vestichИзвестия Национальной академии наук Беларуси. Серия химических наукProceedings of the National Academy of Sciences of Belarus, Chemical Series1561-83312524-2342The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"10.29235/1561-8331-2025-61-4-338-347vestich-986Research ArticleТЕХНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯTECHNICAL CHEMISTRY AND CHEMICAL ENGINEERINGПереработка фосфоритов пластового типа (бассейн Каратау) бескислотным методомProcessing of bedded phosphate rock (Karatau basin) by acid-free methodhttps://orcid.org/0000-0003-4253-3414МинаковскийА. Ф.MinakouskiA. F.

Минаковский Александр Федорович – кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры

ул. Свердлова, 13а, 220006, Минск

Minakouski Aliaksandr F. – Ph. D. (Engineering), Assistant Professor, Associate Professor of the Department

13a, Sverdlov Str., 220006, Minsk

sashmin@mail.ruhttps://orcid.org/0009-0007-0835-2800ШатилоВ.ShatsiloV. I.

Шатило Виктория Ивановна – кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры

ул. Свердлова, 13а, 220006, Минск

Shatsilo Viktoryia I. – Ph. D. (Engineering), Assistant Professor, Associate Professor of the Department

13a, Sverdlov Str., 220006, Minsk

shatsilo@belstu.byБелорусский государственный технологический университетBelarusian State Technological University202503122025614338347Copyright © Минаковский А.Ф., Шатило В.I., 20252025Минаковский А.Ф., Шатило В.Minakouski A.F., Shatsilo V.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestichem.belnauka.by/jour/article/view/986

Рассматривается бескислотная переработка фосфоритов пластового типа месторождения Жанатас бассейна Каратау. Обоснован выбор фосфатных руд бассейна Каратау (Казахстан) в качестве перспективного сырья для производства фосфорсодержащих комплексных удобрений в Республике Беларусь по бескислотным технологиям. В качестве сред, активирующих фосфат, использованы водные растворы хлорида, сульфата и нитрата аммония, карбамида и хлорида калия с концентрациями, соответствующими насыщенным растворам при стандартных условиях. Исследовано влияние химического состава солей, массового соотношения между солевыми компонентами и фосфоритом и использования операции предварительной механической обработки фосфорита на степень активации фосфоритной муки в водно-солевых суспензиях. Показано, что наибольший активирующий эффект оказывает использование растворов аммонийных солей при взаимодействии с фосфоритной мукой, подвергшейся механической активации. Установлено, что процесс разложения карбонатного минерала в составе фосфатной руды растворами минеральных солей приводит к активации фосфатного компонента. В оптимальных условиях в усвояемую форму может быть переведено до 45 % Р2О5 фосфорита, что является предпосылкой для разработки ресурсосберегающей и экологически безопасной технологии переработки фосфатного сырья в комплексные удобрения пролонгированного действия.

This article is devoted to the acid-free processing of bedded phosphorites from the Zhanatas deposit of the Karatau basin. The choice of phosphate ores from the Karatau basin (Kazakhstan) as a promising raw material for the production of phosphorus-containing complex fertilizers in the Republic of Belarus using acid-free technologies was substantiated. Aqueous solutions of ammonium chloride, sulfate and nitrate, urea and potassium chloride with concentrations corresponding to saturated solutions under standard conditions were used as phosphate activating agents. The influence of the chemical composition of salts and mass ratio between salt and phosphate rock on the degree of phosphate flour activation in water-salt suspensions was researched. It is shown that the greatest activating effect is produced by the use of solutions of ammonium salts in interaction with phosphate flour subjected to mechanical activation. It is established that the process of decomposition of carbonate mineral in the composition of phosphate ore by solutions of mineral salts leads to activation of phosphate component. It was established that the greatest activating effect is provided by the use of ammonium salt solutions when interacting with phosphate flour subjected to mechanical activation. Under optimal conditions, up to 45 % P2O5 of phosphorite can be converted into a digestible form, which is a prerequisite for the development of resource-saving and environmentally safe technology for processing phosphate raw materials into complex fertilizers of prolonged action.

