1. JCCT
  2. Всі випуски
  3. Випуск 17, Номер 1, 2023
  4. Ідентифікація і кількісне визначення органічної речовини в промислових відходах виробництва фосфорної кислоти екстракційним способом

Ідентифікація і кількісне визначення органічної речовини в промислових відходах виробництва фосфорної кислоти екстракційним способом

JCCT.
2023;
Випуск 17, Номер 1
: cc. 179 - 187
https://doi.org/10.23939/chcht17.01.179
Автори:
  1. Yaktine Elyamani
  2. Mohamed EL Guendouzi
1
Laboratory of Physical-Chemistry, Materials & Catalysis, University Hassan II-Casablanca, Faculty of Sciences Ben M’sik,
2
Laboratory of Physical-Chemistry, Materials & Catalysis, University Hassan II-Casablanca, Faculty of Sciences Ben M’sik

Органічні речовини у фосфоритах були предметом численних досліджень. Оцінювання і вирішення деяких проблем, таких як забруднення, що виникають під час промислового виробництва фосфорної кислоти, cтановлять великий інтерес і дозволяють отримати кращі виходи фосфорної кислоти. Тверді відкладення, що утворюються під час виробництва фосфорної кислоти екстракційним способом, були охарактеризовані, і в них виявили маладрит, гіпс, сліди металів і наявність органічних речовин. Ідентифікацію органічних речовин проводили в зразках забруднення за допомогою ІЧ- та раман-спектроскопії. Кількісне визначення загального вмісту органічних речовин у зразках забруднень здійснено за допомогою методів Воклі-Блека та кальцинування. Знання про вміст органічних речовин у шарах забруднення дає змогу краще зрозуміти явища в процесах.

виробництво фосфорної кислоти
забруднення
характеризація
органічна речовина
  1. Phosphoric Acid. Fertiliser Science and Technology Se-ries;Slack, A.V. (Ed.); Marcel Dekker: New York,1968.
  2. Van der Sluis,S. A Clean Technology of Phosphoric Acid Process. Proceedings, Fertiliser Society. Delft University Press:Delft, The Netherlands,1987.
  3. Ramteke, L.P., Sahayam, A.C., Ghosh, A., Rambabu, U., Reddy, M.R.P., Popat, K.M., Rebary, B., Kubavat, D., Marathe, K.V., Ghosh, P.K.Study of Fluoride Content in Some Commercial Phosphate Fertilizers.J. Fluor. Chem. 2018, 210, 149-155.https://doi.org/10.1016/j.jfluchem.2018.03.018
  4. Benalioulhaj, S. Organic Geochemistry Compared of Sets of Phosphatic Basin of Oulad Abdounand Oil Shales of the Timahdit Basin (Morocco). Implications in the Phosphatogenesis. Ph.D. Thesis, University of Orleans, France,1989.
  5. Meunier-Christmann, C.; Lucas, J.; Albrecht,P. Organic Geochemistry of Moroccan Phosphorites and Bituminous Shales. A Contribution to the Problem of Phosphogenesis.Sciences Géologiques, bulletins et mémoires1989, 42, 205-222. https://doi.org/10.3406/sgeol.1989.1823
  6. Belayouni, H.; Slansky, M.; Trichet, J.A.A Study of the Organic Matter in Tunisian Phosphates Series: Relevance to Phosphorite Genesis in the Gafsa Basin (Tunisia). Org. Geochem. 1990, 15, 47-72. https://doi.org/10.1016/0146-6380(90)90184-2
  7. De Fusco, L.; Boucquey, A.; Blondeau, J.;Jeanmart, H.;Contino, F.Fouling Propensity of High-Phosphorus Solid Fuels: Predictive Criteria and Ash Deposits Characterisation of Sunflower Hulls With P/Ca-Additives in a Drop Tube Furnace.Fuel 2016, 170, 16-26. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2015.12.017
