工业磷酸分解磷矿影响因素及副产物性质研究

为改进湿法磷酸生产工艺,提高副产磷石膏的品质,减少湿法磷酸固体副产物堆存产生的经济和环境压力,进行了工业磷酸分解磷矿制磷酸的实验,同时对固体副产物的性质进行了分析。工业磷酸分解磷矿制磷酸的工艺分为两步：第一步,工业磷酸与磷矿反应,得到磷酸二氢钙溶液和酸不溶渣;第二步,浓硫酸与磷酸二氢钙溶液反应,得到磷酸溶液和高纯石膏。采用单因素实验考察了酸比（工业磷酸用量与理论磷酸用量的物质的量的比值）、磷矿粒度、反应温度和反应时间对磷矿中磷浸出率的影响。得到磷矿酸解适宜工艺条件：酸比为6.8,磨矿细度为小于0.074 mm粒级占60%,反应温度为50 ℃,反应时间为2.5 h。在此条件下,磷矿中磷的浸出率可达87.69%。磷矿酸解制磷酸产生的固体副产物中石膏占35.32%（质量分数）、酸不溶渣占64.68%（质量分数）。制备的高纯石膏的纯度为95.80%,工业利用价值较高,有利于提高湿法磷酸固体副产物的利用率。     

酸性磷铵料浆沸点的测定

用工业湿法磷酸和纯稀磷酸与气氨中和制得酸性磷铵料浆 ,实验测定了料浆沸点与中和度、含水率的关系。结果表明 ,料浆的沸点随着含水率的减小而升高 ,随着中和度的减小而升高。在含水率低于 40 %后 ,沸点随含水率的变化更显著。料浆沸点升高可用Δ Tb=Kbm B进行预测。在相同中和度、相同含水率时 ,用工业湿法磷酸制得的酸性磷铵料浆的沸点与用纯稀磷酸制得的酸性磷铵料浆的沸点较为接近     

一种制造磷酸的新工艺——窑法磷酸法

迄今为止,磷酸的工业生产方法有两大类:一类是热法生产,制得的产品称为热法磷酸,即采用电炉法生产出黄磷,而后利用空气燃烧黄磷生成,P_2O_5,再用水吸收制磷酸,故又称电热法磷酸;另一类是湿法生产,产品称为湿法磷酸。利用硝酸、盐酸、硫酸等元机强酸分解磷矿制成磷酸。因硫酸分解磷矿后的产物除磷酸溶液外,硫酸钙是一个溶解度很小的固体,两者可以用简单的液—固相分离的单元过程来实现。因此,从狭义上说湿法磷酸实际上是指硫酸分解磷矿后制得的磷酸而言,过去也曾称为萃取磷酸。     

硝酸分解磷矿联产硝酸钾及硝磷酸钾铵复合肥的技术途径

介绍一种硝酸分解磷矿联产硝酸钾及硝磷酸钾铵复合肥的工艺路线:采用硝酸分解磷矿,酸解液经硝酸钾、白炭黑脱氟,硫酸钾脱钙处理;滤液经浓缩结晶、分离得农用硝酸钾,重结晶净化后制得工业硝酸钾;结晶母液用氨中和制取硝磷酸钾铵复合肥(全水溶及部分水溶肥)。这一联产工艺技术路线,很好地将硝酸钾制取与高品质硝磷酸钾铵复合肥生产耦合,形成具有创新特色的生产工艺技术。     

磷酸高效分解磷矿实验研究

为改进湿法磷酸生产工艺,提高副产石膏的品质,减少湿法磷酸固体副产物磷石膏堆存产生的经济和环保压力,进行了磷酸分解磷矿制磷酸的实验研究。采用贵州某磷矿为主要原料,研究了湿法磷酸预分解磷矿的反应条件。通过单因素实验确定了湿法磷酸分解磷矿最优反应条件：反应温度为75 ℃,磷酸与磷矿的质量比（液固比）为9,反应时间为3 h,磷酸质量分数为30%（以五氧化二磷计）。在此条件下,磷矿的分解率为98.62%。     

硝酸酸解焙烧磷精矿过程五氧化二磷分解率及伴生碘的迁移分布研究

中低品位沉积型磷块岩磷矿需经选矿才能用于湿法磷酸生产。浮选磷精矿难以完全满足硝酸磷肥生产要求, 焙烧磷精矿更适合于硝酸磷肥生产。研究了硝酸酸解焙烧磷精矿过程工艺参数对五氧化二磷分解率及伴生碘三相迁移分布的影响, 并与硝酸酸解浮选磷精矿实验结果进行对比分析。结果表明, 酸解温度为60 ℃、酸解时间为50 min、硝酸质量分数为55% 和酸解比（硝酸与磷精矿的质量比）为1.2条件下, 焙烧磷精矿五氧化二磷分解率达到97.85%;酸解温度同为60 ℃条件下, 焙烧磷精矿的五氧化二磷分解率均高于浮选磷精矿, 而其他酸解工艺参数明显低于浮选磷精矿;两种磷矿伴生碘大部分升华至气相, 但焙烧磷精矿伴生碘更易于升华。     

