РЕОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И СОСТАВ ПРОДУКТОВ КОНВЕРСИИ ФОСФОГИПСА С КАРБОНАТОМ НАТРИЯ

Г. Б. Темиров; У. К. Алимов; А. Р. Сейтназаров; А. М. Реймов; Ш. С. Намазов; Б. М. Беглов

doi:10.6060/rcj.2023673.4

Г. Б. Темиров Институт общей и неорганической химии Академии наук Республики Узбекистан
У. К. Алимов Институт общей и неорганической химии Академии наук Республики Узбекистан
А. Р. Сейтназаров Институт общей и неорганической химии Академии наук Республики Узбекистан
А. М. Реймов Каракалпакский государственный университет имени Бердаха
Ш. С. Намазов Институт общей и неорганической химии Академии наук Республики Узбекистан
Б. М. Беглов Институт общей и неорганической химии Академии наук Республики Узбекистан

DOI: https://doi.org/10.6060/rcj.2023673.4

Ключевые слова: фосфогипс, карбонат натрия, конверсия фосфогипса, степень конверсии, реологические свойства, сульфокарбонатная суспензия

Аннотация

Приводятся результаты исследований зависимости изменений реологических ха-рактеристик (плотность и вязкость) продуктов конверсии фосфогипса карбонатом натрия от температуры, концентрации, нормы карбоната натрия, продолжительно-сти времени перемешивания, а также температуры смеси компонентов. Плотность определяли пикнометрическим методом. Вязкость с помощью капиллярного вискози-метра ВПЖ-2. Увеличение концентрации карбоната натрия от 5 до 30% и при его посто-янной норме 105% от стехиометрии приводит увеличению плотности и вязкости сус-пензии 1,0813 до 1,3922 г/см3 и от 0,78 до 3,30 сПз и 1,0514-1,3091 г/см3 и 0,31-1,86, сПз со-ответственно при 20 и 80 °С. Показано, что увеличение времени в диапазоне 15 - 120 мин, отражает повышение плотности и вязкости суспензии в среднем от 1,02 до 1,08 раза и от 2,20 до 3,07 раза, соответственно при 20 и 80 °С. Выявлено, что температура смеси ФГ и карбоната натрия в пределах 20-90 С значительно увеличивают плотность и вязкость 1,1922 до 1,2381; от 1,1650 до 1,2033 г/см3 и от 1,35 до 2,75; 0,50 до 1,77 сПз. При 30 мин кон-версии фосфогипса различной нормой (100-110%) и концентрации (10-30%) карбонатом натрия, степень конверсии фосфогипса увеличилось от 84,09 до 97,07%. Установлена оп-тимальная степень конверсии фосфогипса (93,94%) при норме карбоната натрия 105% и его концентрации 20%. Экспериментальные данные по реологическим свойствам суспен-зии, полученной при различных нормах и концентрациях карбоната натрия, показали воз-можность описания их уравнением линейной и логарифмической функции с высокими зна-чениями коэффициента корреляции R2 0,95-0,99. Полученные результаты дают оценку о возможности легкой перекачки суспензии в существующих аппаратах предприятий.

Литература

USGS, 2017. Geological Survey, 2017, Mineral commodity summaries 2017: U.S. Geological Survey, 202 p. DOI: 10.3133/70180197.

Angelov A.I., Levin B.V., Klassen P.V. World production and consumption of phosphate raw materials. Mining magazine. 2003. N 4−5. P. 6−11 (in Russian).

Schorr M., Valdez B., Zlatev R., Stoytcheva M. Mineral Pro-cessing and Extractive Metallurgy (IMM) Transactions sec-tion C. 2010. V. 119. N 3. P. 125–129.

Kopylev B. A. Technology of extraction phosphoric acid. 2nd ed., L.: Chemistry, 1981. 224 p (in Russian).

Litvinova T., Oleynik I., Lutskiy D. ARPN Journal of Engineer-ing and Applied Sciences. 2020. V. 15. N 23. P. 2919–2924.

Parreira A.B., Kobayashi A.R.K. Jr O.B. J. Environ. Eng. 2003. V. 129. P. 956–960: DOI: 10.1061/(ASCE)0733-9372(2003)129:10(956).

Yang J., Liu W., Zhang L., Xiao B. Construction and Building Materials. 2009. V. 23. P. 687–693: DOI: 10.1016/j.conbuil-dmat.2008.02.011.

El-Didamony H., Ali M.M., Awwad N.S., Fawzy M.M., Attallah M.F. J. Radioanal. Nucl. Chem. 2012. V. 291. N 3. P. 907–914. DOI: 10.1007/s10967-011-1547-3.