  8. Azaroual, M.; Kervevan, C.; Lassin, A.;André, L.;Amalhay, M.;Khamar, L.;El Guendouzi, M.Thermo-kinetic and Physico-Chemical Modeling of Processes Generating Scaling Problems in Phosphoric Acid and Fertilizers Production Industries.Procedia Engineering2012, 46, 68-75. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2012.09.447
  9. Khamar, L.; EL Guendouzi, M.; Amalhay M.;El Alaoui, M.A.;Rifai, A.;Faridi, J.; Azaroual, M.Evolution of Soluble Impuri-ties Concentrations in Industrial Phosphoric Acid During the Operations of Desupersaturation.Procedia Engineering 2014, 83, 243-249. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2014.09.045
  10. Bustamante, M.A.; Ceglie, F.G.; Aly,A.; Mihreteab, H.T.; Ciaccia, C.;Tittarelli, F.Phosphorus Availability from Rock Phos-phate: Combined Effect of Green Waste Composting and Sulfur Addition. J. Environ. Manage.2016, 182, 557-563.https://doi.org//10.1016/j.jenvman.2016.08.016
  11. Ziyad, M.; Khaddor, M.; Halim, M.Non-Isothermal Retorting of Rock Phosphate Containing Organic Matter.Fuel1993, 72, 655-660. https://doi.org/10.1016/0016-2361(93)90577-O
  12. Khaddor, M.; Ziyad, Halim, M.;Joffre, J., Amblès, A. Characterization of Soluble Organic Matter from Youssoufia Rock Phosphate.Fuel1997, 76, 1395-1400. https://doi.org/10.1016/S0016-2361(97)00147-6
  13. Aouad, A.; Benchanâa, M.; Mokhlisse, A.; Arafan, A.Study of Thermal Behaviour of Organic Matter from Natural Phosphates (Youssoufia - Morocco).J. Therm. Anal. Calorim. 2002, 70, 593-603. https://doi.org/10.1023/A:1021601329760
  14. El Asri, S.; Laghzizil, A.; Alaoui, A.;Saoiabi, A.; M'Hamdi, R.; El Abbassi, K.; Hakam, A. Structure and Thermal Behaviors of Moroccan Phosphate Rock (Bengurir).J. Therm. Anal. Calorim. 2009, 95, 15-19. https://doi.org/10.1007/s10973-008-9114-z
  15. Gogenko, A.L.; Anipko,O.B.; Kapustenko P.A.; Arsenye-va,O.P.Accounting for Fouling in Plate Heat Exchanger Design. Chem. Eng. Trans. 2007,12, 207-213. http://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/27681
  16. Behbahani, R.M.;Müller-Steinhagen, H.; Jamialahmadi, M.Investigation of Scale Formation in Heat Exchangers of Phos-phoric Acid Evaporator Plants.Can. J. Chem. Eng. 2008, 84, 189-197. https://doi.org/10.1002/cjce.5450840206
  17. Kapustenko, P.; Boldyryev, S.; Arsenyeva, O.;Khavin, G.The Use of Plate Heat Exchangers to Improve Energy Efficiency in Phosphoric Acid Production. J. Clean. Prod. 2009, 17, 951-958. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2009.02.005
  18. ELyamani, Y.; EL Guendouzi, M.; Elmchaouri, A. Chemical Properties and Characterization of the Formed Fouling in Wet-Process Phosphoric Acid Production. InProceeding of Congrès International de l'Industrie Environnement et la Santé; AMSTES (Ed.); Morocco, 2020; p 29.
  19. ELyamani, Y.; Skafi, M.; EL Guendouzi, M. Malladrite form of Hexafluorosilicate Salts in Wet Phosphoric Acid Processes: Solubility and Characterization in Acidic Aqueous Solutions at T= 80°C, 4th Int. Symphos, Mohammed VI University, Benguerir Morocco, 8-10 may 2017.
