Высокотемпературные взаимодействия в фосфатно-силикатных и карбонатных системах тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.01 ВАК РФ

рго од

5 ! казахский государственный национальный

университет ИМ.аль-фараби

На правах рукописи

КАЗОВА Амина Иункеевна

ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫЕ ВЗАПНОДЕИСТВИЯ В фОСфАТНО-СИЛШСАТНШС П КАРБОНАТНЫХ СПСТЕНАХ

02. 00.01 - неорганическая химия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

Алматы - 1993

Работа выполнена на кафедре неорганической химии Казахского Государственного национального университета им.Аль-Фараби

Научные руководители: доктор химических наук,

профессор Н.Н.ШТАХМЕТОВ

кандидат химических наук, старший научный сотрудник

у.ж.даусипшов

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

• профессор A.M.МЕНЛИБАЕВ

кандидат технических наук, старший научный сотрудник

К.Т.АРЫНОВ

Ведущее предприятие: Институт удобрений Академии Наук

• Республики Узбекистан (г.Ташкент)

Защита диссертации состоится " мая 1993 года в часов на заседании специализированного совета К 058.01.02 по присуждению ученой степени кандидата химических наук в Казахском Государственном национальном университете им.Аль-Фараби по адресу: 4ROOI2, г.Алматы, ул.Виноградова, 95

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Казахского Государственного национального университета им.Аль-вараби.

' ' У ' ' '

Автореферат разослан апреля 1993 года.

Ученый секретарь специализированного совета, кандидат химических наук, ,,

доцент Н.С.ШАРВДОЗА

Актуальность. Фосфаты широко применяются в различных областях науки, техники и народного хозяйства. Химия и технология фосфатов находится на стадии развития. В основе получения таких продуктов, как термофосфаты, комплексные удобрения и др. лежат взаимодействия при повышенных температурах в сложных многокомпонентных системах, содержащих фосфаты, силикаты, карбонаты и т.д. В подобных системах при высоких температурах протекают термические превращения как исходного минерального сырья (фосфорита, полига-лита, отходов и др.), так и промежуточных продуктов и отходов, В литературе недостаточно сведений по термическим превращениям природных минералов сырья, по выявлению закономерностей влияния соотношений компонентов, концентрации исход«.« составляющих систем на состав и свойство конечных продуктов и т.д. Термические превращения в интервале 700-1500°С лежат в основе формирования структур лолифосфатных удобрений, термофосфатов, продуктов химизации сельского хозяйства обогащенных микроэлементами и микромодификаторами. Актуальны исследования термических превращений в фосфатно-силикатно-карбонатных системах при нагревании, моделировании взаимодействия с расчетом изолиний равных уровней на ЭВМ, изученад взаимодействия в системах, содержащих индивидуальные природные минералы сырья (фторапатит, доломит, флогопит и др.)

В связи с изложенным в аадшш. ясс-пэдорлния. еходошх:

- исследование взаимодействия в фосфатно-силикаткых системах при температурах 700-1500°С на основе диаграммного анализа с получением полных диаграмм состав-свойство;

- диаграммный анализ фосфатно-силикатно-карбонатных систем методом физико-химического моделирования с применением ЕШ;

- разработка физико-химических основ получения термофосфатов и удобрительных продуктов на основе анализа областей оптимального выхода на диаграмме состав-свойство.

Цель работы: разработка физико-химических основ термических методов получения термофосфатов путем моделирования взаимодействия и получения диаграмм состав-свойство.

Исследования проведены в соответствии с планом научно-исследовательских работ Министерства Образования Республики Казахстан по теме: "Разработка физико-химических основ комплексной переработки природных солей, некондиционных фосфатов, вторичного сырья

и отходов производства на продукты химизации сельского хозяйства" № Гос.Регистрации 01.86.00.99.405.

Научная новизна.диссертации состоит в еле,дующем:

- моделирование взаимодействия в многокомпонентных системах, содержащих природный фторапатит, диоксид кремния, мо но орт офо сфат калия с получением полной диаграммы состав-свойство (свойство - лимонно- и цитратнорастворимая форма Р2О5, прочность, концентрация ионов в растворе);

- моделирование взаимодействия в системах, содержащих гид-роксидапатит, диоксед кремния, моноортофосфат калия с получением диаграмм состав-свойство;

- последовательность термических превращений и химического взаимодействия в изучаемых системах;

- прогноз и анализ областей диаграммы состав-свойство с целью оптимизации процессов получения термофосфатов;

- изотермические разрезы 700,1100,1200,1400,1500°С систем Сщ^РО^-ЬгО^О-К^РО^О; Саю(РО^г-

- ЫО^О-ЫМ^; Са,а (Рй^ОН^Оа --къра,,-7н<>0; .

