хлористого аммония с фосфорной кислотой в присутствии бутилового и изоамилового спиртов. Степень пре­вращения достигает 85% 3i5-3is_

Процесс нейтрализации фосфорной кислоты можно также ве­сти путем распыления Н3РО4 с помощью дискового распылителя в башне в атмосфере аммиака, который поглощается каплями кис­лоты 319-323

Изучался процесс получения азотно-фосфорного удобрения в конусно-цилиндрическом аппарате с псевдоожиженным слоем, в котором были совмещены процессы нейтрализации кислоты ам­миаком, выпарки, грануляции и сушки. Подогретая кислота распы­ляется с помощью форсунки в поток поступающей непосредственно под решетку подогретой аммиачно-воздушной смеси 324. Исследова­лась возможность получения фосфатов аммония с высоким содер­жанием азота за счет частичного образования (МН4)3Р04 325.

Разработан способ получения кристаллического NH4H2PO4 ней­трализацией экстракционной фосфорной кислоты (49% Н3Р04) при Р = 2,1 ат и 165—170° с последующим распылением плава в башне высотой 15 м 325> 327 Полученный кристаллический NH4H2PO4 может быть подвергнут грануляции или использован для получения ком­плексных удобрений 328-331 ^

Фосфаты аммония можно получать также путем воздействия фосфорсодержащих компонентов на сульфат аммония 332. Наблю­дается тенденция замены серной кислоты фосфорной в процессе Улавливания аммиака из коксового газа с получением моно — и ди — аммонийфосфатов. Этот процесс может быть осуществлен как по старой сатураторной схеме, так и по бессатураторной схеме с

Вакуум-выпаркой 327> 333-340

Этот процесс эффективен тем, что раствор NH4H2P04 поглощает только один аммиак341-342. В НИУИФ разработан способ для про­мышленного использования отбросных сернистых газов цветной металлургии с получением аммофоса. Этот метод основан на по­глощении SO2 из газов аммиаком с последующим разложением получаемых при этом растворов сульфит-бисульфита аммония фосфорной кислотой:

Получающуюся аммофосную пульпу перерабатывают в аммофос по схеме с сушкой в распылительной сушилке. Удаляемый из пуль­пы сернистый ангидрид может быть использован для получения серной кислоты 343>344.

Схема производства аммофоса с применением распылительной сушки пульпы 345, при которой не требуется предварительной вы­парки и очистки фосфорной кислоты, изображена на рис. 372. Экс­тракционная фосфорная кислота (22—28% Р205) нейтрализуется аммиаком непрерывным способом последовательно в нескольких реакторах 2. Вытекающая из последнего реактора пульпа посту­пает в распылительную сушилку 7. Сушка в распылительной сушилке производится дымовыми газами с температурой 650°, по­лучающимися в топке при сжигании газообразного топлива. Выхо­дящие из сушилки дымовые газы имеют температуру 100° и прохо­дят для очистки от пыли батарейный циклон 8.

Высушенный порошкообразный аммофос непрерывно дозируется в шнек-гранулятор 12, куда одновременно поступает также мелкая фракция готового продукта и пульпа аммофоса. Из шнека-грануля — тора гр анулированныи s ммофос поступает в сушилку барабанного типа 13. Сушку осуществляют дымовыми газами (500°) из топки 14. Высушенные гранулы рассеивают.

Фракцию с размером зерен больше 4 мм растворяют в фосфор­ной кислоте, идущей на аммонизацию; мелкую фракцию с части­цами меньше 1 мм направляют в гранулятор; фракцию с. частицами

J_ 4 мм выпускают в качестве

Жит 51% усвояемой Р2О5 и 11 ционной фосфорной кислоты, полученной из апатитового концентрата, и 47 % усвояемой Р2О5 и 10,7% N при использо­вании кислоты, полученной из фосфоритов Каратау.

О других вариантах полу­чения ортофосфатов аммония с другим аппаратурным офор­млением см. 346″348.

Получение аммофоса из фосфатных руд, содержащих соединения магния (фосфориты Каратау, Кингисеппские и др.), осложнено выделением в про­цессе аммонизации фосфорной кислоты осадка магнийаммо- нийфосфата MgNH4P04 • Н20. Он присоединяется к осадкам фосфатов полуторных окислов и это приводит к загустеванию реакционной пульпы. Путем ступенчатой нейтрализации фосфорной кислоты газообраз­ным аммиаком можно после­довательно выделить в твер­дую фазу полуторные окислы и магнийаммонийфосфат 349’35°. После их отделения и выпар­ки оставшегося чистого рас­твора можно получить круп­нокристаллический (или гра­нулированный) фосфат аммо­ния. По такой схеме можно эффективно перерабатывать Даже очень бедные и плохо обогащаемые флотацией фос­фориты, содержащие, напри­мер, меньше 20% Р205 и боль — ще 4% MgO. Отфильтрован­ный и высушенный магний­аммонийфосфат может приме­няться в качестве самостоя тельного азотно-фосфорномаг —

16 м. Е. Позин готового продукта. Продукт содер — ,5% N при использовании экстрак —

Ниевого удобрения, содержащего азот в цитратнорастворимой фор­ме, или же в смеси с аммофосом.