фосфоритная мукаусвояемая форма Р2О5суспензиямеханохимическая активацияхлорид аммониянитрат аммониясульфат аммониякарбамидхлорид калияground phosphate rockdigestible form of Р2О5suspensionmechanochemical activationammonium chlorideammonium nitrateammonium sulphateureapotassium chlorideReferencesMineral commodity summaries 2020: Report. – Reston, Virginia : U.S. Geological Survey, 2020. – 200 p. https://doi.org/10.3133/mcs2020Mineral commodity summaries 2020: Report. Reston, Virginiaб U.S. Geological Survey, 2020. 200 p. https://doi.org/10.3133/mcs2020Дормешкин, О. Б. Влияние видов фосфатного сырья на технологический процесс производства экстракционной фосфорной кислоты и комплексных удобрений / О. Б. Дормешкин, А. Н. Гаврилюк, Г. Х. Черчес // Труды БГТУ. № 3. Химия и технология неорганических веществ, 2013. – С. 71–76.Dormeshkin O. B., Hauryliuk A. N., Cherches G. H. Influence of types of phosphate raw materials on the technological process of production of extractive phosphoric acid and complex fertilizers. Trudy BGTU. Khimiya i tekhnologiya neorganicheskih veschestv = Proceedings of BSTU. Chemistry and Technology of Inorganic Substances, 2013, no. 3, pp. 71–76 (in Russian).Беглов, Б. М. Нетрадиционные методы переработки фосфатного сырья в минеральные удобрения / Б. М. Бег- лов, Г. И. Ибрагимов, Б. Б. Садыков // Химическая промышленность. – 2005. – Т. 82, № 9. – С. 453–468.Beglov B. M., Ibragimov G. I., Sadykov B. B. Non-traditional methods of processing phosphate raw materials into mineral fertilizers. Khimicheskaya promyshlennost’ = Industry & Chemistry, 2005, vol. 82, no. 9, pp. 453–468 (in Russian).Самсонова, Н. Е. Научное обоснование эффективности фосфорных удобрений пониженной растворимости и кремнийсодержащих соединений на почвах Центрального Нечерноземья : автореф. дис. … д-ра с.-х. наук : 06.01.04 / Самсонова Наталия Евгеньевна ; Смолен. с.-х. ин-т. – М., 2001. – 45 с.Samsonova N. E. Scientific justification of the efficiency of low-solubility phosphorus fertilizers and silicon-containing compounds on the soils of the Central non-black earth region. Moscow, 2001. 45 p. (in Russian).Ангелов, А. И. Фосфатное сырье для производства минеральных удобрений / А. И. Ангелов, П. Л. Денисов. – М. : НИИТЭХИМ, 1984. – 53 с.Angelov A. I., Denisov P. L. Phosphate raw materials for the production of mineral fertilizers. Moscow, Scientific Research Institute of Technical and Economic Studies of the Chemical Industry, 1984. 53 p. (in Russian).Сырье фосфатное тонкого помола Каратау // ТОО «Казфосфат». – URL: https://www.kpp.kz/ru/products/karataufine-phosphate-rock (дата обращения: 20.02.2025).Karatau fine phosphate rock. Kazphosphate LLP. Available at: https://www.kpp.kz/ru/products/karatau-finephosphate-rock (Accessed 20 Fabruary 2025) (in Russian).Бушуев, Н. Н. Физико-химические основы влияния примесей фосфатного сырья в технологии фосфорсо- держащих удобрений и чистых веществ : автореф. дис. … д-ра техн. наук : 05.17.01 / Бушуев Николай Николаевич ; ОАО НИИ по удобрениям и инсектофунгицидам им. Я. В. Самойлова. – М., 2000. – 32 с.Bushuev N. N. Physicochemical bases of the influence of impurities of phosphate raw materials in the technology of phosphorus-containing fertilizers and pure substances. Moscow, 2000. 32 p. (in Russian).Чайкина, М. В. Перспективы механохимической технологии получения фосфорных удобрений / М. В. Чай- кина. – М. : СО РАН, 2007. – 261 с.Chaykina M. V. Prospects of mechanochemical technology for phosphate fertilizer production. Moscow, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, 2007. 261 p. (in Russian).Малявин, А. С. Разработка технологических приемов использования низкосортного фосфатного сырья в производстве нитроаммофосфатов : дис. … канд. техн. наук : 05.17.01 / Малявин Андрей Станиславович ; Науч.-исслед. ин-т по удобрениям и инсектофунгицидам. – М., 2006. – 164 c.Malyavin A. S. Development of the technological methods of using low-grade phosphate raw materials in the produc- tion of nitroammophosphate. Moscow, 2006. 164 p. (in Russian).