- разработка метода изучения физико-механических свойств готового продукта методом симплекс-решетчатого моделирования взаимодействия в многокомпонентных системах, содержащих природные минералы;

- разработка физико-химических основ получения термофосфатов Положения диссертации, вынесенные на защиту:

- диаграммный анализ гетерогенного взаимодействия в сложных системах, лежащих в основе термических способов переработки минерального сырья на химические продукты;

- систематизация закономерностей, описывающих влияние различных факторов на свойство готового продукта;

- получение явных функций, связывающих состав и свойство в многокомпонентных системах;

- анализ областей диаграммы состав-свойство при оптимизации процессов получения термофосфатов.

Практическая ценность. На основе анализа областей диаграмм состав-свойство с наиболее высокими выходами продукта разработан способ получения термофосфатов с высоким содержанием питательных веществ (до 405?)

Апробация работы. Результаты работы докладывались на Всесоюзном совещании по химическим реактивам (Уфа, 1989г.), конференции молодых ученых КазГУ (Алматы, 1989г.), всесоюзном совещании по физико-химическому анализу (Саратов, 1991г.).

Публикации.По материалам диссертации опубликовано 10 научных трудов.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на страницах машинописного текста, влючает рисунков, таблиц, списка литературы из наименований. Работа состоит из введения, литературного обзора, пяти глав экспериментальной части, выводов, списка литературы.

Обзорная часть работы содержит анализ сведений по взаимодействие в многокомпонентных оксидных и солевых системах, применительно к исследованию термических превращений компонентов при нагревании. Показано, что недостаточно сведений по изучении взаимодействия в фосфатно-силикатно-карбонатных системах, содержащих природные минералы.

В данной работе применен новый подход к изучении взаимодействия в сложных системах - метод многоуровневого моделирования на ЭВМ с построением полной диаграммы состав-свойство по минимальному числу экспериментальных точек, анализом области оптимума. Это позволило получить функции четвертого порядка длл описания влияния содержания исходных компонентов на свойство готового продукта.

Взаимодейстйня в системах, содержащих минералы группы апатита (фторапатита, гидроксидапатита и др.), фосфаты, силикаты, карбонаты при нагревании лежат в основе-формирования фосфоритового агломерата, котрелькой пыли и других вредных твердых отходов фосфорного производства. Очевидно, изучение таких систем имеет- большое теоретическое и практическое значение.

вашодакствиа в системах,.

СОдеРЙАЩИХ «ЕОРАПИЖ

Получены изотермические разрезы 1100,1400,1500°с системы СЪаСРОчкРд-Жк-НгО- К,ър0ч-1Н&0 (Рис. ). с целью построения полной диаграммы состав-свойство в матрицу симплекс-решетчатого планирования в качестве независимых переменных введено содержание компонентов: Ху- Кэ РОу' 7А/е О .

Рис. I. Диаграмма состав-свойство системы С а,о (Р/?«)6 гОР_ • Нг О-

(лимоннорастворимая Р2 05 , 1Ю0°С)

Са

щч ге,Ч2М,г 22,10 23,09

Ю

Къ?0<}7НгР

Рис.2. Диаграмма состав-свойство системы

Саю(РОч)^г>-ЫОг,-' НцО-КъРОч-7НвО

(цитратнорастворимая Рд05 , Н00°С

С*»(Р0Ч)6Г£

е,1 15,а ща ъ2,а-54,0 гуа/6,8 1ч,ь

ЬО^-Нгр

Рис.3. Лиаграмма состав-свойство системы КъРОч-1Н20-3,63 $гор нр0- /у, 5,56 (РОц)е 26 26 (лиммонорастворимая р^05 . 1400°с>

30,0

Я0г-Нг0

Рис.4. Диаграмма состав-свойство системы КъРОцЩП-

(РПч),

(цитратнораг.тгоримпп

Рр05 , 1400°С

I/ /-,„ 28'0 г^г /3,5 2з,о шщо к,а

■ Проведено согласно матрице 15 экспериментов, эти 15 коэффициентов использовали для расчета модели четвертого порядка. Свойства системы, которые контролировали в опытах: лимонно- и цитратнорастворимые формы прочность,

содержание фтор-иона в кислотных вытяжках. На диаграммах даны линии равных уровней (изолинии) растворимости с шагом 5%.