Для получения хорошо фильтрующих осадков аммонизацию ве­дут при 80° сначала до рН 3,0—3,2, затем, после отделения осадка фосфатов железа и аммония, добавляют к фильтрату соду или сульш фат натрия с целью его обесфторивания. Это обеспечивает образе® вание хорошо фильтрующего осадка магнийаммонийфосфата прЩ последующей аммонизации до рН 6—6,5. Осадок кремнефторида ■ натрия, образующийся при обесфторивании раствора, может быть отфильтрован вместе с магнийаммонийфосфатом. Высушенный при 95—100° магнийаммонийфосфат содержит, например, 45,4% Р2О5, 17,5% MgO и 12,7% NH3.

При переработке описанным способом образца недообогащен — ного Кингисеппского фосфорита, содержащего 19,65% Р205, 4,28% MgO, 1,36% R2O3 и 1,52% фтора, основные компоненты распреде­лялись следующим образом. В неотмытый осадок фосфатов полу­торных окислов перешло 50,8% Р2О5 от его исходного количества в фосфорной кислоте, из них 40,4% в виде водорастворимого фос­фата аммония и 10,4% в виде цитратнорастворимых соединений. В неотмытый осадок магнийаммонийфосфата перешло 17,4% Р2О5 и в очищенном растворе осталось 31,8% Р2О5. Следовательно, при смешении фосфатов полуторных окислов с готовым продуктом — аммофосом в него перейдет 82,6% Р205, из которых 87,4% — в во­дорастворимой форме (в виде фосфатов аммония) и 12,6% —в ци­тратнорастворимой. С магнийаммонийфосфатом удаляется 73,/% MgO от исходного количества, остальное переходит в аммофос в виде цитратнорастворимого димагнийфосфата (8,65% MgO) и во­дорастворимых кремнефторида и сульфата магния (16,65% MgO). В аммофос переходит 90,8% израсходованного аммиака (из них 87,4% в виде фосфатов аммония), остальные 9,2% NH3 — в магний­аммонийфосфат.

Разложение природного фосфата серной кислотой можно вести с применением в качестве реакционной среды кислого раствора мо­ноаммонийфосфата. При этом образуется осадок гипса, фильтрую­щий лучше, чем при разложении в отсутствие иона аммония, и производительность фильтров значительно увеличивается. Улуч­шается на 1—1,5% и степень отмывки кислоты от осадка. Реак­ционный раствор после разложения фосфата становится более кис­лым, чем до разложения, и, после отделения гипса, его нейтрали­зуют аммиаком для перевода вновь образовавшейся кислоты в моноаммонийфосфат. Затем часть этого раствора вместе с ча­стью суспензии гипса возвращают в первый сернокислотный экс­трактор, а остальную часть после аммонизации до требуемой сте­пени высушивают для получения аммофоса.

Аммофос может быть получен непосредственно из природных фосфатов без предварительной их переработки в фосфорную кис­лоту. Этот способ351 заключается в разложении фосфата концен­трированным раствором фтористого аммония по реакции: 2Ca5F (Р04)3 + I8NH4F = 10CaF2 + 6 (NH4)3_X Нд. Р04 + 6*NH3

При 95—102° и трех-четырехкратном избытке 35—45%-ного рас­твора NH4F против стехиометрического количества апатитовый кон­центрат разлагается в течение 2—6 ч практически полностью. По­сле отделения осадка CaF2 разделение содержащихся в растворе фосфатов аммония от избытка фторида аммония можно осущест­вить или выпаркой с кристаллизацией, или введением в раствор со­единений алюминия для осаждения гексафторалюмината аммо­Ния—аммониевого криолита 3NH4F — A1F3 352. В последнем случае остается раствор, из которого получается аммофос, содержащий, например,

15% N. Из криолита легко регенери­руется NH4F. Из CaF2 фтористый аммоний может быть регенери­рован гидротермическим (стр. 1116) или гидрохимическими спосо­бами, например, конверсией в СаС03 и др. Сырьем для получения аммофоса по этой схеме являются только природный фосфат и аммиак—расход кислотного реагента (серной кислоты) полностью исключается. Потери фтора при регенерации его из фтореда каль­ция и криолита, а также с раствором фосфатов аммония компен­сируются за счет фтора, содержащегося в природном фосфате. Остальная часть этого фтора может быть выпущена в виде фтори­дов— CaF2, AIF3 (см. ниже) или других. Отсутствует неорганизо­ванное выделение фтористых газов, что улучшает санитарные усло­вия производства; уменьшается потребность в специальных кор — розионноустойчивых материалах, так как разложение идет в ней­тральной среде — величина рН конечного расТвора 6,7—6,9.

Фосфаты полуторных окислов, так же как и фосфат кальция, легко разлагаются фторидом аммония; при этом образуются фос­фаты аммония и криолиты по реакции:

Поэтому этот способ позволяет вовлечь в производство удобре­ний природные фосфаты и фосфорные промышленные отходы с большим содержанием полуторных окислов, что расширяет сырье­вую базу туковой промышленности.

При получении аммофоса по обычной схеме — с предваритель­ным сернокислотным разложением природного фосфата — введе­ние в реакционную пульпу NH4F увеличивает использование сырья (Р2О5) за счет выделения полуторных окислов в форме криоли­тов 353 Это позволяет и в этом процессе применять сырье с повы­шенным содержанием полуторных окислов.

Этим же методом можно получать фторид алюминия с пони­женным содержанием Р205 через гексафторалюминат аммония из Газов суперфосфатного производства.