Азотнокислое разложение фосфатов

Прогрессивным направлением в переработке фосфатного сырья является применение метода

азотнокислотного разложения апатитов и фосфоритов. Этот метод позволяет использовать азотную

кислоту не только как средство для разложения нерастворимых средних фосфатов в растворимую

форму, но и как дополнительный источник питательных элементов. На основе азотнокислотного

разложения фосфатов обычно получают сложные NP- или NPK-удобрения.

В основе процесса разложения фосфатов азотной кислотой лежит реакция:

Ca₅F(PO₄)₃ +10HNO₃ = 3H₃PO₄+ 5Ca(NO₃)₂+ HF,

в результате проведения которой образуется азотнокислотная вытяжка — раствор, содержащий

нитрат кальция и свободную фосфорную кислоту. Существует ряд методов дальнейшей обработки

азотнокислотной вытяжки. Во многих процессах вытяжку нейтрализуют аммиаком, получая фосфаты аммония (NP-удобрения). Если перед гранулированием нейтрализованной пульпы к ней добавляют соли калия (КС1, K₂SO₄), то получают тройное NPK-удобрение — нитроаммофоску.

Во многих процессах азотнокислотной переработки фосфатов нитрат кальция Ca(NO₃)₂ удаляют из реакционной смеси вымораживанием. Данный способ получения сложных удобрений из апатитового концентрата включает его обработку азотной кислотой, согласно которому природный фосфат разлагается в течение 1-2 ч 45-58% азотной кислотой. Образуется   азотнокислотная  вытяжка, содержащая фосфорную кислоту, некоторое количество азотной кислоты, нитрат кальция, соединения фтора и полуторных оксидов.  Азотнокислотную  вытяжку охлаждают до +5 - -15^oC и кристаллизуют четырехводный нитрат кальция, который после отделения от маточного раствора на фильтре и промывки азотной кислотой растворяют и конвертируют в мел. Азотнофосфатную вытяжку нейтрализуют аммиаком, выпаривают, смешивают с нитратом аммония и хлористым калием, гранулируют и сушат. При этом получают удобрения, содержащие 48% питательных веществ в отношении N:P₂O₅:K₂O = 1:1:1. Питательные вещества в удобрениях находятся, в основном, в виде водорастворимых солей (80-85%).

Разработка таких схем дает возможность комплексной переработки фосфатного сырья и создания практически безотходного производства, исключающего сброс отходов, в частности фосфогипса. Азотнокислотный метод разложения фосфатов позволяет наряду с получением NPK-удобрений попутно выделить из сырья такие ценные вещества, как стронций, редкоземельные элементы и т. д., находящие применение в различных отраслях народного хозяйства (электронике, металлургии и т. д.).

Наиболее распространенным продуктом азотнокислого разложения фосфатного сырья с добавлением хлористого калия является нитрофоска (12: 12: 12). Около 60% фосфора в нитрофоске содержится в виде водорастворимых форм. Это важно учитывать при применении ее на бедных фосфором почвах. В большинстве других случаев нитрофоска благодаря отличным физическим свойствам, удобству в обращении находит широкое применение во всех зонах страны. В районах с низкой потребностью в калии используют нитрофос (20: 20: 0), получающийся при том же технологическом процессе, но без добавления хлористого калия.