При различных температурах получен соответствующий условиям эксперимента геометрический образ, с выявлением различных областей взаимодействия. " *

При ПОО°С наибольшее значение лимоннорастворимой формы Я, О^ наблюдается в углу, обогащенном монофосфатом калия (24-27$)(РисЛ). В этой области в присутствии диоксида кремния протекает анионная конденсация с образованием , Р^Ощ' (следа), Рч О ¡¡Г -ани-

онов по схемам:

■¡>РЕ0*= рчо[~ + РО^ . (1)

Протекает ступенчатая дегидратация моноортофосфата калия:

КьРич-7Н^^д-} КъРочщо~дг ^ъРвц ; (з)

Взаимодействие моноортофосфата калия и диоксидом кремния протекает следующим образом:

К<,Рд07 + $¿0^--2КР0-Ъ + К2 Ы 03 ; (5)

Кч Рг07+ —- Рг07 + К3Зг03 ; (6)

В продуктах реакции обнаружены кальциевый фосфосиликат, калиевые силикаты.-

Максимальная степень перевода фосфора в цитратнорастворимую форму достигается при соотношении СаюСРОц)^•.¿гО^И^ОхК-^РО^

ЧН^О" 50:10:40 (область П, Рис.2 ) и составляет 35,10$. В этой области обнаружен дифосфат кремния и калия, взаимодействие преимущественно по схеме ( 4 ).

В условиях термообработки возможен термолиз с внедрением ги-дроксид-иона в структуру фторапатита. В присутствии флюидной фазы (воды), а также кристаллогидратной воды в интервале до 1200°С взаимодействие протекает по схеме:

Са1о(РОч)6Рг+ Ы'02-Н20~*- Саю(РОч)€(ОН, +

вхО^ + 0,5Н&0!\ (7)

Изотермический разрез 1400°С характеризуется образованием юобых областей (Рис. Э ). Взаимодействие в этих областях проте-сает в расплаве. Образуются высокозарядные конденсированные фос-затные анионы и протекают сложные первичные и вторичные реакции выделение аморфизированных фаз, кристаллизация стеклообразных сомпонентов и др.). В продуктах обнаруженыСаК^Од; КРО-ц па(КдР30д ; Сес (КуРг, Ою. Метафосфат кальция диссонирует с выделением в газовую фазу. РцО/д- В расплаве наблюдайся перестройка фосфатных анионов: —«- р 01'~•

$ присутствии изменения в механизме не наблюдается, но нес-солько снижается содержание усвояемого Р^О? . Анионообраэование ^оксидом кремния в расплаве происходит по схеме:

Бг 0& + о2'—

1 присутствии диоксида кремния возможно укорачивание длинных це-шй полифосфатов до коротких фрагментов путем разрыва мостиковых Р~0 -связей. Диссоциация полимера происходит по схеме:

0 Ц п » ..-0-р-О' Р'О------ • • • 0-р-о(-)+(+) р-а-■ --; (а)

* > г/ >

ОК ОК ок ок

э—

)бычно концевая группа РОц имеет ослабленную связь с цепью. Из )асплава могут улетучиваться К20', КРО$ и взаимодействие оксида салия с продуктами распада .длинных полимерных цепей протекает по :хеме:

? » З

,¿V... -р- 0(-) + к20— ко-Р-о-'—Р-ок; (У

ок ок ок

!то приводит к уменьшению количества групп с положительно

шряженным фосфором и увеличению количества концевых групп[РО£ [ирофосфат диссоциирует до оргофосфата с выделением в газовую фа-|у РОд_ + . Наиболее полно взаимодействие протекает в систе-ю 75-85%Сат(РОч)6Г2 , 10-15% 10-15% К3Р0^ 7НдО

¡заимодействие в областях 1,П,У1 (Рис. 3,4 ) протекает по схемам:

KPOfy + Ca10 (P0v)6 Fz + S¿0¿ — КРОъ + ^ + + m CaP03 F+K -Cet P0¿ F + £f>~ Col J^ -t-

+Cab¿ fP/73]„ CW'/J-fys p -CotSt05 + K^Q t ; (ya)

Взаимодействие обесфторенного фосфата и диоксида кремния протекает по реакции : . .

