温度梯度下湿法磷酸合成工业磷酸一铵研究

以湿法磷酸净化连续生产工业级磷酸一铵新工艺为背景,以五氧化二磷质量分数为20%的湿法磷酸为原料,钡盐为脱硫剂,碳酸钾为脱氟剂,二氧化硅为助剂,采用化学沉淀法一次性除硫脱氟预处理,脱硫率及脱氟率分别为83%和87.82%,再通过连续2次的氨中和、连续双效浓缩、连续结晶,制备得到工业级磷酸一铵。合成的工业磷酸一铵的化学组成（质量分数）：N,11.85%、P2O5,59.62%、NH4H2PO4,96.68%、F-,0.17%、SO42-,0.64%,达到了工业级磷酸一铵优等品标准（GB 10205-2009《磷酸一铵、磷酸二铵》）。     

湿法磷酸净化生产工业磷酸一铵研究

通过对湿法磷酸净化处理制备出工业磷酸一铵,得出了生产工业磷酸一铵的工艺路线和工艺条件。在生产出工业磷酸一铵产品的同时生产副产品农用磷酸一铵。 湿法磷酸经过陈化、脱硫、脱氟、中和、分离,得到磷酸一铵清液,再浓缩、结晶、分离和干燥得到工业磷酸一铵晶体,再把中和液过滤的渣子和析晶液混合浓缩得到粗品磷酸一铵。此法工艺简单,制备的工业磷酸一铵符合HG/T 4133-2010《工业磷酸二氢铵》中规定的Ⅱ类以上产品要求,制得的产品具有纯度高、杂质少的优点,具有较好的社会和经济效益。     

蒸氨废水化学沉淀除氟结晶动力学模型

以质量扩散-表面反应两步结晶理论为基础,推导出氟化钙沉淀结晶动力学模型,以蒸氨废水为研究对象,氯化钙为沉淀剂,采用间歇结晶和在线粒度监测技术测定了氟化钙结晶动力学数据,采用非线性优化技术获得了氟化钙结晶动力学模型参数,并对该模型进行了实验验证,结果表明模型及模型参数效果良好,模型值与实验值平均相对误差为3.37%。氟化钙沉淀结晶过程属于表面反应控制过程,氟化钙存在明显的聚结现象。模型模拟结果表明:钙离子浓度一定时,氟离子初始浓度越高则初始阶段氟离子浓度下降越快,初始氟离子浓度过高或过低,最终均不利获得较低的氟离子浓度;适当提高操作温度可以促进氟离子的净化,但温度过高则不利。     

水溶性磷酸一铵防结块剂的研究与应用

针对云南某企业生产的全水溶性66%磷酸一铵在储存过程中出现结块的问题,提出了在磷酸一铵浓缩清液中加入防结块剂达到防结块效果的研究思路。结合结块性能快速测定方法,开展了实验室研究开发,获得了具有最佳防结块效果的防结块剂,并进行了工业实验验证。实验研究结果表明：在磷酸一铵浓缩清液中加入质量分数为0.05%的防结块剂十八胺,能有效改善全水溶性66%磷酸一铵的结块问题,且添加防结块剂后对产品质量没有影响;工业实验中获得的磷酸一铵产品均能达到HG/T 5048—2016《水溶性磷酸一铵》中Ⅱ型的质量要求。     

磷铵法生产工业级磷酸二氢钾工艺技术的研究

以磷酸一铵、氯化钾为原料,研究了复分解法制备工业级磷酸二氢钾的工艺技术,讨论了在一定溶解温度和结晶终点温度条件下,原料配比、磷酸一铵浓度对复分解过程产品纯度和磷收率的影响;对复分解法得到的粗产品还进行了常温净化法和一次溶解重结晶净化法的实验。原料中的磷酸一铵可由湿法磷酸和氨中和后净化得到。实验结果表明,在溶解温度为90℃、结晶终点温度为53℃、氯化钾和磷酸一铵摩尔比为1.45、磷酸一铵与H2O的质量比为43.6%时,经过复分解法得到的磷酸二氢钾粗产品的纯度为86.31%,磷收率为75.80%;采用一次溶解重结晶法净化得到的磷酸二氢钾产品纯度为98.67%,达到HG 2321—92中工业级一等品要求,为该工艺技术开展扩大实验提供了依据。     

循环法由湿法酸生产纯净磷酸盐净化效果研究

批量实验研究了反应媒循环法由湿法磷酸生产纯净磷酸二氢钾新工艺中各阶段的净化率水平。研究结果表明,该工艺过程中的脱氟、脱硫预处理能较好地脱除湿法磷酸中的硫、氟、硅、铅等杂质;反应媒则对钡、锰、钠、钙、镁、锌、镉等金属离子及砷和硫的净化效果较好;磷酸二氢钾结晶过程对铝、铁、锰、钡的净化效果较好。产品达到ＨＧ２３２１—９２标准。     

