Разложение апатитового концентрата минеральной кислотой либо кислотной смесью является основной стадией технологического процесса производства нитрофоски. Кислотное разложение апатитового концентрата смесью (14% HN03, 26% II2S04 и 60% Н20) при азот-но-сернокислотном способе производства осуществляется по следующей реакции 1.

Образующийся фтористый водород энергично взаимодействует с Si02, всегда сопутствующей природным фосфатам 2.

Содержащиеся в апатитовом концентрате окислы железа, алюминия и редких земель (группы цезия) реагируют с азотной кислотой, образуя нитросоединения 3.

Разложение апатитового концентрата при способе вымораживания производится 47—51% HN03 по следующей реакции:

В результате кислотного разложения апатита получаются:

а) жидкая фаза, содержащая в своем составе фосфорную кислоту, нитрат кальция, железа, алюминия, редких земель, кремнефтористую кислоту;

б) твердая фаза, состоящая из нерастворимого осадка трикальцийфосфата;

в) газовая фаза, состоящая из НF, SiF4 и частично H2SiF6. Процесс разложения апатитового концентрата обычно протекает довольно быстро: для полного перехода всех компонентов в раствор требуется не более 1,5— 2 часов.

Скорбеть разложения зависит от ряда факторов, из которых основными являются степень помола сырья, условия перемешивания реагентов, количество и концентрация кислот, а также температура разложения. Процесс разложения апатитового концентрата кислотной смесью при азотно-сернокислотном способе производства совершается непрерывным способом в ряде последовательно расположенных реакторов в течение 2—2,5 часов при температуре 40—50° и нормальном атмосферном давлении. Реактор представляет собой аппарат V-образного типа, состоящий из двух вертикальных труб, соединенных коленом. В каждую вертикальную трубу опущена пропеллерная мешалка, осуществляющая циркуляцию пульпы и обеспечивающая поступательное движение ее из аппарата в аппарат. Перелив пульпы из реактора в реактор осуществляется через соединяющие их желоба, имеющие смотровые окна для наблюдения и отбора проб. Процесс разложения апатитового концентрата при других схемах получения нитрофоски (вымораживанием и др.) протекает в реакторах иной конструкции, выполненных в виде цилиндрических сосудов с коническим днищем и снабженных рамными мешалками для лучшего контакта реагентов. В реакторах имеются следующие места, через которые могут проникать газовыделения: смотровые окна, переливные желоба, дозаторы апатитового концентрата, затворы стержней рамных мешалок, места для отбора проб анализов. Важной особенностью химической реакции разложения фосфатов является тепловой эффект. При разложении апатитового концентрата суммарный тепловой эффект q — 66,5 ккал на 1 т продукта, а при разложении фосфоритов Кара-Тау — 62,4 ккал/т (М. Н. Набиев. Поэтому борьба с теп-лоизбытками в производстве сложных удобрений приобретает серьезное гигиеническое значение.