Conditions for the development of phase components K2CaP2O7, KCaP3O9 in toxic dust

Abstract

The present study analyses the composition and main components of toxic dust. To develop and understand the methods of controlling the dust generation process, it is necessary to study the data that provide detailed information about the reaction mechanism. The results of studies of the phase composition of dust conducted in the laboratory and their comparison with the data obtained earlier by other authors allowed establishing a fairly reliable diagnosis of the phase composition of dust. The analysis revealed that the dust of various phosphorus plants comprises the same basic components, yet the chemical bonds between them differ. The purpose of this study, conducted in the research laboratory of the Zhambyl Branch of LLP «Kazphosphate» (NDFZ) is to investigate the possibility of using new toxic dust, as well as the toxic dust from storage tanks to obtain NPK fertilisers. The study comprises three stages of investigating the oxidation of elementary phosphorus with nitric acid, since elementary yellow phosphorus is dangerous for the environment. As a result of the 1st stage of the study, it was found that toxic dust oxidised with nitric acid cannot be used as a fertiliser, since a non-technological mass is generated, such as acid resin, which is not suitable for drying and granulation. To neutralise the acid reaction mass, it was decided to use an aqueous solution of ammonia, thereby increasing the nutrient content and obtaining a complex NPK fertiliser. In the course of the study, the authors found in the 2nd and 3nd stages of the experiment that to obtain a productsuitable for fertilisation, it is necessary to strictly control the content of elemental phosphorus in the initial toxic dust and adjust the consumption of nitric acid based on its results.

У статті проведено аналіз складу та основних компонентів котрельного пилу. Для розробки та розуміння методики управління процесом пилоутворення необхідно вивчити дані, що надають детальну інформацію про механізм реакції. Результати досліджень фазового складу пилу, проведених у лабораторії, і їх зіставлення з даними, отриманими раніше іншими авторами, дозволили встановити досить достовірний діагноз фазового складу пилу. Під час аналізу було встановлено, що пил різних фосфорних заводів складається з одних і тих же основних компонентів, тільки з'ясовується, що хімічні зв'язки між ними різні. Метою даної роботи, проведеної в дослідницькій лабораторії ДФ ТОВ «Казфосфат» (НДФЗ), є вивчення можливості використання нового котрельного молока і котрельного молока з накопичувачів для отримання NРК добрив. Дослідницька робота складалася з трьох етапів вивчення процесу окислення елементарного фосфору азотною кислотою, оскільки елементарний жовтий фосфор небезпечний для екології. У результаті 1-го етапу дослідження було встановлено, що котрельне молоко, окислене азотною кислотою, не може бути використано в якості добрива, оскільки утворюється нетехнологічна маса, така як кисла смола, яка не підходить для сушки і грануляції. Для нейтралізації кислотної реакційної маси вирішили використовувати водний розчин аміаку, тим самим збільшивши вміст поживних речовин і отримавши комплексне NPK добриво. У процесі дослідження авторами було встановлено на 2-му і 3-му етапах експерименту, що для отримання продукту, придатного для використання в якості добрива, необхідно строго контролювати вміст елементарного фосфору у вихідному котрельном молоці і за його результатами коригувати витрати азотної кислоти.