Введение
1. Теории процесса восстановления фосфатов кальция
1.1. Восстановление фосфатов кальция углеродом 8
1.1.1. Восстановление метафосфорной кислоты и мета-фосфата кальция 8
1.1.2. Восстановление пирофосфата кальция 8
1.1.3. Восстановление трикальцийфосфата 8
1.2. Восстановление фосфатов кальция оксидом углерода. 14
1.2.1. Восстановление трй^лйцийфосфата 14
1.2.2. Восстановление оксида фосфора (V) 15
1.3. Восстановление фосфатов кальция водородом 15
1.3.1. Восстановление метафосфорной кислоты и мета-фосфата кальция 15
1.3.2. Восстановление пирофосфата кальция 17
1.3.3. Восстановление трикальцийфосфата 19
1.3.4. Восстановление оксида фосфора (V) 20
1.4. Восстановление фосфатов кальция метаном 21
1.4.1. Восстановление метафосфорной кислоты 21
1.4.2. Восстановление метафосфата кальция 21
1.4.3. Восстановление пирофосфата кальция 22
1.4.4. Восстановление трикальцийфосфата 22
1.5. Обсуждение существующих теорий механизма восста новления фосфатов кальция 28
1.5.1. Механизм восстановления фосфатов кальция 28
1.5.2. Выбор направления исследований 33
2. Термодинамика процесса восстановления оксидов фосфора и его соединений с хлором
2.1. Восстановление оксида фосфора (V)
2.2. Восстановление оксида фосфора (Ш) и оксида фосфора (П) 40
2.3. Восстановление хлоридов фосфора 42
3. Объекты и методики проведения исследований
3.1. Методики проведения опытов 46
3.1.1. Взаимодействие оксида кальция с элементарным фосфором в открытой системе 46
3.1.2. Термическое разложение трихлорида фосфора 48
3.1.3. Взаимодействие трихлорида фосфора с оксидом кальция 50
3.1.4. Взаимодействие оксида фосфора (V) с диоксидом кремния и силикатом кальция 52
3.1.5. Взаимодействие элементарного фосфора с основными, кислотными и амфотерними оксидами в закрытой системе 53
3.1.6. Восстановление каратауских фосфоритов 54
3.2. Вещества, применяемые в исследованиях 56
3.2.1. Твердые вещества 56
3.2.2. Жидкие вещества 57
3.2.3. Газообразные вещества 58
3.3. Химический анализ твердофазных и жидких продуктов 58
3.3.1. Анализ продуктов взаимодействия элементарного и трихлорида фосфора с оксидом кальция 58
3.3.2. Количественное определение фосфида кальция 59
3.3.3. Количественное определение трикальцийфосфита 64
3.3.4. Определение суммарного фосфора в виде трикаль-цийфосфата 65
3.3.5. Определение элементарного фосфора 66
3.3.6. Определение трихлорида фосфора 68
3.3.7. Определение оксида фосфора (V) в восстановлен ной шихте 69
3.4. Физико-химические методы анализа 70
3.4.1. Рентгенофазовый анализ 70
3.4.2. ИК-спектроскопический анализ 72
4. Взаимодействие оксида кальция с элементарным фосфором и трихлоридом фосфора в изобарных условиях
4.1. Теоретические предпосылки существования неоргани ческих трехзамещенных фосфитов 74
4.2. Экспериментальные исследования системы СаО-Р 79
4.3. Физико-химические методы исследования системы СаО-Р 84
4.3.1. Рентгенофазовые исследования 84
4.3.2. ИК-спектроскопические исследования 86
4.4. Взаимодействие трихлорида фосфора с оксидом кальция 89
4.4.1. Изучение термической устойчивости трихлорида фосфора 89
4.4.2. Взаимодействие трихлорида фосфора с оксидом кальция 91
5. Изучение промежуточных и вторичных стадий твердофаз ного восстановления трикальвдйфосфата
5.1. Восстановление фосфатов кальция газообразными вос становителями в присутствии твердофазных добавок
5.1.1. Восстановление метафосфата кальция 97
5.1.2. Восстановление пирофосфата кальция 100
5.1.3. Восстановление трикальцийфосфата 103
5.2. Взаимодействие оксида фосфора (V) с диоксидом кремния и метасиликатом кальция 107
5.2.1. Взаимодействие с диоксидом кремния 107
5.2.2. Взаимодействие с метасиликатом кальция 108
5.3. Взаимодействие элементарного фосфора с оксида ми основного, кислотного и амфотерного харак тера в изохорных условиях 111
5.3.1. Взаимодействие с основными оксидами 111
5.3.2. Взаимодействие с кислотными оксидами 114
5.3.3. Взаимодействие с амфотерными оксидами 115
5.1. О промежуточных стадиях восстановления трикальцийфосфата 118
6. Восстановление фосфоритов месторождения каратау метано-водородной смесью
6.1. Влияние модуля кислотности на восстановление фосфатных шихт 126
6.2. Восстановление порошкообразных шихт 127
6.2.1. Влияние температуры 127
6.2.2. Влияние продолжительности процесса 129
6.3. Восстановление гранулированных шихт 129
6.3.1. Влияние температуры 130
6.3.2. Влияние времени 130
6.3.3. Влияние состава и скорости подачи метано-водо-родной смеси 132
Выводы 135
