37
CHỈÅNG VI
CÄNG NGHÃÛ SN XÚT PHÁN KHOẠNG

§1/ Khại niãûm chung:
Phán bọn chia thnh:
→ Phán khoạng: cọ ngưn gäúc vä cå âỉåüc sn xút trong cäng nghiãûp
→ Phán hỉỵu cå: phán chưng, cạc sn pháøm chãú biãún tỉì âäüng thỉûc váût
→ Khoạng - hỉỵu cå: cọ c hai loải trãn: than bn, cháút thi hỉỵu cå.
- Phán khoạng → phán âån: âảm, lán, kali
→ phán phỉïc håüp: cọ tỉì hai ngun täú dinh dỉåỵng tråí lãn
- Phán khoạng âỉåüc sỉí dủng âãø tàng âäü phç ca âáút, tàng nàng sút cáy träưng,
âäưng thåìi tàng cháút lỉåüng sn pháøm.
- Tiãu chøn quan trng nháút ca phán khoạng l hm lỉåüng cháút dinh dỉåỵng, tênh
bàòng % trng lỉåüng ca N, P
2
O
5
, v K
2
O. Näưng âäü cháút dinh dỉåỵng cao thç phán khoạng
cng cọ giạ trë.
- Phán khoạng hiãûn nay âỉåüc sỉí dủng dỉåïi dảng ràõn, cåỵ hảt tỉì 1-4 mm. Ngoi ra
tênh hạo nỉåïc l cháút lỉåüng quan trng, nọ quút âënh kh nàng sỉí dủng phán, âiãưu kiãûn
âọng gọi v bo qun.
§2/ Cäng nghãû sn xút phán khoạng:
A. Phán âån:
I. Cäng nghãû sn xút phán âảm:
* Âải cỉång vãư phán âảm:
- Trong ba loải phán chênh: âảm, lán, v kali thç âảm l loải cọ täúc âäü phạt triãøn
cao nháút, chiãúm mäüt tè trng cao nháút sn lỉåüng phán bọn thãú giåïi.

3
ra khi (1) cn axit dỉ, nãn âãø trạnh hiãûn tỉåüng àn mn thiãút
bë v táûn dủng axit nãn âỉåüc âỉa vo thiãút bë trung ho ho (2) âãø trung ho tiãúp bàòng
NH
3
.
38
- Ra khoới (2) dung dởch NH
4
NO
3
coù nọửng õọỹ 64% vaỡ NH
3
< 0.5 g/l, õổồỹc õổa lón
thuỡng cao vở (3), tổỡ õoù õổa qua thióỳt bở cọ õỷc (4) õổồỹc cọ õỷc bũng hồi nổồùc tổỡ thióỳt bở
trung hoaỡ (1) sang.
- Ra khoới thióỳt bở cọ dỷc, nọửng õọỹ NH
4
NO
3
lón õóỳn 82-84%, õổồỹc õổa vaỡo bóứ chổùa
(5). Tổỡ (5) õổồỹc bồm lón thuỡng cao vở (6) õóứ tổỡ õoù õổa sang thióỳt bở cọ õỷc lỏửn hai ồớ thióỳt
bở cọ õỷc nũm ngang (7) bũng hopổi nổồùc cao aùp (dổồùi 9 atm) õóứ cọ õỷc dung dởch
NH
4
NO
3
õóỳn nọửng õọỹ 98-98.5%. Nổồùc ngổng ồớ (7) ra õổồỹc õổa qua thióỳt bở giaớn nồớ (8) õóứ
taỷo hồi nổồùc õóứ õổa sang thióỳt bở cọ õỷc (4) õóứ tỏỷn duỷng hóỳt.
- Saớn phỏứm ồớ (7) ra õổa sang thióỳt bở phỏn li (9) õóứ taùch hồi thổù. Hồi thổù naỡy tióỳp

- Ure' hoaỡ tan nhióửu trong nổồùc, mọỹt phỏửn taỷo thaỡnh (NH
4
)
2
CO
3
. Trong õióửu kióỷn
nhióỷt õọỹ vaỡ õọỹ ỏứm thọng thổồỡng ure' khọng haùo nổồùc, coỡn khi õọỹ ỏứm cao (95%) thỗ ure'
haùo nổồùc maỷnh.
- Ure' ờt voùn cuỷc, khọng chaùy nọứ.
- Ure' coù haỡm lổồỹng õaỷm cao, õổồỹc duỡng laỡm phỏn boùn. Ngoaỡi ra, õổồỹc duỡng õóứ
õióửu chóỳ nhổỷa formaldehyd, tỏứy dỏửu mồợ, sồỹi tọứng hồỹp.
- Ure' õổồỹc tọứng hồỹp tổỡ khờ CO
2
vaỡ NH
3
gọửm hai giai õoaỷn:
Giai õoaỷn 1: 2NH
3
+ CO
2
H
2
N-CO-ONH
4

