ЭКСТРАКЦИЯЛЫҚ ФОСФОР ҚЫШҚЫЛЫН АЛУДЫҢ ДИГИДРАТТЫ ЖӘНЕ ЖАРТЫЛАЙГИДРАТТЫ ӘДІСТЕРІ КЕЗІНДЕГІ ФОСФОГИПС КРИСТАЛДАРЫНЫҢ ҚҰРЫЛЫМЫНЫҢ ҚАЛЫПТАСУЫ ЖӘНЕ СҮЗУ СИПАТТАМАЛАРЫ

Экстракциялық фосфор қышқылы (ЭФК) өндірісінде түзілетін фосфогипсті кәдеге жарату және сақтау проблемасы өте өзекті болып табылады, өйткені ол су объектілерінің, жердің және атмосфераның ластануының экологиялық проблемаларымен байланысты. Фосфогипстің үлкен көлемде жиналуы оны қайта өңдеудің тиімді әдістерін әзірлеуді қажет етеді. Фосфогипсті химиялық өңдеудің негізгі талаптарының бірі – оның гранулометриялық құрамы, ең алдымен кристалдардың өлшемі мен пішіні. Жұмыста ЭФҚ алу режимінің және сұйық пен қатты фазалардың арақатынасының (С:Қ) фосфогипстің химиялық құрамына, кристалдардың өлшемі мен габитусына, сондай-ақ оның сүзгілеу қасиеттеріне әсері зерттелді. Фосфогипсті алу дигидратты және жартылай гидратты әдістермен С:Қ = 2,5:1 және 3:1 жағдайында зертханалық ортада, сондай-ақ «Қазфосфат» компаниясының «Минералды тыңайтқыштар» Тараз филиалындағы технологиялық процесс жағдайында жүргізілді. Үлгілердің құрамы мен морфологиясы рентген-флуоресцентті және рентгендік фазалық әдістермен және электронды микроскопиямен көмегімен зерттелді. Рентгендифракциялық талдау арқылы 90-95ºС температурада өндірістік жағдайларда алынған фосфогипс тұнбасының сүзілу қабілетінің төмендеуін тудыратын ұсақ дисперсті ангидриттің болуы анықталды. Экстракцияны дигидратты режимде С:Қ = 3:1 қатынасында жүргізу гипстің ірі, біртекті, изометриялық кристалдарының түзілуіне ықпал ететіні және сүзгілеудің ең жоғары өнімділігін қамтамасыз ететіні анықталды. Зерттеу нәтижелері ЭФҚ өндірісін оңтайландыруда пайдаланылуы мүмкін.

1. The Impurity Removal and Comprehensive Utilization of Phosphogypsum: A Review / Q. Guan et al // Materials (Basel). – 2024. – № 17(9). – Р. 2067. https://doi.org/10.3390/ma17092067.

2. UNECE. From Waste to Opportunity: UNRMS and the Road to 100% Phosphogypsum Utilization [Электрон. ресурс]. – 2025. – URL: https://unece.org/circular-economy/news/wasteopportunity-unrms-and-road-100-phosphogypsum-utilization (дата обращения: 09.05.2025).

3. Ecoportal.kz. Расширение отвала фосфогипса №2 завода минеральных удобрений ТОО «Казфосфат» в г. Тараз, – 2024. – URL:https://share.google/JNAe7YVwPoP6Moyok (дата обращения: 20.05.2024).

4. Сулейманова А., Бапаев Б., Байдилда Э. Отходы фосфогипса в Таразе впервые начали вывозить за город [Электрон. ресурс]. – 2024. – URL: https://24.kz/ru/news/social/674816-otkhody-fosfogipsa-v-taraze-vpervye-nachali-vyvozit-za-gorod (дата обращения: 09.10.2024).

5. Современные направления переработки фосфогипса / В.В. Головнева и др. // Успехи в химии и химической технологии. ТОМ XXXIV. – 2020. – № 4. – С. 65-67.

6. Копылев Б.А. Технология экстракционной фосфорной кислоты / Б.А. Копылев. – Л.: Химия, 1981. – 67с.

7. Кислотные методы переработки фосфатного сырья / Е.Л. Яхонтова и др. – М.: Химия, 1988. – 288 с.

8. Soboleva I.V., Lyashenko S.E. Studying the Dihydrate Stage of the Process of Preparation of Extractive Phosphoric Acid by the Dihydrate-Hemihydrate Method from Low-Grade Phosphorites I.V. Soboleva, S.E. Lyashenko // Theor Found Chem Eng. – 2023. – № 57. – Р. 633-637. https://doi.org/10.1134/S0040579523040267.

9. Soboleva I.V. Investigation of reaction kinetics for industrial dihydrate method of P2O5 production / I.V. Soboleva, E. Koltsova // International Congress of Chemical and Process Engineering. – 2006. – № 17.

10. Staged purification of phosphogypsum using pH-dependent separation process / H. Chanouri et al // Environ. Sci. Pollut. Res. – 2024. № 31(7). – Р. 9920-9934.

11. Математическое моделирование полугидратной стадии дигидратно-полугидратного процесса получения экстракционной фосфорной кислоты из фосфоритов / А.С. Егоркин и др. // Фундаментальные исследования. – 2013. – № 6. – С. 33-37.

12. Becker P. Phosphates and phosphoric acid-raw materials, Technology, and economics of the wet process. – New York: MARCEL DEKKER, INC. 1983.

13. Study on the Properties of Waste Apatite Phosphogypsum as a Raw Material of Prospective Applications / K. Grabas et al // Waste Biomass Valor. – 2019. – № 10. – Р. 3143-3155 https://doi.org/10.1007/s12649-018-0316-8.

14. Li X. Effect of Molecular Structure of Organic Acids on the Crystal Habit of α-CaSO4·0.5H2O from Phosphogypsum / X. Li, Q. Zhang // Crystals. – 2020. – № 10(1). – Р. 24. https://doi.org/10.3390/cryst10010024.

15. Resource utilization and development of phosphogypsum-based materials in civil engineering / X. Qin et al // J. Clean. Prod. – 2023. – № 387. – Р. 135858. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2023.135858

16. Production Waste Management: Qualitative and Quantitative Characteristics and the Calculation of the Hazard Class of Phosphogypsum / N. Seraya et al // Processes – 2023. – № 11(10). – Р. 3033. https://doi.org/10.3390/pr11103033.

17. Better filterability and reduced radioactivity of phosphogypsum during phosphoric acid production in Morocco using a fly ash waste and pure silica additive / F.E. Arhouni et al // J Radioanal Nucl Chem. –2022. – № 331. – Р. 1609-1617. https://doi.org/10.1007/s10967-022-08235-y.

18. Позин М.Е. Физико-химические основы неорганической технологии / М.Е. Позин, Р.Ю. Зинюк. – Л.: Химия, 1985. – 384 с.

19. Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Химическая технология неорганических веществ» / Ш.М. Молдабеков и др. // ЮКГУ им. М. Ауэзова. – Шымкент, 2006. – C. 105.