Уравнение реакций между фосфатом аммония

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

Видео:Аммиак и соли аммония. 11 класс.Скачать

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.

Видео:Реакция Сульфата Никеля, Сульфата Аммония и Фосфата Аммония. Реакция NiSO4, (NH4)2SO4 и Na3PO4Скачать

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.

Видео:РЕАКЦИИ ИОННОГО ОБМЕНА, ИОННОЕ УРАВНЕНИЕ - Урок Химия 9 класс / Подготовка к ЕГЭ по ХимииСкачать

Свойства фосфата аммония

Видео:9 класс. ОГЭ. Химия. Задания 23 и 24. ХЛОРИД АММОНИЯ. часть 1.Скачать

Имена

Видео:Химические уравнения // Как Составлять Уравнения Реакций // Химия 9 классСкачать

(NH₄)₃PO₄

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

-Тиблоосновный фосфат аммония

-Триаммоний или триаммоний фосфат

Видео:Химия | Молекулярные и ионные уравненияСкачать

(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.

Видео:Химия 9 класс (Урок№14 - Азот: свойства и применение. Аммиак. Физические и химические свойства.)Скачать

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.

Видео:Составление уравнений химических реакций. 1 часть. 8 класс.Скачать

Молярные массы

Видео:Это Самый Простой Урок Химии. Химия с нуля — АмфотерностьСкачать

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.

Видео:Как Решать Задачи по Химии // Задачи с Уравнением Химической Реакции // Подготовка к ЕГЭ по ХимииСкачать

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.

Видео:ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКАЯ ДИССОЦИАЦИЯ ХИМИЯ 8 класс // Подготовка к ЕГЭ по Химии - INTENSIVСкачать

Точки кипения

Безмерно, так как они разлагаются при плавлении.

Видео:Гидролиз солей. 9 класс.Скачать

Растворимость

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

Видео:Электролиз. 10 класс.Скачать

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.

Видео:Реакция Соляной Кислоты, Дихромата Аммония и Сульфита Натрия. Реакция HCl, (NH4)2Cr2O7 и Na2SO3.Скачать

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.

Видео:Реакции ионного обмена. 9 класс.Скачать

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.

Видео:Качественная реакция на катион аммонияСкачать

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.

Видео:ОКСИДЫ, КИСЛОТЫ, СОЛИ И ОСНОВАНИЯ ХИМИЯ 8 класс / Подготовка к ЕГЭ по Химии - INTENSIVСкачать

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.

Видео:Аммиак. Соли аммонияСкачать

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.

Видео:СОЛИ ХИМИЯ 8 КЛАСС: Химические Свойства Солей и Получение // Реакция Солей с Кислотами и МеталламиСкачать

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)

Видео:Реакции ионного обмена. 9 класс.Скачать

Соли аммония: получение и химические свойства

Соли аммония

Соли аммония – это соли, состоящие из катиона аммония и аниона кислотного остатка .

Способы получения солей аммония

1. Соли аммония можно получить взаимодействием аммиака с кислотами . Реакции подробно описаны выше.

2. Соли аммония также получают в обменных реакциях между солями аммония и другими солями.

Например , хлорид аммония реагирует с нитратом серебра:

3. Средние соли аммония можно получить из кислых солей аммония . При добавлении аммиака кислая соль переходит в среднюю.

Например , гидрокарбонат аммония реагирует с аммиаком с образованием карбоната аммония:

Химические свойства солей аммония

1. Все соли аммония – сильные электролиты , почти полностью диссоциируют на ионы в водных растворах:

NH₄Cl ⇄ NH₄ + + Cl –

2. Соли аммония проявляют свойства обычных растворимых солей –вступают в реакции обмена с щелочами, кислотами и растворимыми солями , если в продуктах образуется газ, осадок или образуется слабый электролит.

Например , карбонат аммония реагирует с соляной кислотой. При этом выделяется углекислый газ:

Соли аммония реагируют с щелочами с образованием аммиака.

Например , хлорид аммония реагирует с гидроксидом калия:

NH₄Cl + KOH → KCl + NH₃ + H₂O

Взаимодействие с щелочами — качественная реакция на ионы аммония. Выделяющийся аммиак можно обнаружить по характерному резкому запаху и посинению лакмусовой бумажки.

3. Соли аммония подвергаются гидролизу по катиону , т.к. гидроксид аммония — слабое основание:

4. При нагревании соли аммония разлагаются . При этом если соль не содержит анион-окислителя, то разложение проходит без изменения степени окисления атома азота. Так разлагаются хлорид, карбонат, сульфат, сульфид и фосфат аммония:

Если соль содержит анион-окислитель, то разложение сопровождается изменением степени окисления атома азота иона аммония. Так протекает разложение нитрата, нитрита и дихромата аммония:

При температуре 250 – 300°C:

При температуре выше 300°C:

Разложение бихромата аммония («вулканчик»). Оранжевые кристаллы дихромата аммония под действием горящей лучинки бурно реагируют. Дихромат аммония – особенная соль, в ее составе – окислитель и восстановитель. Поэтому «внутри» этой соли может пройти окислительно-восстановительная реакция (внутримолекулярная ОВР):

Окислитель – хром (VI) превращается в хром (III), образуется зеленый оксид хрома. Восстановитель – азот, входящий в состав иона аммония, превращается в газообразный азот. Итак, дихромат аммония превращается в зеленый оксид хрома, газообразный азот и воду. Реакция начинается от горящей лучинки, но не прекращается, если лучинку убрать, а становится еще интенсивней, так как в процессе реакции выделяется теплота, и, начавшись от лучинки, процесс лавинообразно развивается. Оксид хрома (III) – очень твердое, тугоплавкое вещество зеленого цвета, его используют как абразив. Температура плавления – почти 2300 градусов. Оксид хрома – очень устойчивое вещество, не растворяется даже в кислотах. Благодаря устойчивости и интенсивной окраске окись хрома используется при изготовлении масляных красок.

Видеоопыт разложения дихромата аммония можно посмотреть здесь.

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.