книги / Развитие химической промышленности в СССР (1917-1980). Т. 2 Развитие отдельных отраслей химической промышленности

В 1931—1932 гг. пущена в эксплуатацию первая флотационная фабрика для обогащения апатнто-нефелиновой руды в Хибинах (комбинат «Апа­ тит»). Апатитовый концентрат, содержащий не менее 39,4% Р20 5 стал самым высококачественным в мире фосфатным сырьем. Как уже указы­ валось, огромную роль в создании комбината и развитии работ по эксплуа­ тации хибинского месторождения апатита сыграл С. М. Киров. Руково­ дителем работ по освоению богатств Кольского полуострова на протяже­ нии 25 лет был академик А. Е. Ферсман.

После пуска обогатительной фабрики технология получения флота­ ционного апатита была широко внедрена в производство, что было резуль­ татом совместных исследований сотрудников НИУИФа и суперфосфат­ ных заводов.

Интересно отметить, что первые партии хибинского апатитового кон­ центрата, отправленные на иностранные суперфосфатные заводы, получи­ ли там сначала отрицательную оценку, а после освоения процесса на советских заводах апатит стал качественным экспортным сырьем [1, 5].

В 1927 г. на опытных установках НИУ на Чериореченском химическом заводе под руководством С. И. Вольфковнча н В. Г1. Камзолкниа была начата в полузаводском масштабе кислотная переработка фосфатного сырья в экстракционную фосфорную кислоту и концентрированные удоб­ рения. С 1930 г. эти работы продолжались на Опытном заводе НИУИФа в Москве [5].

Накопленный научный и производственный опыт был обобщен в ка­ питальном труде «Справочник по удобрениям», изданном в 1933 г. под редакцией Э. В. Брицке н Л. Л. Балашова. В этой книге освещались состояние сырьевых запасов, технология удобрений (включая фосфорные) и их применение в сельском хозяйстве [16].

Начатые в первой пятилетке исследования в области кислотной пе­ реработки фосфатов продолжались широким фронтом в НИУИФе, на ряде вузовских кафедр и в других научных организациях. Детально изучались физико-химические основы и разрабатывался оптимальный технологиче­ ский режим процессов разложения фосфатов серной, азотной, фосфорной, соляной п кремщефторнстоводородной кислотами с получением экстрак­ ционной фосфорной кислоты и концентрированных удобрений на ее осно­ ве: двойного суперфосфата, преципитата, аммофоса, диаммофоса, нитро­ аммофоса, нитроаммофоски, нитрофоса, нитрофоски и карбоаммофоскп. Одновременно проводились работы по совершенствованию технологии получения простого суперфосфата: созданию непрерывного процесса, аммонпзацип и гранулированию. Решались проблемы выделения н утили­ зации фтора, редкоземельных элементов, стронция н других полезных примесей, содержащихся в фосфатном сырье.

По мере расширения масштабов производства фосфорных и комплекс­ ных удобрений возрастало значение фтора, содержавшегося в фосфатных рудах. В процессах получения простого суперфосфата выделялось до 45% фтора в газообразную фазу (в форме четырехфтористого кремния), кото­ рый абсорбировался водой с получением раствора кремиефтористоводородной кислоты. Последний поступал на дальнейшую переработку, преиму­ щественно на кремнефторид натрия.

При производстве сложных удобрений на основе экстракционной фос­ форной кислоты часть фтора (40—80%) оставалась в ж и д к о й фазе. Для осаждения из нее фтора фосфорную кислоту обрабатывали раствором

Во второй пятилетке были пущены в эксплуатацию первые цехи по получению концентрированного фосфорного удобрения — преципитата: в 1934 г. на Воскресенском, а в 1936 г. на Актюбинском суперфосфат­ ных заводах. На Воскресенском заводе осваивалась сернокислотная экст­ ракция егорьевского фосфорита и апатитового концентрата, на Актюбин­ ском — повоукраннского фосфорита.

В 1935 г. почти все суперфосфатные заводы (кроме Воскресенского, Пермского и Актюбппского) перешли на переработку апатитового кон­ центрата. Содержание усвояемой Р20 5 в суперфосфате при этом подня­ лось до 18,7 % и выше. После открытия в 1936—1937 гг. крупного место­ рождения пластовых фосфоритов Каратау были начаты исследования по обогащению этих фосфоритов и их переработки в простои суперфосфат

иконцентрированные удобрения (главным образом аммофос).

В1938—1939 гг. в ИИУИФе был разработай и внедрен технологиче­ ский режим производства суперфосфата из флотационного концентрата

В среднеазиатских республиках были построены тукосмесительиые заводы, выпускавшие смеси суперфосфата или преципитата, аммиачной селитры или сульфата аммония и калийной соли.

