Определите степень разложения апатитового концентрата

[DiaMur]

250 кг апатитового концентрата, содержащего фосфор в виде Ca5F(P04)3 (концентрация Р205 39,2%), обрабатывают стехиометрической нормой фосфорной кислоты. При этом получается суперфосфат следующего состава: Р2О5общ=50%, Р205усв=46,2%, а Р205своб практически, нет. Определите степень разложения апатитового концентрата.

Степень разложения, находиться по отношению массы разложившегося апатитового концентрата к его общей массе, возникли трудности с нахождением массы разложившегося

[MGM]

⇄⇄Разложение апатита можно представить следующей схемой: 2Ca₅F(P0₄)₃ + 12H₃PO₄ --> 9Ca(H₂P0₄)₂ + CaF₂

Трудность задачи в том, что состав сложных смесей выражется через массовую долю Р2О5, которого там в явной форме нет

Условный Р2О5 апатита при разложении превращается в дигидрофосфат-ион: (Р2О5)апатит + 4H3PO4 = 6H2PO4(-),

т.е на 1 моль Р2О5 в апатите надо добавить 4 моль кислоты.→

m(Р2О5)апатит = 250кг*39,2% = 98 кг, что составляет 98/124 = 0,79 кмоль

Согласно условной схеме при разложении надо добавить 0,79*4 = 3,16 кмоль фосфорной кислоты

Но 3,16 кмоль H3PO4 соответствует 1,58 кмоль Р2О5

Поэтому полученное удобрение будет содержать (Р2О5)апатит + (Р2О5)кислота = 0,79+ 1,58 = 2,37 кмоль условного Р2О5

и его условная масса будет равна 2,37*124=294 кг

Учитывая что его массовая доля в удобрении 50%, можно найти массу полученного суперфосфата: 294/50%=588 кг

Массовая доля усвояемого Р2О5 = 46,2%, значит массовая доля неусвояемого Р2О5

в неразложенной части будет равна 50%-46,2%=3,8% от массы удобрения, что составит 22,344 кг (а было его 98 кг) 

Значит доля неразложившегося апатита равна 22,344/98 = 0,228 = 22,8%

А степень разложения апатитового концентрата равна 100%- 22,8% = 77,2% ?

 

Изменено 16 Марта, 2023 в 19:50 пользователем MGM