Саъ+ 3St02 ^ ЪСа èzOz + % Я,Oí0 ; (11)

При изучаемых температурах (I400,I50Q°C) зафиксированы ионные токи на масс-спектре принадлежащие токам PO viSiF (47); PO F* и StFg* (66);SiFs* POFÍíQ5); SiFif и PQ F3 (103). Очевидно совпадение масс. Определенно выявлен Stñ^.

В соответствии с данными масс-спектрометра разлонение фторапа-тита в присутствии S¿0¿ протекает по схеме:

- Cûf0 '(РОц)6 -t iSiO^—mCci^iPD^iQ^Fo^ i-(k-m-i)SiF4 -t ¿PQ F3 -f-Со S г Û3+- ¿> - Са (РОъ)е1п. + + pfl,Of0t +ZPOr,t; • m v

Кроме того, в продуктах выявлено образование Кса реакции:

КъРОч + ЪСаъ(РОч)г Cap., Qa + 7Caû+2KP03+ ~ч-Ск(Р0з)1 ; Оъ)

При 1500°С в фосфатно-силикатных системах обнаружены оксифто-риды кальция - фосфора СаРО^р, СаРО^Р. В данной системе наиболее полное взаимодействие протекает в области 1:1 « Caf0 (РОц; •' КъРОч ' 7Н»0. Это обусловлено тем, что в расплаве увеличивается концентрация высокоподвижных ионов ¿а иг, усиливается эффект разжижения, интенсифицируется массоперенос и взаимодействие компонентов.- В продуктах обнаруживаются СаР20д ; >

СаъР&0& > КРОъ iCa2PQ07 -?faP03F; CaPO&F.? КСа50д ; (кРОь)п -, Caf0 (P0^6 F¿- ; Z> -Ca (POz)^ rv.

Поведение фтора изучено из анализа модели системыÇa10(Ptf^)F¿-biQçH^Q - К-$РОу'ЧНрО по фтор-иоцу.

Таким образом, в системах, содержащих фторапатит на изотермических разрезах II00-I400°C получены полные диаграммы состав-свойство. -

взаимодействие в системах, содержащих гидроксидапатит

Получены изотермические разрезы 700 и 1200°С в системе пО,о(РОч)е(ОН5 7 О^Ип О-Къ РОц■ 7По матрице симплексного метода моделирования.получена модель четвертого порядка. Свойства системы, которые контролировали в опытах - ото лимонно- и цитрат-адрастворимке формы О5 . Построены диаграммы состав-свойство [Рис. 5 ). Максимальная степень перевода фосфора в лимоннораствори-¡лую форму достигается в "углу гидроксидапатита"при 60-65;? Сп^РО^О^

При 700°С протекают процессы дегидратации кристаллогидратов, имеющихся в системе, сопрововдающееся образованием дифосфата калия. 3 основном превращения протекают в подсистеме^ Снижение лкмоннорастворимой возмогло за счет следующих тер- '

тлческих превтщений:

■5а полной диаграмме состав-свойство изучае;4ой системы проявляется тенденция снижения растворимости в области, обогащенной кремнием. 3 области с высоким содержанием гидроксидапатита значение растворимости РпО$ находится в пределах 45-47$. Взаимодействие в изуча-змой системе протекает по обощенной схеме:

т К9Р207 + -К& 3г Оь ; 05)

3 системе обнаружены полифосфаты, возможны силикополифосфаты. Однако выделение индивидуальных соединений осложнено тем, что часть продукта.аморфна, а частично - фазы окристаллизованы.

Общая тенденция выявленная на диаграмме для лимоннорастворимой рорт сохраняется для цигратнорастворимой Р^О^ • Максимальное значение цитратнорастворимого Р20$ составляет 40-4555, в области, содержащей в основном, гидроксидапагит. Температурный фактор способствует деформации кристаллической решетки гидроксидапатита, переводу монокальций-фосфата калия в диортофор.чу, что в свою очередь способствует более легкому переводу фосфора в раствор цитрата аммония. ' V \ / '

Система КЪР0^1Н30 + 5г02НСа10 (Р0ч)6 (Щ) изучена также при 1200°С. На диаграммах состав-свойство обнаруживаются определенные закономерности взаимодействия, так как появля-зтся поля и области с одинаковыми свойствами (линии равных уровней). [Рис. 5 ). Растворимость в лимонной кислоте) составляет