Во время Великой Отечественной войны почти все суперфосфатные заводы (за исключением Пермского) вынуждены были прекратить про­ изводство, поскольку серная кислота стала использоваться для оборон­ ной промышленности, а три суперфосфатных завода находились на вре­ менно оккупированной территории. Только в 1944—1945 гг., после осво­ бождения Донбасса и Украины, были частично восстановлены и начали работать суперфосфатные цехи Копстантииовского химического завода и Одесский суперфосфатный завод. В организации работы Пермского суперфосфатного завода зимой 1941—1942 гг. и восстановлении Коистаитиповского и Одесского заводов в 1944 г. активное участие принимали

фосфатного сырья в 1940 г. составило 514 тыс. т в пересчете на 100% Р20 5 в том числе апатитового концентрата 374 тыс. т и фосфоритов 72,5 тыс. т Р20 5 [7].

Первым послевоенным пятилетним планом восстановления и развития народного хозяйства СССР на 1946—1950 гг. было предусмотрено «вос­ становить химическую промышленность в районах, подвергавшихся ок­ купации, и прежде всего азотную, фосфорных удобрений, содопродуктов и красителей. Восстановить производство минеральных удобрений, пре­ взойти довоенный уровень выпуска их в 1950 г. по фосфатным удобре­ ниям в 2 раза, азотным — в 1,8 раза и по калийным —в 1,3 раза» [18].

Производство суперфосфата на восстановленных заводах значительно выросло. В этот период заводы освоили непрерывный процесс получения суперфосфата, стали выпускать порошкообразный и гранулированный

них удобрений способствовал увеличению концентрации суммы питатель­ ных веществ (К + Р20 5 + К20) с 29,9% в 1970 г. до 35,6% в 1975 г., что значительно снизило транспортные расходы, затраты труда и средств на хранение и внесение удобрений.

Технологические процессы получения концентрированных фосфорсо­ держащих удобрений основаны на переработке фосфорной кислоты, глав­ ным образом экстракционной. Термическая фосфорная кислота, как более чистая, используется в основном для получения кормовых фосфатов.

Врезультате многочисленных исследований, проводимых на Опытном заводе НИУИФа и Черноречепском химическом заводе, в Ленинградском технологическом институте и па Винницком химическом заводе, в Сверд­ ловском политехническом институте, а также в Таллинском политехниче­ ском институте были освоены в промышленности дигидратпый и полугидратный способы производства фосфорной кислоты. Экстракционные уста­ новки проектировались Гипрохимом.

Впоследние годы мощпость агрегатов для получения экстракционной фосфорной кислоты увеличилась со 110 до 300 т/сут Р20 5. Доля мощных установок в 1975 г. составила 60% от общего обз>ема.

Двойной суперфосфат, содержащий 42—49% усвояемой Р20 5 полу­ чается разложением фосфатного сырья фосфорной кислотой, неупарепиой (30—32% Р20 5) или упаренной до концентрации 48—54% Р20 5. На ряде предприятий пеупаренной фосфорной к и с л о то й разлагают фосфори­ ты по поточной схеме с применением распылительной сушнлкп (процесс разработан Л. Е. Берлиным и сотр.). На оборудовании, аналогичном оборудованию производства простого суперфосфата, осуществлен камер­ ный способ разложения фосфатов упаренной фосфорной кислотой.

Научно-технический прогресс в области фосфорных удобрений харак­ теризовался развитием производства сложных (двойных и тройных) удоб­ рений, содержащих N+Р20 5 и К+Р20 5+К 20.

Первым сложным удобрением, освоенным на Новомосковском химиче­ ском комбинате в 1962 г., была нитрофоска, содержащая 33% действую­ щих веществ. Получают ее разложением фосфатов азотной и серной кислотами с последующей нейтрализацией фосфорнокислого раствора ам­ миаком и введением калийной соли.

Внедряется в производство процесс получения более концентрирован­ ной нитрофоски на базе азотно- и сернокислотного разложения апатито­ вого концентрата (работы НИУИФа). Осуществляется строительство нескольких предприятий по выпуску высококачественной (более 80% от­ носительных водорастворимых действующих веществ) нитрофоски, полу­ чаемой разложением фосфатов азотной кислотой с выделением нитрата кальция. Исследования азотнокислотного процесса проводились в НИУИФе, в Академии паук Узбекской ССР, ГИАПе и па Днепродзержинском хи­ мическом комбинате.

Аммофос (моноаммонийфосфат) —высококонцеитрированпое удобре­ ние (содеряшт до 62% усвояемых действующих веществ), обладающее отличными физико-механическими свойствами в гранулированном виде. Недостаток аммофоса —неблагоприятное для сельского хозяйства соотно­ шение N и Р20 5 (Ы: Р20 5 = 1 :4). Для увеличения относительного со­ держания азота производят диаммонийфосфат или сложное удобрение — нитроаммофоску с применением нитрата аммония. Гранулированный аммофос является важным компонентом для приготовления смешанных