РАЗДЕЛ 2
ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК АЛЖИРСКИХ ФОСФОРИТОВ
2.1. Методика исследований
Исследования представленных образцов алжирских фосфоритов проводились
фотоколориметрическим, атомно-абсорбционным, пламенно-фотометрическим,
полярографическим, комплексонометрическим и потенциометрическим методами. по
методикам [48, 49, 50], утвержденных Госстандартом Украины.
2.2. Исследование минералогической формулы, химического состава и
физико-химических свойств алжирских фосфоритов
Общие сведения об алжирских фосфоритах. Месторождение алжирских фосфоритов
Джебел – ОНК содержит фосфориты осадочного происхождения мелкозернистой
структуры, которые имеют светло-серый или светло-бурый цвет. Они подвергаются
обогащению и фирмой «FERFOS» поставляются на мировой рынок для производства
минеральных удобрений [43]. Ассортимент фирмы «FERFOS» представляет собой
четыре марки фосфоритовой продукции: 63-65 % BPL, 66-68 % BPL, 70-72 % BPL,
75-77 % BPL. В данной работе приведены исследования фосфоритов марки 63-65 %
BPL.
Общая минералогическая формула. Минералогического состав алжирских фосфоритов
марки 63 - 65 % BPL определялся методом рентгенофазового анализа на
рентгеновском дифрактометре ДРОН 4 - 07 в интервале углов 2 q = 10 - 70° с
шагом 0,01 град/с. Применялась трубка с медным анодом. Расшифровка полученных
дифрактограмм проводилась по картотеке ICPDS[[li]].
Рентгенограмма фосфорита марки 63 - 65 % BPL представлена в Приложении В, где
цифрой 1 обозначено фазовое состояние соответствующее фторапатиту, 2 -
доломиту, 3 – кварцу. По результатам рентгенограмм можно сделать выводы, что
основной фазой представленных образцов алжирских фосфоритов является фторапатит
Са5 F (РО4)3 в кристаллоаморфной форме, минерал так же содержит примеси
доломита СаMg(CO3)2 и кварца.
Кроме того, в большинстве случаев фосфатная составляющая североафриканских
фосфоритовых руд представлена, кроме фторапатита, карбонатсодержащими
минералами: франколитом Ca10P5,2ґC0,8O23,2F1,8OH, курскитом
Ca10P4,8ґC1,2O22,8F2(OH)1,2 и другими фторгидроксид-карбонатапатитами.
Нефосфатная составляющая алжирских фосфоритов может содержать следующие
минералы: нефелин (Na, K)2OАl2O3 Ч nH2O; кальцит СаСО3; доломит CaCO3 Ч MgCO3
(что отражено в рентгенограмме); глауконит (R2O + RO) ґ ґR2O3Ч4SiO2Ч2H2O, где
R2O – K2O, Na2O, RO – MgO, CaO, FeO, R2O3 – Fe2O3, Al2O3; мелинит Fe2O3 Ч
2Fe(OH)3. Эти примеси затрудняют кислотную переработку фосфоритов [29].
Общая минералогическая формула алжирских фосфоритов может быть представлена
как Са10(РО4)6-х (СО3ОН)х (F,ОН)2.
Химический состав. Результаты химического анализа алжирских фосфоритов в
сравнении с фосфоритами других месторождений Северной Африки, Ближнего,
Среднего Востока и России представлены в табл. 2.1.
Коммерческая ценность фосфоритов определяется, главным образом, содержанием
основного питательного вещества Р2О5. Как видно из табл. 2.1 в алжирских
фосфоритах оно колеблется от 26,7 % до 34,4 % в зависимости от марки образца и
фактически не уступает по этому показателю образцам других месторождений.
Однако, о качестве фосфатного сырья (ФС), предназначенного для производства
минеральных удобрений недостаточно судить лишь по содержанию в нем Р2О5.
Существенное влияние на кислотную переработку ФС оказывают различные примеси:
полуторные окислы, карбонаты, фтористые соединения, доломиты, хлориды.
Таблица 2.1
Химический состав алжирского фосфорита и фосфоритов других месторождений.
Наименование показателя
Алжир
Израиль
Сирия
Тунис
Марокко
Иордания
ЮАР
Уганда
Египет
Россия, Брянский фосфорит
Россия Кировс-кий апатит
8
10
11
12
Р2О5 общ,%
26,7-34,4
30,5-33,0
29,1-30,6
28,3-29,5
33,7
31,8-34,2
40,1
5,1
30
19,08
39,0
Р2О5 усв,%
23,1-26,8
20-22
7,2
21,6-22,5
7,0
27,2
4,3
Р2О5 л.р,%
20,4-21,9
11,
22,6
8,8
7,6
СаО,%
46,3-51,2
50,7-53,9
34,7-49,1
46,7-48,9
52,1
49,9-53,2
53,1
11,0
44,8
32,10
51-52
MgO,%
0,9-1,6
0,3-0,
0,3-0,6
0,4-0,55
0,3
0,16-0,22
0,56
0,26
0,79
1,04
0,04
Fe2O3,%
0,6-0,9
0,1-0,3
0,1-0,5
0,2-1,0
0,7
0,3-0,6
0,59
35,37
4,0
3,7
0,25
Al2O3,%
0,003-0,3
следы
0,03
0,03
0,04
13,2
0,2
0,69
SiO2,%
2,1-3,7
2,9-6,1
2,0
4,5-5,1
1,2
0,5-6,7
4,3
33,3
1,0
F,%
3,3-3,7
3,3-3,7
3,6
3,4
3,8
3,4-3,7
2,2
2,4
2,7
SO3,%
1,4-1,9
0,34-0,63
0,53
0,2-1,1
0,15
СО2,%
1,-7,1
4,3-6,6
6,7
5,6-6,3
5,6
3,5-8,3
3,2
4,1
0,18
Cl в.р,%
0,05-0,18
0,03
0,07-0,24
0,03-0,23
0,01
0,04-0,1
0,014
отс.
Na2О,%
0,61-1,45
0,8
0,68-0,96
1,33-3,0
1,2
0,54-0,68
0,12
0,11
1,14
0,94
К2О,%
0,03-0,15
0,002-0,7
0,004-0,006
0,055
0,05
0,003-0,045
0,018
0,07
0,07
0,88
Sr,%
0,18-0,28
0,12-0,27
0,19
0,41
0,11-0,22
0,46
0,49
3,0
Как отмечалось в разделе 1.3.2, каждый из них по-своему воздействует на
коэффициент разложения ФС, качество готового продукта и, как следствие, на
аппаратурное оформление технологического процесса. Из таблицы 2.1 видно, что
массовая доля Fe2O3 в образцах алжирских фосфоритов составляет 0,6 - 0,9 %,
фтористых соединений (в пересчете на F) – 3,3 - 3,7 %, карбонатов – 1,4 -
7,1 %, хлоридов – 0,05 - 0,18 % (в пересчете на водо-растворимый Cl),
соединений магния (в пересчете на MgO) – 0,5 - 1,6 %, Al2O3 – не обнаружен.
Таким образом, по содержанию регламентируемых примесей алжирский фосфорит
удовлетворяет требованиям технических условий "Фосфориты зарубежные" [[lii]].
Усвояемая форма Р2О5. В представленных образцах содержание Р2О5 усв. колеблется
в пределах 23,1 - 26,8
- Київ+380960830922