Щ-НгО

Рис.5. Диаграмма состав-свойство системы

КзРОц-ЩО-Щ-ЦО-

(лимоннорастворимая 1° Р2 05 , 1200°С)

90

Рис.6. ЭПР-спект-ры системы

ЬюСРЪЪЬ'

при 1500°С: аОб)

КгР0ч-7Ней ■ш1/2:1/2; б(г) -1/2-,1/4

30-32$ в области I (Рис.5" ). В областях L-I¡¡ возможно образование фосфосиликатов. При П50-1200°С структурная перестройка ги-дроксидапатита сопровождается частичным внедрением ортосиликат-ной группыв кристаллическую решетку фосфата с образованием кальциевого фосфосиликата - минерала типа бритолита

Са3,ч(Р0^г0ч](00^ ,Fa>7) (TaSÁ.)

Основные отражения на дифрактограмме для кальциевого фосфосиликата 3,461; 1,947; 1,838. Подобные фосфосиликаты содержат более растворимый Босфор, чем исходный гидроксидапатит. Наименьшая растворимость в области 1У обусловлена частичным образованием двойных фосфатов с циклическим анионом: КГа Я, Од , а также стеклообразных полифосфатов кальция.

В областях 1-1П в продуктах обнаружены кальциевый фосфосили-кат, силикат и метофосфат калия.

Физико-химический анализ продуктов взаимодействия выполнен для всего изучаемого интервала температур. Метод ЭПР позволил выявить парамагнитные эффекты PQ^ , f-Q-f , в спектрах для системы фторапатит - диоксид кремния - монофосфат калия. Спектр ЭПР. состоит их двух групп линий разделенных 3400-3600 гс с £ -фактором около 2,0 (Рис. 6 ) Наблюдается пониженная интенсивность и уширение линий, обусловленное термообработкой, т.е. парамагнитные ионы POfy , PO^'(l), РО$~ взаимодействуют, вернее, подвергаются воздействию тепловых колебаний решетки. Кроме того, ионы РОу имеют в решетке фторалатита два неодинаковых положения и это приводит также к уширению линий, Радикал Р77^_образу-ется, по-видимому, за счет разрушения связи P~Q в анионе PQjjT

ДГА анализ позволил выявить явление термолиза в изучаемых системах в процесс© нагревания. Изучены бинарные и тройные системы. В частности, в системе с содержанием Hüa&CarglPff^Q 25% КъР0^ ; 50?- S?'й1^ суммарно содержится 20% воды. При 180°С удаляется I3,59í Н&0 (Рис. У. ), при 400°С слабый экзопик соответствует тер-молигическому синтезу ;

КъРОу ТИ;,О + Si 02-Hr,0 КцНРОг, + 0,5S г'0& + tO,5SsS¿05 +7,5Hü0t ; (1G)

По данным ДТА 2,4$ Н^О участвует в термолитическом процесса образования гидрофосфата калия. При 440°С слабый эндэффект обусловлен дегидратацией KgHPQi/, слабый экзопик 536° отражает кристо-

Таблица

Результаты экспериментов по матрице планирования

К- опыта! Состав смеси, доли единицы

) X* ! *£> !

I I 0 0 41,0 40,02 17,31 32,50

2 0 I 0 - - - -

3 0 0 I 29,20 11,00 13,42 21,31

4 1/2 1/2 0 20,10 17,20 15,52 26,80

5 1/2 0 1/2 41,20 35,62 45,21 43,22

б 0 1/2 1/2 12,01 7,72 6,32 13,61

7 3/4 1/4 0 За,90 23,21 25,81. 32,60

8 1/4 3/4 0 12,01 15,52 15, Зо 21,35

9 3/4 0 1/4 40,61 37,57 17,38 35,83

10 1/4 0 3/4 34,32 16,21 12,51 27,82

II* 0 3/4 1/4 7,82 2,53 19,50 13,54

12 0 1/4 3/4. 24,51 9,73 12,32 14,50

13 1/2 1/4 1/4 31,20 ■ 32,40 28,73 34,82

14 1/4 1/2 1/4 13,60 11,54 21,40 21,54

15 1/4 1/4 1/2 25;52. 13,71 10,62 23,0

ос то

800

600

ш

< т

о о

250нг I-

Рис.7. Леривптограта системы Сот(Р01/)вГг,~Ьг1/р /-/¿д~ К3РОч- 7Н20 ЛТА-1/Ю, ЛТГ-1/5, ТГ-500мг, О- -662 мг