Giai õoaỷn 2: khổớ nổồùc cuớa amọn cacbamat õóứ taỷo thaỡnh ure':
H
2
N-CO-ONH

C, P = 200atm våïi hiãûu sút tảo ure'
62%.
- Sn pháøm nọng chy tỉì (4) ra chỉïa 35% ure', 35% NH
3
, 20% H
2
N-CO-ONH
4
,
10% H
2
O âỉåüc gim ạp sút âãún 18-25 atm v cho vo thạp chỉng láưn mäüt (8).
- Thạp (8) âỉåüc gia nhiãût bàòng håi nỉåïc åí (13). Tải âáy ngỉåìi ta thu âỉåüc hai sn
pháøm:
+ Sn pháøm khê gäưm: NH
3
dỉ, êt CO
2
, H
2
O (h) bay håi. Häùn håüp khê ny cho vo
thạp tạch phán âoản (9). ÅÍ (9) âỉåüc tỉåïi bàòng NH3 lng v bàòng nỉåïc. Tải âáy, mäüt pháưn
håi nỉåïc v NH
3
ngỉng tủ v cng cạc múi amän cng ho tan trong NH
3
. Dung dëch
ny âỉåüc âỉa tråí lải (8) hồûc âỉåüc âỉa âi xỉí lê khê chỉng. Khê bay ra åí (9) gäưm: 40%
NH
3

gäưm: 56-57% NH
3
, 32-33% CO
2
v 10-11% H
2
O (h) âỉåüc tạch riãng NH
3
v CO
2
âãø tưn
hon tråí lải. Cn pha lng chỉïa trãn 65% ure' âỉåüc âỉa âi cä âàûc âãún näưng âäü 99.5%, sau
âọ cho vo thạp tảo hảt, âỉa vo kho v âọng gọi.
II. Cäng nghãû sn xút phán lán:
- Ngun liãûu ch úu âãø sn xút phán lán l qûng phätphat. Xạc âënh cháút
lỉåüng qûng theo hm lỉåüng P
2
O
5
. ÅÍ nỉåïc ta ngưn qûng phätphat ch úu l m apatit
Lo Cai (Hong Liãn Sån).
- Phán lán âån ch úu l sunpephätphat âån v sunpephätphat kẹp.
1/ Cäng nghãû sn xút sunpephätphat âån:
- Sunpephätphat âån åí dảng bäüt hay hảt cọ mu xạm tràõng hay sáùm. Thnh pháưn
tỉång âäúi phỉïc tảp gäưm [Ca(H
2
PO
4
)
2

)
2
; H
3
PO
4
,
40
Mg(H
2
PO
4
)
2
] v trong dung dëch xitrat (CaHPO
4
; MgHPO
4
, Fe
3
(PO
4
)
2
, Al(PO
4
)
3
). P
2

.
Quạ trçnh phán hu apatit bàòng H
2
SO
4
xy ra hai giai âoản:
Giai âoản 1: Ca
5
(PO
4
)
3
F + 5H
2
SO
4
= 3H
3
PO
4
+ 5 CaSO
4
+ HF
Giai âoản ny tiãún hnh khong 30-40 phụt. Âáưu tiãn tảo thnh CaSO
4
.
2
1
H
2

Nãúu phn ỉïng thỉûc hiãûn hon ton thç giai âoản âáưu apatit phán hu 70%, cn lải
s phán hu tiãúp giai âoản sau. Nhiãût âäü phán hu duy trç khong 110-120
o
C. Âãø âm bo
nhiãût âäü ny, nhiãût âäü ban âáưu ca H
2
SO
4
khong 60-70
o
C. ÅÍ nhiãût âäü ny, täúc âäü phán
hu cao, âäü áøm ca sn pháøm tháúp. Näưng âäü axit âỉa vo cng ráút quan trng, thäng
thỉåìng trong âiãưu kiãûn cọ khúy liãn tủc thç näưng âäü täút nháút cho quạ trçnh phán hu
qûng l 68-68.5% (vç näưng âäü tháúp thç cọ chỉïa nhiãưu nỉåïc, lm cho sn pháøm bë áøm,
hm lỉåüng P
2
O
5
bë gim âi, cn nãúu quạ cao thç CaSO
4
s kãút ta, hao phê qûng phäút
phạt, lm cháûm quạ trçnh phán hu).
Våïi cạc âiãưu kiãûn trãn thç axit H
3
PO
4
tảo thnh cọ näưng âäü khong 46%. Âáy l
näưng âäü täúi ỉu cho giai âoản hai ca quạ trçnh phán hu qûng. Giai âoản ny xy ra våïi
täúc âäü gim dáưn. Trong sn pháøm cn cọ H
3