  20. Norme afnor NFX 31-103. Détermination du pH dans l'eau, Paris 1988.
  21. Springer, U.; Klee, J.Prüfung der Leistungsfähigkeit von einigen wichtigeren Verfahren zur Bestimmung des Kohlenstoffs mittels Chromschwefelsäure sowie Vorschlag einer neuen Schnell-methode.J. Plant. Nutr. Soil Sci.1954, 64, 1-26.https://doi.org/10.1002/jpln.19540640102
  22. Walkley, A.; Black, I.A.An Examination of the Degtjareff Method for Determining Soil Organic Matter, and a Proposed Modification of the Chromic Acid Titration Method.Soil Sci. 1934, 37, 29-38. https://doi.org/10.1097/00010694-193401000-00003
  23. Badachhape, R.B.; Hunter, G.; McCory, L.D.;Margrave, J.L.Infrared Absorption Spectra of Inorganic Solids. IV. Hexafluo-rosilicates. Raman Spectra of Aqueous SiF62-.Inorg. Chem. 1966, 5, 929-931.https://doi.org/10.1021/ic50039a045
  24. Välbe, R.; Mäeorg, U.; Lõhmus, A.;Reedo, V.;Koel, M.;Krumme, A.;Kessler, V.;Hoop, A.;Romanov, A.E.A Novel Route of Synthesis of Sodium Hexafluorosilicate Two Component Cluster Crystals Using BF4−Containing Ionic Liquids J. Cryst. Growth 2012, 361, 51-56.https://doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2012.08.043
  25. Bensted, J.; Prakash,S. Investigation of the Calcium Sulphate-Water System by Infrared Spectroscopy.Nature1968, 219, 60-61.https://doi.org/10.1038/219060a0
  26. Seidl, V.; Knop, O.; Falk, M.Infrared Studies of Water in Crystalline Hydrates: Gypsum, CaSO4•2H2O.Can. J. Chem. 1969, 47, 1361-1368. https://doi.org/10.1139/v69-223
  27. Hass, M.; Sutherland,G.B.B.M. The Infra-Red Spectrum and Crystal Structure of Gypsum. Proc. Roy. Soc. 1956, 236, 427 445. https://doi.org/10.1098/rspa.1956.0146
  28. Shvedov, V.P.; Orlov, Yu.F.; Shevyakov, A. M.Spectra of Phosphate Esters in the 900-1400 cm−1Region. J. Appl. Spectrosc. 1965, 2, 36-38. https://doi.org/10.1007/BF00658082
  29. Coates, J. Interpretation of Infrared Spectra, A Practical Ap-proach. In Encyclopedia of Analytical Chemistry,Coates, Consult-ing;Meyers R.A. (Ed.); Coates Consulting: Newtown, USA, 2006.
  30. Bellamy, L.J.; Beecher, E.The Infra-Red Spectra of Organo-Phosphorus Compounds. Part II. Esters, Acids, and Amines.J. Chem. Soc. 1952, 315, 1701-1706. https://doi.org/10.1039/JR9520001701
  31. Bellamy, L.J.; Beecher, E.The Infra-Red Spectra of Some Organo-Phosphorus Esters.J. Chem. Soc. 1952, 91, 475-483. https://doi.org/10.1039/JR9520000475
  32. Berenblut, B.J.; Dawson, P.; Wilkinson,G.R. The Raman Spectrum of Gypsum.Spectrochimica Acta1971, 27, 1849-1863. https://doi.org/10.1016/0584-8539(71)80238-6
  33. Krishnamurthy, N.; Soots, V.Raman Spectrum of Gyp-sum.Can. J. Phys. 1971, 49, 885-896. https://doi.org/10.1139/p71-107
  34. Lin-Vien, D.; Colthup, N.B.; Fateley, W.G.;Grasselli, J.G.The Handbook of Infrared and Raman Frequencies of Organic Molecules; Academic Press, Inc:Boston, 1991.
  35. Heredia-Guerrero, J.A.; Benítez, J.J.; Domínguez, E.;Bayer, I.S.; Cingolani, R.; Athanassiou, A.; Heredia, A.Infrared and Raman Spectroscopic Features of Plant Cuticles: A Review.Front. Plant Sci. 2014, 5, 1-14. https://doi.org/10.3389/fpls.2014.00305
  36. Amblès, A.; Jacquesy, J.C.; Jambu, P.; Joffre, J.;Maggi-Churin, R.Polar Lipid Fraction in Soil: A Kerogen-Like Matter.Org. Geochem.1991, 17, 341-349.https://doi.org/10.1016/0146-6380(91)90097-4
  37. Norme afnor NF ISO 11465-Classification index: X31-102. Paris, France 1994.