Томасшлак и мартеновские шлаки

31-03-2016, 21:07

Томасшлаком называется фосфорное удобрение, получаемое в качестве побочного продукта при переработке на железо и сталь богатых фосфором чугунов. Свое название томасшлак получил от фамилии одного из авторов щелочного метода переработки чугуна. В 1879 г. Томас и Гильхрист предложили обкладку (футеровку) конвертора, в котором производится плавление чугуна, делать из обожженных доломита и магнезита и, кроме того, добавлять свежеобожженную известь для связывания фосфора. Метод получил название томасирования, а получаемый шлак название томасшлак или шлак томасов. Химический состав томасшлака сильно изменяется, в зависимости от состава чугуна и количества добавленной извести.
Согласно стандарту, в томасшлаке должно быть не меньше 14% P2O5, растворимой в лимонной кислоте.
Так как в томасшлаке имеется свободная окись кальция CaO (около 10—12%), его нельзя смешивать с аммиачными солями вследствие происходящего выделения аммиака. При смешении с селитрой железо восстанавливает азотную кислоту до аммиака; при смешении с калийными солями, содержащими хлористый магний, смесь затвердевает в результате образования магнезитового цемента (хлорокиси магния), почему смешение томасшлака с этими удобрениями тоже не производится.
Применение томасшлака вследствие содержания в нем свободной окиси кальция и тетракальциевого фосфата наиболее эффективно на кислых почвах, где он действует лучше, чем суперфосфат, особенно под культуры, чувствительные к кислой реакции почвы (свекла, клевер, пшеница, ячмень и др.). Ho томасшлак широко применяется и на других почвах, n частности черноземных, где его эффективность хотя и ниже, чем суперфосфата, но все же достаточно высока; то же имеет место и на известкованных подзолистых почвах. На карбонатных почвах (сероземах) эффективность томасшлака также ниже, чем суперфосфата.
В настоящее время в России томасшлак не производится; в дальнейшем производство его возможно из фосфористых руд Керченского месторождения, а также из железных фосфористых руд.
Фосфор в томасшлаке содержится главным образом в форме тетракальциевой соли. Тетракальциевый фосфат Ca4P2O8 содержит 38,77% P2O5 и 61,23% CaO. Отношение CaO ; P2O5 в нем равно 1,58, молекулярный вес 366,32. Препарат тетракальциевого фосфата впервые был получен искусственно Хильгенштоком и называется поэтому хильгенштокитом. В составе томасшлака имеется также двойная соль тетракальциевого фосфата и кремнекислого кальция Ca4P2О8*CaSiO3. Эта соль содержит 29,44% P2O5, 58,11% CaO и 12,45% SiO,.
Искусственно эта соль, называемая силикокарнатитом, была получена Бейнбриджем.
Тетракальциевый фосфат и силикокарнатит растворимы в 2%-ной лимонной кислоте и в растворе лимоннокислого аммиака.
Томасшлак и мартеновские шлаки

Мартеновские шлаки, которые получаются из фосфористых руд на заводах «Азовстали», по своей эффективности близки к томасшлаку. Вообще мартеновские шлаки считаются несколько менее усвояемыми, чем томасшлак.