2
O
5
tan âỉåüc trong nỉåïc dãù dng phn ỉïng våïi cạc oxyt
tảo thnh cạc phät phat khọ tan, khiãún rãù cáy khọ háúp thủ. Ngoi ra, cọ hiãûn tỉåüng träi,
chy v nhiãưu ngun nhán khạc khiãún hiãûu qu phán bọn bë gim.
41
Bũng bióỷn phaùp taỷo haỷt, P
2
O
5
tan chỏỷm hồn, róự cỏy kởp hỏỳp thuỷ phỏửn lồùn P
2
O
5
tan
õổồỹc trong nổồùc, hióỷu quaớ phỏn boùn tng lón.
* Qui trỗnh taỷo haỷt:
Sunpephọtphat õồn sau khi uớ vaỡ trung hoaỡ (khi H3PO4 tổỷ do coỡn 1-2.5%)
bunke maùy tióỳp lióỷu õóứ õởnh lổồỹng thióỳt bở taỷo haỷt thióỳt bở sỏỳy thuỡng quay maùy
saỡng hai lồùp bunke coù thọứi khọng khờ laỷnh õoùng bao.
Kờch thổồùc haỷt khoaớng 1-4 mm.
2/ Cọng nghóỷ saớn xuỏỳt sunpephọtphat keùp:
- Vóử hỗnh daỷng bón ngoaỡi cuợng nhổ vóử thaỡnh phỏửn sunpephọtphat keùp vóử cn baớn
khọng khaùc sunpephọtphat õồn. Noù chố hỏửu nhổ khọng coù CaSO
4
.
- Sunpephọtphat keùp laỡ loaỷi phỏn õỏỷm õỷc coù haỡm lổồỹng P
2
O

4
= Ca(H
2
PO
4
)
2
.H
2
O + CO
2

MgCO
3
+ 2H
3
PO
4
= Mg(H
2
PO
4
)
2
.H
2
O + CO
2

Fe

2
trong quaù trỗnh
phỏn huyớ laỡm cho saớn phỏứm tồi, xọỳp.
- Trong cọng nghióỷp coù hai phổồng phaùp chuớ yóỳu õóứ saớn xuỏỳt sunpephọtphat keùp:
Phổồng phaùp buọửng: giọỳng phổồng phaùp saớn xuỏỳt sunpephọtphat õồn (duỡng
axit H
3
PO
4
õỏỷm õỷc 52.5-55.5%) .
Phổồng phaùp dỏy chuyóửn: khọng cỏửn uớ, saớn phỏứm õổồỹc õióửu chóỳ dổồùi daỷng haỷt
(duỡng axit H
3
PO
4
25-32%).
* Lổu trỗnh cọng nghóỷ saớn xuỏỳt sunpephọtphat keùp theo phổồng phaùp dỏy
chuyóửn (Hỗnh 6.4)
- Bọỹt quỷng phọt phat (apatit) tổỡ bunke (1) theo hai nhaùnh xuọỳng caùc cỏn (2) vaỡ
vờt taới (3) vaỡo thióỳt bở trọỹn (4) cuỡng vồùi axit H
3
PO
4
noùng tổỡ thuỡng cao vở (5) xuọỳng. Qua
trỗnh phaớn ổùng tổỡ thióỳt bở trọỹn naỡy xaớy ra trong 1 giồỡ ồớ nhióỷt õọỹ 60-80
o
C vồùi hióỷu suỏỳt
phỏn huyớ 52-53%. Tổỡ (4) họựn hồỹp õổồỹc chia laỡm hai phỏửn:
+ Mọỹt nhaùnh khoaớng nổớa lổồỹng buỡn theo maùng (6) xuọỳng maùy sỏỳy (7) õổồỹc õaùnh
tồi bũng khờ loỡ ồớ 700