磷矿在磷酸中的浸出行为

为改进湿法磷酸生产工艺,提高副产石膏的品质,缓解湿法磷酸中固体副产物磷石膏带来的环保压力,进行了磷-硫两步法酸解磷矿制磷酸的研究。着重对贵阳某磷矿在磷酸中的浸出行为进行研究。结果表明,磷矿粒度小于75 μm、搅拌速度为500 r/min、反应温度为70 ℃、五氧化二磷质量分数为40%、反应时间为60 min时,磷矿分解率达到98.5%。德罗兹多夫动力学经验模型能够较好地描述40%五氧化二磷中磷矿反应速率的变化规律,且阻缓系数较大,表观活化能为6.048 kJ/mol,表明40%五氧化二磷中磷酸分解磷矿的反应速率受扩散控制。酸解渣SEM和EDS分析表明反应产物磷酸二氢钙结晶析出是影响扩散的主要因素。     

硝酸分解磷矿过程中碘的迁移分布规律

硝酸分解磷矿是硝酸磷肥生产过程中重要的操作单元。研究了酸解时间为30~240 min、酸解温度为40~90 ℃、硝酸初始质量分数为40%~65%及酸矿质量比为1.15:1~1.35:1对磷矿中碘在气、液、固三相中迁移分布的影响。结果表明：硝酸分解磷矿过程中,碘以单质的形式迁移至气相中。随着酸解时间、酸解温度、硝酸初始浓度的增加,碘在气相中的分布率增大。然而,随着酸矿质量比的增加,气相中的碘呈现出先增加后减小的趋势。酸解时间和酸解温度对碘在气相中分布率的影响最大。当工艺参数控制在酸解温度为60 ℃、硝酸初始质量分数为55%、酸矿质量比为1.25:1、酸解时间为120 min时,碘在气、液、固三相中分布率分别为65.21%、26.89%、7.91%。     

硝酸法分解磷矿提取稀土工艺的研究

实验研究磷矿的分解、钙的脱除、稀土的分离富集及稀土测定等方法,采用光度法测定硝酸分解液中的稀土,监控硝酸分解磷矿过程中各处理步骤稀土的流向,对稀土的提取研究具有广泛意义。实验结果表明,55%硝酸能将93%~98%的磷矿分解且稀土随着磷矿的分解进入酸解液中,通过脱氟和冷冻后与硝酸钙分离约有30%左右的稀土损失,要提高稀土富集物中稀土含量值得进一步研究。     

硝酸分解磷矿过程中氟的迁移分布规律

硝酸分解磷矿是硝酸磷肥法生产过程中的重要操作单元。研究了酸解时间、酸解温度、硝酸质量分数以及酸解比等工艺参数对磷矿中氟在气、液、固三相中迁移分布的影响,结果表明:硝酸分解磷矿时,80%左右的氟主要以HF和SiF_6~(2-)形式存在于液相中,只有少部分的氟以SiF_4的形式存在于气相中。氟在气相中的分布率受酸解温度的影响较大,随着温度的升高而升高;随着酸解时间和酸解温度的增加,氟在液相中的分布率呈现先增加后减少的趋势;随着硝酸质量分数的降低和酸解比的增加,氟在液相中的分布率呈增加趋势。当酸解工艺参数控制在酸解温度60℃、w(HNO_3)为55%、酸解比1.25∶1、酸解时间120min时,氟在液相中的分布率为92.74%,在气相中的分布率仅为1.35%。     

氟对硝酸磷肥生产的影响

介绍在硝酸分解磷矿生产硝酸磷肥的过程中 ,杂质氟对酸不溶物过滤、硝酸钙结晶及过滤、母液的氨中和及料浆蒸发过程的影响。由于氟的存在使物料粘度增加 ,结晶细小 ,过滤变得困难。目前还没有除去液相中氟的成熟方法 ,该公司是采取精料政策及一些工艺措施使生产基本能正常运行。     

用正交试验提高过磷酸钙转化率的探讨

过磷酸钙生产有干法与湿法两种，介绍了影响过磷酸钙生产的诸因素：硫酸用量、磷矿浆含水量、磷矿浆细度、磷矿粉含水量、磷矿粉细度及其他因素。通过正交试验，得出在过磷酸钙湿法生产中，当磷矿品质基本稳定的情况下，矿浆细度、矿浆含水量和硫酸用量是影响磷矿转化率的主要因素。     

Nitric acid acidulation of phosphate rock and pyrolysis of acidulate to produce phosphatic and nitrogen fertilizers

A modified method for producing a range of dicalcium phosphate containing phosphatic fertilizers and aqueous calcium nitrate is discussed. The process consists of reacting phosphate rock with nitric acid followed by pyrolysis of the resulting acidulate to produce dicalcium phosphate (CaHPO₄) and to liberate approximately one-half of the initially consumed nitric acid. Recycling of the liberated nitric acid allows production of available phosphate at approximately one-half the acid equivalents consumption normally utilized in wet-process acid production. The calcium nitrate by-product is separated from the phosphatic component of the pyrolyzate by dissolution in water followed by filtration. The initial HNO₃ : CaO acidulation ratio governs the available P₂O₅ content of the phosphatic fertilizer, which may be as high as 47%. The aqueous calcium nitrate stream may be processed to produce a variety of solid or fluid nitrogen fertilizer products. No throwaway by-products (other than possibly siliceous gangue) are produced. Estimates are given for raw materials needed and energy cost.     