-г-М

Ш-

а

1 2 Э 4 5" б

Iг

1 2 ? 4 У 6 5

44

1 2 3 4 ? 6

Рис.8. Штрихрентгенограммы системы Саю(рО^)6Г£Щ-Нг0' РО^^Нз-О соотношение:а510:10:80; 6)25:50:25* в)40:30:30

бализацию диоксида кремния - переход-rJb—Szûg . Экзоэффект 965°С отражает полиморфное превращение пирофосфата калия \$> -KijPçûy -"^-^Р^От Кроме того, на дифрактограммах обнаружены отражения кальциевого фосфосиликата; в.подчиненном количестве присутствует фторгицроксидалатиг Сс/щ (РОч)^ (ОИ, F пиро- и метафосфаты калия, а также SiO^, £q10(Рис. 8). Кроме того, кристаллооптически обнаруживается аморфная слабоокрис-тализованная разность диоксида кремния. Последний образует крип-токристаллические структуры. Подобные структуры образуют и калиевые фосфаты. Оставшаяся в системе влага находится, по-видимому, в (зиде окклюдированной вода, а затем участвует в термолитических взаимодействиях.

ИССЛЕДОВАНИЕ ФОСШБО-СШЖАТНО-КАРБО-НАШИ СИСТЕМ ПРИ НАГН£БАНШ Получены диаграммы состав-свойство для систем Са10 (РОч)Л'

Sï02-/Шд3(Si3, М)Рм (ОНк и Caw(P0,)6Fz - -

-Ca/llQ- (СОъ )д_ • Исходные компоненты представляют собой природные минералы (музейные образцы).Взаимодействие фторапатита с кварцем протекает по схеме:

х LСат(Р0ч)6 F2]+ m SiOB — Cav$i207 Fz + п. Со.ъ +

+$[Ca^(Pa3)s>CSi04Jb/6]+ SfFyi-faSiOb -, (11)

Кальциевый фосфосиликат обнаруживается в виде прозрачных изометри-чных зерен. Изучаемое свойство в системе - это прочность. Прочность образцов - суммарный эффект взаимодействия в системе, характеризующий направленность процессов.

Таким образом, диаграммный анализ взаимодействия в сложных .->-системах, содержащих природные и искусственные минералы, солевые компоненты позволяет получить полную диаграмцу состав-свойство, прогнозировать области наиболее полного протекания процессов термических превращений компонентов системы, при небольшом числе опытов получить широкую информацию по многокомпонентным системам.

С использованием результатов диаграммного анализа были проведены укрупненно-лабораторные испытания по получению термофосфатов из отходов фосфорного производства: отходов агломерации (мелочь), твердой основы котрельного "молока" и циклонного шлака. Получен

ермофосфат содержащий до 30-33% Ро 05 лимоннорастворимой, 9-10$ 0 лимоннорастворимой с суммой полезных компонентов 40-43^.

ВЫВОДЫ

1. кн&лиз современного состояния исследований бизико-химичвс-:их основ высокотемпературных процессов получения термофосфатов :оказал, что недостаточно сведений по изучению взаимодействия в [ногокомпонентных, многоминеральных системах, моделирования вза-[модействия с получением явных функций, описывающих влияние сос-•ава на свойство конечных продуктов с получением диаграмм состав-:войство.

2. Изучено взаимодействие в системах, содержащих фторапатит природный минерал), диоксид кремния, монофосфат калия, при повы-юнных температурах (П00-1500°С). Достроены диаграммы состав-своЮ* :тво по значению лимонно- и цитратнорастворимых форм с при-(енением расчетов на ЭШ. Выполнено физико-химическое моделирова-ше взаимодействия в системах, содержащих Лггорапатит с построением ¡эотермических разрезов 1100,1400,1500°С. Взаимодействие сопровож-;ается конденсацией полифосфатных анионов с образованием полимериле фосфатов, кальциевого метафосфосиликата переменного состава

Р(о 8)' калиевых силикатов, мета- и пирофосфатов ;алия, ГаКръ09 ■ 'са (КаР3 0<>)г ; Са, (к^Р3 От ) .

