انقلابی در تولید اسید فسفریک

آیا می دانید سنگهای فسفات با عنوان آپاتیت ، یکی از ذخایر معدنی ارزشمند در دنیا محسوب می شوند؛ می دانید چرا؛...

کد خبر: ۸۴۲۵۸

به این دلیل که تنها در مناطق محدودی از دنیا چون بخشی از امریکای شمالی و نیز شمال آفریقا منابع فسفر حاصل از تجمع چندین میلیون ساله استخوان حیوانات دریایی به صورت سنگ های رسوبی (آپاتیت) یافت می شود، در حالی که این سنگ ها تنها منبع تامین اسید فسفریک به عنوان ماده اولیه محصولات استراتژیکی چون کودهای فسفاته، شوینده ها و خوراک دام و طیور محسوب می شوند.
در کشور ما نیز منابعی از سنگ های فسفات در مناطقی از یزد یافت شده است، ولی مشکل اینجاست که این سنگ ها از نوع آذرین هستند که قابلیت تبدیل به اسید فسفریک را ندارند.
در همین خصوص 2محقق ایرانی پس از سالها تحقیق ، برای نخستین بار در دنیا موفق به ارائه روشی برای تبدیل این نوع سنگ های فسفات به اسید فسفریک شدند و به این ترتیب در تولید اسید فسفریک در دنیا انقلابی به وجود آوردند.
مهندس احمد مسعودی و مهندس سعید صمدی ازمجریان طرح تولید اسید فسفریک از سنگ های فسفات با منشائ غیررسوبی هستند. به این بهانه با مهندس سعید صمدی به گفتگو نشسته ایم.

ابتدا برایمان بگویید تولید اسید فسفریک از چه نظر اهمیت دارد؛
اسید فسفریک ماده اولیه 3محصول استراتژیک در دنیاست. این 3ماده عبارتند از کودهای فسفاته ، شوینده ها و خوراک دام و طیور.مهمترین و اصلی ترین کاربرد اسید فسفریک در کودهای فسفاته است.
در واقع ما 3نوع کود داریم ؛ کودهایی که عناصری چون فسفات ، پتاسیم و نیز گاز نیتروژن در آنها به کار رفته است. مسلما اهمیت تولید کودها که به رشد گیاهان کمک می کنند با توجه به محدود بودن زمینه های قابل زراعت در دنیا و نیزسرعت رشد جمعیت بسیار قابل توجه است؛ به علاوه ازآنجا که حجم و خاصیت کودهای سنتی تولید شده جوابگوی نیاز سطوح زیر کشت در دنیا نیست ، تولید کودهای شیمیایی اهمیت بیشتری دارند.
هر ساله مصرف کودهای شیمیایی به طور متوسط 5درصد در دنیا افزایش می یابند.از سوی دیگر، کودهای تولید شده با منابع نیتروژن که به طور نامحدود در هوا موجود است و نیز کودهایی که از عنصر پتاسیم موجود در آب دریاها و شوره زارها بهره می گیرند با کمبود منابع مواجه نیستند؛ ولی این مساله در کودهای فسفاته صادق نیست.
فسفر، عنصری معدنی است که تنها منابعی از آن در مناطقی از امریکا (فلوریدا) و نیز کشورهای شمال آفریقا بر اثر رسوب ترکیبات استخوانی حیوانات دریایی طی میلیون ها سال یافت شده است.

پس با این تفاسیر، کشورهایی که فاقد ذخایر فسفراند، ناگزیر به واردات این عنصرهستند؛
دقیقا همین طور است. در ایران نیز که سالانه نزدیک به یک میلیون تن کود فسفاته مصرف می شود و تا 5سال آینده به بالای 2میلیون تن نیز می رسد، تنها واحد تولیدکننده اسید فسفریک وابسته به شرکت ملی پتروشیمی ، از 35سال گذشته تاکنون سنگ معدنی فسفات آپاتیت را از خارج از کشور وارد می کند.
البته در حدود 20سال پیش منابع محدودی در استان یزد شناسایی شد؛ ولی پس از بررسی این منابع مشخص شد این سنگهای فسفاتی مانند منابع اصلی موجود در دنیا منشا آتشفشانی دارند و نه رسوبی و به همین دلیل ماهیت فیزیکی شان با سنگهای رسوبی متفاوت است و براساس روشهای معمول تولید اسید فسفریک در دنیا، امکان تولید این اسید از سنگهای فسفات آذرین فراهم نشده است.
حتی نمونه هایی از این سنگها به چند کشور اروپایی و چین فرستاده شده که موفقیتی در تولید اسید فسفریک از آنها حاصل نشد.