锆掺杂镁铝水滑石去除水中氟离子的研究

采用共沉淀法制备出锆掺杂镁铝水滑石,将焙烧产物作为吸附剂用于去除水中氟离子的研究。结果表明,不同镁铝比吸附剂除氟效果有明显差异,其中以镁铝比为3:1除氟效果最好;掺杂锆后吸附剂除氟效率明显提高,除氟率可达到98.7%。详细考察了水滑石焙烧温度、吸附温度、时间、溶液pH及吸附剂用量等因素对吸附剂除氟效果的影响。在室温及空速45h-1条件下,锆掺杂镁铝水滑石成型吸附剂的动态除氟容量达到47.6 mg/g,表明其具有较高的吸氟容量和较快的除氟速率,在饮用水除氟方面具有较好的应用前景。     

用湿法磷酸制纯磷酸一铵

采用两步法对未经浓缩的湿法磷酸进行净化研究。首先于酸中加适量的硫酸钠和磷矿粉以部分脱氟和除硫酸根；然后用氨中和滤液以深度脱氟和除去金属离子。净化液经浓缩到适当密度后再冷却结晶，即可获得所需纯度的磷酸一铵产品，净化过程所产含磷滤渣可返回磷铵肥料生产系统。     

湿法磷酸中阳离子杂质对浓缩脱氟影响的研究

湿法磷酸制取饲料添加剂磷酸二氢钙的关键是湿法磷酸的脱氟。研究单一铝离子、铁离子、钙离子、镁离子及其多种杂质并存时对磷酸浓缩脱氟的影响,得出：在P2O5,浓度较低时,单一杂质与多种杂质并存时的脱氟效果差别不大;彬（P2O5）高于40％后,杂质种类及含量不同,脱氟效果差异明显,但当Ⅲ（P205）大于58％以后,脱氟磷酸中m（P2O5）／m（F）均能超过230,达到制取饲料磷酸二氢钙要求。     

用湿法磷酸生产工业级磷酸二氢钾工艺技术的研究

研究用湿法磷酸中和法制备工业级磷酸二氢钾的工艺过程,主要研究了反应终点p H对净化效果及磷收率的影响,以及磷酸浓度对磷收率的影响。研究结果表明:当反应终点溶液p H达到3.96时,铁、铝和氟脱除较完全,钙脱除率其次,镁脱除率较低;磷酸浓度升高,磷收率降低,反应终点p H升高,磷收率也有所降低;在实验条件下,磷酸二氢钾溶液经浓缩、冷却结晶后得到的磷酸二氢钾产品w(KH2PO4)可达99%以上。     

Fe^3＋,Al^3＋,Mg^2＋对石膏结晶习性影响的研究

本文在ＭＳＭＰＲ结晶器中研究了无Ｆ存在下，Ｆｅ＾３＋、Ａｌ＾３＋、Ｍｇ＾２＋三咱离子共存时对石膏结晶习性的影响，结果发现，无论硫酸根过量２．４％还是过量４．８％，Ｆｅ＾３＋、Ａｌ＾３＋、Ｍｇ＾２＋共存得到的石膏晶体几乎都是针状晶体；当硫酸另两种相应的离子浓度保持一定水平时，增大Ｆｅ＾３＋含量，石膏晶体变长；增长Ｍｇ＾２＋含量，石膏晶体变小；增长Ａｌ＾３＋含量，石膏晶体长大，Ｆ与Ａｌ＾３＋同时存在     

结晶法提纯工业磷酸的数学模型与实验研究

为了制备电子级磷酸,采用了悬浮结晶法对工业磷酸进行提纯。分析了结晶法提纯工业磷酸的原理,并基于结晶过程中杂质的有效分配系数对多次结晶后杂质的分布建立了晶体纯度预测模型,同时考察了酸浓度、结晶次数和磷酸原料杂质初始含量对磷酸提纯效果的影响。研究结果表明,采用结晶法提纯磷酸具有良好的效果,能有效地脱除所考察的五种杂质(Li、Mg、Al、Cr、Mn);以一次晶体为原料,在磷酸浓度为84%的条件下,经过3次结晶,和在磷酸浓度为88%的条件下,经过4次结晶,均可以达到美国典型半导体磷酸要求。所建立的晶体纯度预测模型能很好地预测杂质浓度随结晶次数的变化。     

湿法磷酸中F^—,Al^3＋和SiF6^2—对石膏结晶形态的影响

在间歇试验装置中采用二次回归正交组合设计方法,研究了湿法磷酸生产中Ｆ－、Ａｌ３＋和ＳｉＦ６２－对石膏晶体平均尺寸和结晶形态的影响,发现只有Ｆ－或Ａｌ３＋和或ＳｉＦ６２－存在时,石膏晶体的形态均呈现为针状,在不同含量的Ｆ－、Ａｌ３＋和ＳｉＦ６２－共存时,得到了不同形态的石膏晶体,如针状、片状、棱形、聚晶等。     