Изучение бескислотного метода переработки фосфорита Вятско-Камского месторождения в комплексные удобрения / А. Ф. Минаковский, В. И. Шатило, О. И. Ларионова [и др.] // Вестник технологического университета. – 2016. – Т. 19, № 8. – С. 43–50.Minakovskii A. F., Shatilo V. I., Larionova O. I., Dormeshkin O. B., Stoyanova L. F., Ahtyamova S. S. The study of an acid-free method for processing the phosphorite of the Vyatka-Kama deposit into complex fertilizers. Vestnik tekhno- logicheskogo universiteta = Herald of Technological University, 2016, vol. 19, no. 8, pp. 43–50 (in Russian).Mechanical activation of the phosphorites (Karatau pool) by using organic-mineral co-activatiors for multicompo- nentmineral fertilizers / K. T. Zhantasov, Sh. Moldabekov, M. K. Zhantasov [et al.] // Eurasian Chemico-Technological Jornal. – 2015. – Vol. 17, № 4. – P. 317–326. https://doi.org/10.18321/ectj276Zhantasov K. T., Moldabekov Sh., Zhantasov M. K., Baibolov K. S., Nalibayev M. I., Zhantasova D. M. [et al.]. Mechanical activation of the phosphorites (Karatau pool) by using organic-mineral co-activatiors for multicomponentmineral fertilizers. Eurasian Chemico-Technological Jornal, 2015, vol. 17, no. 4, pp. 317–326. https://doi.org/10.18321/ectj276Минаковский, А. Ф. Бескислотный метод переработки фосфоритов (бассейн Каратау) в комплексные удобрения / А. Ф. Минаковский, В. И. Шатило // Весці Нацыянальнай акадэміі навук Беларусі. Серыя хімічных навук. – 2018. – Т. 54, № 3. – С. 376–384. https://doi.org/10.29235/1561-8331-2018-54-3-376-384Minakouski A. F., Shatilo V. I. Non-acid method for processing of the Karatau phosphorites into complex fertili- zers. Vestsi Natsyyanal’nai akademii navuk Belarusi. Seryya khimichnykh navuk = Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Chemical series, 2018, vol. 54, no. 3, pp. 376–384 (in Russian). https://doi.org/10.29235/1561-83312018-54-3-376-384Шатило, В. И. Бескислотная активация вятско-камской фосфоритной муки в присутствии азот- и калийсодержащих солей / В. И. Шатило, А. Ф. Минаковский // Весці Нацыянальнай акадэміі навук Беларусі. Серыя хімічных навук. – 2019. – Т. 55, № 4. – С. 464–471. https://doi.org/10.29235/1561-8331-2019-55-4-464-471Shatsilо V. I., Minakouski A. F. Acid-free activation process of Vyatka – Kama phosphate in the presence of nitrogen – and potassium-containing salts. Vestsi Natsyyanal′nal academii navuk Belarusi. Seryya khimichnykh navuk = Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Chemical series, 2019, vol. 55, no. 4, pp. 464–471 (in Russian). https://doi.org/10.29235/1561-8331-2019-55-4-464-471Патент BY 21800, МПК C05G1/00, C05B17/00/ (2006.01). Способ получения комплексного удобрения : № а20140509 : заявл. 26.09.2014 : опубл. 30.04.2018 / Дормешкин О. Б., Минаковский А. Ф., Шатило В. И., Ларионова О. И. ; заявитель УО БГТУ. – URL: https://elib.belstu.by/bitstream/123456789/59748/1/21800.pdf (дата обращения: 20.02.2025).Dormeshkin O. B., Minakovskii A. F., Shatilo V. I., Larionova O. I. The method of production of complex fertilizer. Patent Republic of Belarus no. 21800. Publ. date 30 April 2018. Available at: https://elib.belstu.by/bitstream/123456789/59748/1/21800.pdf (Accessed 20 Fabruary 2025) (in Russian).Чайкина, М. В. Механохимия природных и синтетических апатитов / М. В. Чайкина ; Рос. акад. наук. Сиб. отд-ние. Ин-т химии твердого тела и механохимии. – Новосибирск : Изд-во СО РАН. Филиал «Гео», 2002. – 218 с.Chaikina M. V. Mechanochemistry of natural and synthetic apatites. Novosibirsk, SD RAS Publ, Branch “Geo”, 2002. 218 p. (in Russian).Винник, М. М. Методы анализа фосфатного сырья, фосфорных и комплексных удобрений, кормовых фосфатов / М. М. Винник. – М. : Химия, 1975. – 218 c.Vinnik M. M. Methods of analysis of phosphate raw materials, phosphate and complex fertilizers, feed phosphates. Moscow, Khimiya Publ., 1975. 218 p. (in Russian).Справочник агрохимика / В. В. Лапа, Н. И. Смеян, И. М. Богдевич [и др.] ; Ин-т почвоведения и агрохимии. – Минск : Бел. наука, 2007. – 390 с.Lapa V. V., Smeyan N. I., Bogdevich I. M. [et al.]. Agrochemist’s Handbook. Minsk, Belorusskaya nauka Publ., 2007. 390 p. (in Russian)Анализ минерального сырья : сб. методов хим. анализа, принятых лаб. геохим. сектора Центр. науч.-ис- след. геологоразведоч. ин-та / под ред. Б. Г. Карпова, Ю. Н. Книпович, Ю. В. Морачевского. – Л. : ОНТИ. Химтеорет, 1936. – 676 с.Karpov B. G., Knipovich Yu. N., Morachevskii Yu. V. (eds). Analysis of mineral raw materials: a collection of methods of chemical analysis adopted by the laboratories of the Geochemical Sector of the Central Research Geological Prospecting Institute. Leningrad, ONT, Khimteoret Publ., 1936. 676 p. (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.