این مساله انگیزه اصلی شما را برای تولید اسید فسفریک از سنگهای فسفات آذرین تشکیل داد؛
بله ، در واقع ابداع ما از این نظر اهمیت دارد که توانستیم روشی را برای نخستین بار در دنیا ارائه کنیم که بر اساس آن بتوان سنگهای فسفات داخلی را به اسید فسفریک تبدیل کرد.
به این ترتیب نه تنها به اسید فسفریکی با کیفیت به مراتب بهتر و همراه با مزیتهای صنعتی و تولیدی بیشتردست یافتیم ، بلکه پس از به نتیجه رساندن پروژه ای که از سال 81برای تولید اسید فسفریک از سنگهای داخل کشور آغاز شد و طی چند ماه گذشته در پژوهشگاه صنعت نفت به ثمر رسید، توانستیم به ایجاد یک واحد کوچک صنعتی با ظرفیت 3هزار تن در سال در استان یزد که ماشین آلات آن را نیز خودمان طراحی کردیم ، نائل آییم و کارخانه دوم را نیز به ظرفیت 30هزار تن در سال در حال ساخت داریم.

آیا می توان امیدوار بود که استان یزد در آینده نزدیک به قطب تولید اسید فسفریک و کودهای فسفاته در کشور تبدیل شود؛
در واقع ما نیز چنین هدفی را در نظر داریم کما این که با تبدیل آپاتیت های آذرین اسید فسفریک، کار اکتشاف برای پیدا کردن مخازن جدید نیز آغاز خواهد شد. به علاوه درصددیم این ابداع را در امریکا به ثبت برسانیم که مقدمات آن انجام شده است تا بتوانیم دانش فنی نوینی در عرصه تولید اسید فسفریک در دنیا عرضه کنیم.

اشاره ای داشتید به مزیتهای کیفی و صنعتی اسید فسفریک تولید شده به شیوه ابداعی. در این خصوص برایمان صحبت کنید؛
علاوه بر استفاده از سنگهای باطله آذرین و تبدیل آنها به اسید فسفریک، باید بگوییم که اسید به دست آمده به مراتب مرغوب تر از اسید تولیدی از روشهای قبلی است.
یکی به این دلیل که در تولید اسیدی که به این روش به دست می آید میزان مصرف انرژی به حدود 3/1 شیوه های قبلی کاهش پیدا می کند، دیگر آن که حجم اسید فسفریک تولید شده در سیستم اخیر 7برابر بیشتر از روشهای معمول است و طبیعتا نسبت حجم ماشین آلات و سرمایه گذاری انجام شده نیز کاهش می یابد.
از سوی دیگر در روشهای معمول تولید اسید فسفریک از سنگهای فسفات ، طی واکنش انجام شده در کنار اسید فسفریک ، ناخالصی هایی نیز تولید می شوند که حاوی عناصر فلزی بسیار گران قیمت هستند.
این ناخالصی که بیشتر عناصر فلزی مورد استفاده در صنایع با فناوری بالا(HITECH) را شامل می شوند، در شیوه های معمول قابل استفاده نیستند، در حالی که در روشهای ما قابل استخراج و البته صادرات هستند.
در عین حال نه تنها میزان خوردگی در سیستم ما بسیار پایین تر از شیوه های دیگر است ، بلکه گچی که طی فرآیند در کنار اسید فسفریک تولید می شود، در این شیوه فاقد ناخالصی است و به قدری سفید است که می توان ازآن در کاغذسازی نیز استفاده کرد.

به فرآیند انجام شده برای تولید اسید فسفریک از سنگهای فسفات به شیوه های معمول و نیز به شیوه های ابداعی تان ، اشاره ای داشته باشید؛
فرآیند تولید اسید فسفریک عبارت است از ترکیب اسید سولفوریک و آپاتیت و به دست آمدن اسید فسفریک و گچ ، یعنی اسید سولفوریک را با خاک آپاتیت ترکیب می کنند و مخلوطی از گچ و اسید فسفریک به دست می آورند و سپس با فیلتراسیون ، گچ را از آن جدا می کنند.
در روشهای معمول ، مرحله ترکیب اسید سولفوریک با آپاتیت در حالت ملکولی انجام می شود در حالی که این مرحله در شیوه ابداعی در حالت یونی صورت می گیرد. در واقع در روش ما بازده فعل و انفعالات بالای 95درصد است ، در حالی که این بازده در دیگر نقاط دنیا حداکثر 70درصد است.
در این شیوه نه تنها ما قادر خواهیم بود ترکیبات گران قیمت را از سنگ فسفات جدا و از آن استفاده کنیم ، بلکه گچ تولید شده در کنار اسید فسفریک نیز فاقد ناخالصی و بسیار سفید است که می توان از آن در صنایعی چون کاغذسازی استفاده کرد.

می دانیم که شما از برگزیدگان جشنواره خوارزمی برای ارائه چنین طرحی بوده اید. آیا تصمیم ندارید آن را در مجامع علمی بین المللی عرضه کنید؛
به همین منظور مهندس مسعودی به عنوان مجری اصلی طرح درصدد است در اردیبهشت ماه سال آینده ، این شیوه را در سمیناری که در زمینه تولید اسید فسفریک در بروکسل برگزار می شود، با عنوان مقاله ای عرضه کند.