氟,铝,硅杂质对石膏结晶过程的影响

在ＭＳＭＰＲ结晶器中研究磷矿中的常见杂质铝，硅，氟对石膏结晶的影响，发现不同含量的氟，铝，硅存在下，石膏晶体的成核速率和成长速率存在一个极值点，电镜归片表明，只有铝存在时，石膏晶体的外形几乎没有变化，当氟与铝共存时，石膏晶体的外形发生了极大的变化，几乎都形成了球状聚晶，在氟，铝，硅杂质对共存时，石膏晶体的形态与只有氟和铝存在时相似，但较不规则。     

CaCl2-HCl-H2O体系中铁、镁、铝对 二水硫酸钙转晶过程影响研究

以CaCl2-HCl-H2O电解质溶液为转晶介质,在70 ℃、3.5 mol/kg氯化钙、0.5 mol/kg 盐酸的实验条件下,研究金属杂质Mg2+、Al3+、Fe3+对二水硫酸钙转半水硫酸钙的转晶时间、晶体形态变化的影响。以结晶水含量变化确定转晶时间,以晶体图片表征晶体形态的变化。结果表明：在该体系中,杂质离子促进转晶过程的进行。当Mg2+、Al3+质量分数超过0.01%后,转晶时间分别缩短至1.5、1.0 h左右后趋于稳定;当Fe3+质量分数超过0.001%后,转晶时间缩短至1.0 h左右后趋于稳定;杂质离子含量较低时,不同金属杂质离子对转晶过程促进作用的大小顺序为Al3+＞Fe3+＞Mg2+;晶体逐渐由片状变为针状,且维持针状形态。     

湿法磷酸净化过程的实验研究

以开阳磷矿所制湿法磷酸为原料,结合“料浆法”磷铵生产工艺的特点,进行了湿法磷酸净化的实验研究,探索了影响初步净化与深度净化的主要条件及变化规律,找出了适宜的工艺条件,使磷酸中氟、铁、铝等杂质的脱除率达９７％以上,获得ｍ（Ｐ２Ｏ５）／ｍ（Ｆ）＞１０００的净化液,可进一步制取精细磷酸盐。     

金属离子对脱硫石膏晶体形貌及粒径分布的影响

脱硫石膏的品质是制约湿法石灰石石膏脱硫技术的瓶颈之一。研究表明,结晶温度越高,得到的晶体的形状越均匀。通过SEM电镜照片可看出,杂质离子(如Fe3+,Mg2+,Al3+)的存在,会影响脱硫石膏晶体的表面形貌,使晶体由较理想的柱型晶形转变成不易脱水的细针形石膏。镁离子的影响效果弱于铁离子的影响效果。温度对石膏晶体颗粒尺寸的影响表明,温度过低不利于晶体的形成;而温度过高,不利于晶体粒径的长大。     

超支化液晶/Al_2O_3/环氧树脂复合材料电性能研究

采用机械共混及模压成型工艺将Al2O3粉体,含H20哑铃状液晶化合物(HLCP)与环氧树脂(E-51)共混制备了HLCP/EP/Al2O3复合材料。研究了Al2O3含量对材料热稳定性、导电性能、导热性能及热膨胀的影响。结果表明:材料的导热系数、介电常数及热稳定性随Al2O3含量的增加而增大,当Al2O3粉体质量分数达到70%时,材料导热系数是纯环氧树脂的1.7倍;介电损耗、线膨胀系数随Al2O3含量的增加而减小,当Al2O3粉体质量分数为60%时,介电常数为3.71。同时,由于HLCP网格的存在,降低了材料的内耗,提高了复合材料的玻璃化转变温度,增强了电性能。     

一维纳米氧化铝载体的合成及表征

采用水热法合成了一维纳米氧化铝,并用XRD、N2吸附-脱附、FT-IR、SEM、TEM以及HRTEM等手段对样品进行了表征,结合高分辨图像和FT-IR表征结果对其暴露晶面进行研究,探讨暴露晶面与表面羟基的关联,探索氧化铝一维结构形成机制。结果表明,合成的样品为单晶纳米棒,长度主要集中在（100~150） nm,宽（10~15） nm,结晶度高,孔径最可几分布为25 nm,孔径较大,表面存在四面体-八面体桥连羟基（Ⅱa型）和八面体三键桥羟基（Ⅲ型）,暴露晶面主要是（100）晶面和（111）晶面。n（OH^-）∶n（Al³⁺）决定一维结构的形成。     

掺铈铌酸锂晶体的生长和表征

采用提拉法生长了掺Ce的同成分LiNbO3（Ce：CLN）晶体。X射线粉末衍射表明,掺杂并不影响晶体结构,其空间群为R3c。采用X射线荧光光谱分析方法,计算得到铈离子的有效分凝系数为0.4。室温下,晶体在700～3500nm波段的透过率达75%。利用X射线光电子谱（X-ray photoelectron spectroscopy,XPS）和Raman光谱分别表征了铈离子对铌酸锂的电子和声子结构的影响。XPS结果表明,铌离子仅存在纯的＋5价,铈离子由于浓度较小,未检测到信号。Raman光谱结果显示,除Ce：CLN晶体的A1（TO4）模波数和A1（TO1）模半峰宽较纯的LiNbO3晶体发生明显变化外,其余模都与其基本一致,表明铈离子主要进入晶格的Nb位置。