ПОВЕДЕНИЕ ЖАНАЖОЛЬСКОЙ СЕРЫ В СМЕСИ С ФОСФОРИТОМ ЧИЛИСАЯ В ПРОЦЕССЕ ТЕРМООБРАБОТКИ

Атырауский государственный университет имени Х.Досмухамедова

Есенаманова Ж.С., Есенаманова М.С., Абуова А.Е.

В элементной сере Жанажольского газоконденсатного месторождения выявлено присутствие Н – алканов, их доля в общей массе органических соединений составляет ~ 60%, и отсутствие полярных углеводородов. Хроматомасспектроскопический анализ гексанового экстракта продукта сероочистки нефтяного месторождения показал наличие различных форм серы: S₈, S₆, которые относятся к устойчивым формам серы, а S₂, S₃, S₄, S₅ – являются активными низкомолекулярными формами серы. Причем, из общего содержания активных низкомолекулярных форм более 40% приходится на долю наиболее активной S₂ - формы серы. То есть, в состав нефтяной серы входят органические соединения, а ее структура представлена в значительной мере активной формой серы, что безусловно должно оказывать положительное влияние на химическую активность жанажольской серы.

Изучено поведение жанажольской серы в смеси с фосфоритом Чилисая в условиях нагрева. Исследовали влияние количества добавляемой жанажольской серы на свойства продуктов сушки. Смесь фосфорита с серой, взятых в различных соотношениях, сушили при 100⁰С до постоянного веса, что составила 1,5 часа. Выбор температуры обусловлен технологическими условиями получения таких традиционных фосфорных удобрений, как аммофос и аммофосфат.

Высушенные смеси анализировали на содержание общего Р₂О₅ водо-растворимого Р₂О₅ и усвояемой Р₂О₅ ( сумма водо – и цитраторастворимой Р₂О₅). Из полученных результатов следует, что содержание общего Р₂О₅ до соотношения фосфорит:сера=5:1увеличивается, а с дальнейшем повышением нормы серы уменьшается, вероятно за счет разубоживания фосфатного сырья

Анализ продуктов сушки смеси фосфорита Чилисая с жанажольской серой показал наличие в них водо – и цитратноусвояемых фосфатных форм, что не характерно для природного фосфатного сырья. Максимальное количество указанных форм Р₂О₅ приходится на смесь с соотношением фосфорит : сера равным 5:1, в которых К_усв в Н₂О достигает 10,5%, а К_{цитрт. раств.} составляет 16,9%, при этом степень разложения фосфорита сумма водо и цитратнорастворимой Р₂О₅ равна 27,4%. Присутствие в продуктах Р₂О_{5 водн. раств.} и Р₂О_{5 цитрат. раств.} указывает на бескислотный процесс взаимодействия жанажольской серы с фосфоритом Чилисая.

Далее исследовано влияние продолжительности нагревания на свойства продуктов. Смесь с оптимальным соотношением фосфорит : сера = 5 : 1 выдерживали до постоянного веса при 30, 60, 90 и 120 минутах при 100⁰С. В полученных продуктах также определяли содержание Р₂О_5общ. и Р₂О_{5 вод .раств}. и усвояемой Р₂О₅.

Более длительная (90 минут) термообработка смеси фосфорита с жанажольской серой не оказывает существенного влияния на свойства продукта. Оптимальное время сушки составляет 90 минут. Вполученном продукте содержание водорастворимого Р₂О₅ равна 2,1%, а цитратнорастворимого Р₂О₅ - 3,3%, количество усвояемой Р₂О₅ достигает 5,4%, а степень разложения сырья 26,7% ( сумма водо- и цитратноусвояемой Р₂О₅).

Исследование влияния температуры на свойства продуктов сушки смеси фосфорита Чилисая с жанажольской серой показало, что содержание общего Р₂О₅ с ростом температуры возрастает, по - видимому за счет удаления летучих компонентов фосфатного сырья. Количество водо -, цитратно- и + лимоннорастворимых фосфатных форм до 150⁰с повышается, а свыше 200⁰С снижается. Причем, в продукте, высушенном при 80⁰С, отсутствует водорастворимая форма фосфатов, в то время как количество цитратнорастворимых фосфатных форм достигает 1,8%. Наибольшая степень разложения фосфорита приходится на 150⁰С и составляет 27,8%. С повышением температуры отмечается удаление серы в газовую фазу, смесь при 250⁰С обессеривается. Содержание серы в продукте падает до 0,3% против начальных (при 100⁰С) 7,6 %.

Наличие в продуктах сушки фосфатных форм, растворимых в воде и цитрате аммония, в 2% -ной лимонной кислоте, а также присутствие сульфатной серы (SO₄^2-) указывает на взаимодействие исходных компонентов при их нагреве. То есть, жанажольская сера при нагревании даже в отсутствии минеральных кислот становится химический активной по отношению к фосфориту. Это обусловлено, по - видимому, особенностями ее химического и молекулярного состава, а также, вероятно, влиянием воды, присутствующей в атмосфере и фосфорите Чилисая (Н₂О- 2,1%), и кислорода воздуха,