混酸分解磷礦及磷石膏凈化的工藝研究.pdf

1、磷酸是磷復肥工業(yè)和磷酸鹽工業(yè)的基本原料，用途十分廣泛，需求量很大。目前國內(nèi)外主要采用的是傳統(tǒng)硫磷混酸濕法工藝制取磷酸，隨著磷礦資源的不斷開發(fā)利用，高品位的磷礦資源日漸枯竭，因此，開發(fā)利用中低品位磷礦迫在眉睫。硫磷混酸分解中低品位磷礦的效率低下，而且副產(chǎn)物磷石膏由于一些有害雜質(zhì)的存在以及硫酸鈣含量較低，限制了磷石膏的應用，使得磷石膏大量堆積廢棄。因此，如何提高中低品位磷礦的分解效率以及凈化磷石膏已經(jīng)成為磷化工領域里重要的研究課題。

2、　　本課題旨在研究硝磷、鹽磷混酸分解磷礦制取磷酸以及分離凈化磷石膏的工作。首先，通過考察各實驗因素對磷礦分解的影響，分別確定硝磷、鹽磷混酸分解磷礦的最佳工藝條件。然后，采用氣-固-液三相流化床對磷石膏進行分離凈化研究，確定最佳工藝條件。最后，通過考察 P2O5的轉(zhuǎn)化率與反應時間、反應溫度、混酸濃度、磷礦粒經(jīng)四個因素之間的關系，建立硝磷混酸分解磷礦反應動力學模型。
　　采用硝磷混酸分解中低品位磷礦，分解磷礦的最佳工藝條件：混酸配比為

3、4:1，反應溫度為55℃，反應時間為50min，液固比為3.5:1，添加劑硫酸銨用量為磷礦中CaO含量的0.1倍，混酸實際用量為理論酸用量的1.1倍。在最佳工藝條件下磷礦分解率為99.24％，所得到的磷酸的濃度為16.54%。采用鹽磷混酸分解中低品位磷礦，分解磷礦的最佳工藝條件：混酸配比為5:1，反應溫度為45℃，反應時間為40min，液固比為4:1，添加劑硫酸銨用量為磷礦中CaO含量的0.1倍，混酸實際用量為理論酸用量的1.3倍。在最

4、佳工藝條件下磷礦分解率為99.03%，所得到的磷酸的濃度為14.20%。
　　在實驗溫度為293~328K,硝磷混酸質(zhì)量分數(shù)為24%~50%，磷礦粒經(jīng)為0.075~0.150mm條件下硝磷混酸分解磷礦，考察P2O5轉(zhuǎn)化率XP與反應時間t、反應溫度T、混酸濃度C0、磷礦粒度rs四個因素之間的關系，建立磷礦分解反應動力學模型：Xp=5.34e0.01228t·rs-0.2410·e-890.3/T·CO0.2383
　　，該動力

5、學模型的計算
　　值與實驗測得值的相對誤差最大為8%，硝磷混酸分解磷礦反應的活化能Ea=7402.0J/mol。
　　采用氣-固-液三相流化床對磷石膏進行分離凈化研究。得到最佳工藝條件為：料漿固含率為8%，表觀氣速為0.2m/s，氣體分布器的開孔率為1.82%，出料高度為0.6m。在最佳工藝條件下，磷石膏中CaSO4·2H2O的含量由81.76%提高到88.50%，磷石膏雜質(zhì)的脫除率為36.95%，總P2O5的含量由1.50