利用磷矿制备饲料添加剂磷酸二氢钙

以磷矿为原料制备磷酸,通过化学沉淀法脱氟除杂质得到净化的磷酸,再将净化后的磷酸与碳酸钙反应制备饲料级磷酸二氢钙.考察了硫酸质量分数、石灰乳用量、反应时间和反应温度4个因素对磷酸二氢钙产率的影响,得到了制备磷酸二氢钙的最佳工艺条件:硫酸质量分数60％,石灰乳用量7.00 g,反应时间1.5h,反应温度50℃.在此最佳工艺...     

仿真探讨磷矿组分对过磷酸钙生产的影响规律

过磷酸钙是我国传统的磷肥品种之一,采用工艺计算方法,仿真探讨了磷矿中主要组分氟磷酸钙、碳酸钙(镁)、三氧化铁(铝)和氟化钙对过磷酸钙生产指标的影响规律,结果表明:氟磷酸钙质量分数增大,过磷酸钙产品的质量指标(有效P 2 O 5、游离磷酸P 2 O 5、游离水等的质量分数)随之增大,产率和硫酸消耗定额也随之增大,磷矿消耗定额随之降低;碳酸盐、倍半氧化物、氟化钙等的质量分数增大,过磷酸钙产品有效P 2 O 5、游离磷酸P 2 O 5质量分数和磷矿消耗定额均随之降低,而游离水质量分数、产率和硫酸消耗定额均随之增大;其中氟磷酸钙质量分数增大对过磷酸钙生产有利,Al 2 O 3质量分数对过磷酸钙产品质量指标的不利影响最大,CaCO 3质量分数对过磷酸钙产品质量指标的不利影响最小。     

硝酸浸取磷矿制轻质碳酸钙工艺研究

硝酸萃取磷矿后的酸解液,通过冷冻结晶法得到硝酸钙晶体,然后以硝酸钙为原料,通过加入碳酸氢铵进行碳化制取轻质碳酸钙。结果表明,碳化反应的初始反应温度为常温,硝酸钙溶液的质量分数为23%左右,碳酸氢铵和氨水按理论加入量的110%进行反应,用产品质量的4倍洗水量洗涤产品,制备的轻质碳酸钙产品各项指标均达到HG/T 2226-2000《工业沉淀碳酸钙》标准的要求。     

转鼓流化床熔体造粒生产硝基复合肥造粒技术的分析与探讨

采用转鼓流化床熔体造粒技术生产硝基复合肥时,造粒过程不仅受喷嘴的影响,还受混合料浆的特性、喷浆压力、造粒温度、返料比等因素的影响.另外,生产硝酸铵磷和硝酸铵钙时也有所不同,生产硝酸铵磷的料浆是用熔融硝酸铵与一定比例的粉状磷酸一铵进行搅拌混合而成,而生产硝酸铵钙是用熔融硝酸铵与一定比例的178 ～ 150 μm（80～100目）白云石粉搅拌混合而成.生产中,硝酸铵磷造粒温度宜控制在110～ 115℃,硝酸铵钙造粒温度可控制在100～105℃.     

两种酸性污水在过磷酸钙生产中的回收利用

提出了一种在湿法磷酸和过磷酸钙生产中,利用磷矿粉中的少量碳酸盐中和处理磷肥厂氟硅酸钠母液和硫酸厂稀酸,达到全部代替清水调磷矿浆,既解决了污水污染,又节约了硫酸资源。通过计算说明可做到酸碱平衡和水平衡,实现污水零排放,并分析了回收利用酸性污水带来的经济效益。     

湿法烟气脱硫技术及运行经济性分析

随着我国经济快速发展,煤炭、石油等化石燃料消耗持续增长,雾霾天气频繁出现,酸雨区域面积不断扩大。针对二氧化硫排放对环境生态的压力徒增的现状,本文简要介绍了干法、半干法和湿法烟气脱硫技术工艺及其优缺点,讨论了石灰石-石膏法、钠碱法、氨法、镁法、有机胺法、海水法、磷矿浆法等湿法烟气脱硫技术的优缺点,重点阐述了新型磷矿浆脱硫法及其脱硫机理,比较了不同湿法脱硫技术的特点和应用范围,进行了磷矿浆与钠法、石灰石-石膏法与镁法湿法烟气脱硫技术经济性分析。分析表明,磷矿浆湿法烟气脱硫运行成本最低,其回收的二氧化硫催化氧化为硫酸后进入磷化工产业链,替代了部分硫酸原料,无副产物,没有二次污染,适用于具有磷矿生产的企业和园区。该技术原理可以推广到湿法冶金企业。     

微波作用下促进磷矿分解反应的研究

介绍了微波对磷酸、水和矿浆等物质的作用，探索了微波促进磷酸分解磷矿反应的可能性。