3. В интервале 700-1200°С протекают в изучаемых трехкомпонент-.IX системах термолитические процессы с внедрением (ОН) -группы в структуру фосфата (калия, кальция) с образованием гидрофосфатов с юследующей дегидратацией и образованием пирофосфатов калия.

4.Присутствие' диоксида кремния в системе способствует более юлному взаимодействию компонентов поскольку за счет гетеровален-гного внедрения/5* Оц] -группы в структуру фосфатного минерала. )бразуются силикофосфаты. Силикатообразование способствует образованию легкоусвояемых форм фосфорсодержащих соединений - полимерных, конденсированных фосфатов кальция, калия.

5. Построены полные диаграммы состав-свойство систем -С£а10(РОч)& (0Н)г-]- 5г0г НЁ0 - Къ РОч ■ 7Нг, О) Саю(Р0,А6Г& -

" (£,'г >Саю (Рй,)^ кВлрчт

о. Построена диаграмма состав-свойство по фтор-иону. Содержание Р -иона закономерно возрастает в области, обогащенной фторапати-ром.

7. При II0Q-I200°C протекает взамиодействие с образованием полимерных усвояемых форм пентаокеида фосфора. Для изотермических разрезов 1400,1500°С характерно образование стеклообразных фаз'.

8. Диаграммный анализ взаимодействия в многоминеральных системах, содержащих природные и искусственные минералы, оксидные

и солевые компоненты методом моделирования позволяет получить полную диаграмму состав-свойство, прогнозировать области наиболее интенсивного протекания процессов термических превращений компо/-нентов системы.

9. Разработаны физико-химические основы получения термофосфатов путем анализа диаграмм состав-свойство и оптимизации термических процессов.

Основное содержание диссертации изложено в следующих работах:

1. Какова A.M., йапаров H.H. Исследование системы фторапа-тит - кварц - флогопит с применением симплекс-решетчатого планирования эксперимента.//Конференция молодых ученых КазГУ. Алматы, 1899

2. %манова З.С.,Казова A.M. .Джусипбеков У.Н. Гидротермальный синтез гидроксидапатита.//1У Всесоюзное совещание по химическим реактивам.Уфа, 1989.

3. Джусипбеков У.Ж. .Нурахметов Н.Н.'.Казова A.M. Исследование кислотного разложения полигалита.//Известия ВУЗов СССР. т.32, вып.5. 1989. С.89-92.

4. Двусипбеков У.Ж.,Казова А.Ы., Омаров С.С. Физико-химические и технологические основы переработки котрельного "молока".// FHTK Использование достижений научно-технического прогресса в об-,.., ласти охраны природы Казахстана.//Алматы. 1990.

5. Ахатова 3.С..Джусипбеков У.Ж..Нурахметов Н.Н.,Казова A.M., Хожабеков Т.А. Физико-химическое изучение систем, образованных фосфатами, сульфатами калия, магния и оксидом кремния (1У).// У1Л Всесоюзное совещание по физико-химическому анализу. Саратов.1991.

6. Джусипбеков У.Ж.,Казова А.М,,Ажибаев Т.Р.,Хожабеков Т.А. Способ удаления пыли из электрофильтров при производстве фосфора

из окускованкого фосфатного сырья.//Информационный'листов КазМШй № 165-91.1991

7. Дяусилбеков У.Ж., Казова A.M., Раимжанова М.М., Мигутин ?.В.,Уалиев Н.С.,Барлыбаев М.Р. Способ переработки отходов фосфорного производства.//Информационный листок КазНИИНТИ.№46-91. 1991.

8. Ддусипбеков У.Ж..Ахатова 3.С..Казова A.M. Физико-химические основы получения FKM(^-удобрения из полигалита и отходов £ос4атного производства.//Сборник трудов КазГУ.1991.С.43.

9. Казова A.M..Джусипбеков У.Ж.,Ажибаев Т.Р..Нурахметов H.H. Взаимодействие в системе Га10 (POl/)gFaj-SiO^HgQ~JC3PÜl/-7NqO

при нагревании.//Дел.рукопись.1993.

10. Казова A.M..Джусипбеков У.Ж..Ажибаев Т.Р..НурахметовН.Н. Диаграммный анализ сист^Ca10(P0ü),(0Hi~Si0o НоО-^РОи'^НрО //Деп. рукопись. 1993. /г- г