Hammas-Nasri I., Horchani-Naifer K., Férid M., Barca D. J. Mineng. 2019. V. 132. P. 169–174. DOI: 10.1016/j.mineng. 2018.12.013.

Wang J., Dong F., Wang Z., Yang F., Du M., Fu K., Wang Z. Probl. Miner. Process. 2020. V. 56. N 5. P. 975–983. DOI: 10.37190/ppmp/127854.

Hilton Julian. Phosphogypsum (PG): Uses and Current Han-dling Practices Worldwide, Proceedings of the 25th Annual Lakeland Regional Phosphate Conference. October 13-14. 2010. London UK.

Gennari R.F., Garcia I., Medina N.H., Silveira M.A.G. Interna-tional Nuclear Atlantic Conference. Brazil. October 24–28. 2011. P. 9.

Mbhele N.R., Van der Merwe W., Maree J.P., Theron D. Re-covery of Sulphur from Waste Gypsum. In: Abstracts of the International Mine Water Conference. October 19-23. 2009. P. 622–630.

Silva L.F.O., Oliveira M.L.S., Crissien T.J., Santosh M., Bolivar J., Shao L., Dotto G.L., L., Gasparotto J., Schindler M. Chemo-sphere. 2022 Jan; 286(Pt 1). 131513. DOI: 10.1016/j.chemos-phere.2021.131513.

Al-Hwaiti M.S., Al-Khashman O.A., Al-Shaweesh M., Almohta-sib A.H. International Journal of Current Research. 2019. V. 11. N 04. P. 3258–3262. DOI: 10.24941/ijcr.35160.04.2019.

Vlasjan S.V., Voloshin N.D., Shestozub A.B. Chemical Technol-ogy. 2014. М. 2. N 6. P. 58–62. DOI: 10.5755/j01.ct.64.2.6024.

Artamonov A.V., Smirnova D.N., Smirnov N.N., Ilyin A.P. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2017. V. 60. N 10. P. 87−93 (in Russian). DOI: 10.6060/tcct.20176010.5571.

Shabelskaya N. P., Podkovyrina Y.S., Skorynina A.A., Vasi-lyeva E.A., Yakovenko E.A. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2020. V. 63. N 10. P. 46−52 (in Russian). DOI: 10.6060/ivkkt.20206310.6235.

Kolokolnikov V.A., Shatov A.A. Chemistry for sustainable de-velopment. 2008. 16. P. 409−413 (in Russian).

Mulopo1 J., Ikhu-Omoregbe D. J. Chem. Eng. & Process. Tech-nol. 2012. V. 3. N 2. P. 2–6. DOI: 10.4172/2157-7048.1000129.

Ennaciri Y., Bettach M., Cherrat A., Zegzouti A. J. Mater. Environ. Sci. 2016. V. 7. N 6. P. 1925–1933.

Abdel Wahab S.M., Gado H.S., Taha M.H., and Roshdy O.E. J. Bas. & Environ. Sci. 2017. N 4. P. 339–350.

Trendafelov D., Christov Ch., Balarew Ch., Karapetkova A. Collect. Czech. Chem. Commun. 1995. V. 60. P. 2107–2111.

Namazov Sh.S., Sadykov B.S., Volynskova N.V., Seitnazarov A.R., Isaev R.D., Beglov B.M. Chemical industry. St. Peters-burg. 2014. V. 91. N. 5. P. 225–236 (in Russian).

Decree of the President of the Republic of Uzbekistan No. PP-3236 dated August 23, 2017 “On the program for the de-velopment of the chemical industry for 2017-2021”. Collec-tion of legislation of the Republic of Uzbekistan. Tashkent. 2017. N 35. P. 921. https://lex.uz/docs/3323989 (in Russian).

Vinnik M.M., Erbanova L.N., Zaitsev P.M. at all. Methods of anal-ysis of phosphate raw materials, phosphate and complex fertiliz-ers, fodder phosphates. – M.: Chemistry, 1975. 218 p. (in Russian).

Dalal M. A Textbook of Physical Chemistry. January 2018. V. 1. 432.

Kournopoulos S., Simões S.M., Ravipati S., Haslam A.J., Jack-son G., Economou I.G., Galindo A. J. Phys. Chem. B. 2022. V. 126. P. 9821−9839. DOI: 10.1021/acs.jpcb.2c03915.

Kekin P.A., Pochitalkina I.A., Petropavlovsky I.A. Advances in chemistry and chemical technology. 2014. V. 28. N 5 (154). P. 111–113 (in Russian).