我国磷酸生产工艺分析与展望

本文分析并比较了湿法磷酸、热法磷酸和窑法磷酸三种磷酸生产工艺,以及影响生产的关键因素.针对生产工艺中存在的问题,提出了磷酸生产工艺的研究方向和发展趋势.     

Evaluation of problematic indigenous phosphate deposits for phosphoric acid manufacture

To examine the possible utilization of indigenous phosphate reserves, bench scale studies were under-taken to assess their suitability for phosphoric acid manufacture.It was found out that in spite of few problems, the Silicious phosphate reserves of 2–3 million tons could be utilized for phosphoric acid manufacture, because low sulphuric acid consumption 2.52 ton acid/ton P₂O₅ and better P₂O₅ recovery yield (94.71) was achieved. The dolomitic phosphate reserves of 4–5 million tons (having 5–6% MgO) remained problematic, giving low P₂O₅ recovery yield (89.25) and higher sulphuric acid consumption 4.08 tons acid/ton P₂O₅.Product acid from the dolomitic reserves upon concentration became paste like at 36–38% P₂O₅ and therefore, these indigenous dolomitic phosphate reserves could not be utilized for the production of phosphoric acid.     

The recovery of the lanthanides from phosphate rock

Phosphate rock contains up to 1% lanthanide (rare earths) oxides present in isomorphous substitution for Ca²⁺. Lanthanum, cerium and neodymium form about 80% of the total. When the rock is leached with H₂SO₄ the lanthanides are mostly (about 70%) lost in the gypsum residue. When the rock is leached with HNO₃ or HC1, more than 80% can be recovered without interference with fertiliser production. At an annual production of 130 million tons, phosphate rock represents an important source of lanthanides. The different methods of recovery are reviewed.     

降低湿法磷酸中硫酸含量的工艺技术

采用在湿法磷酸中加入磷矿浆来降低磷酸的硫酸含量。介绍采用磷矿浆脱除硫酸根的反应原理,工艺路线的选择,矿浆添加量的计算及实施效果。通过计算,脱硫后反应、过滤装置生产能力提高,30万t/a磷酸装置每年节省硫酸8 700 t,减少消耗支出300多万元。     

湿法磷酸生产中磷矿分解的影响因素研究

通过模拟湿法磷酸生产过程中磷矿分解时的工艺条件,研究反应时间、反应温度、液相SO_3浓度及回磷酸量与矿浆量比(酸矿体积比)及液固比对磷矿分解率的影响。结果表明:反应时间和液相SO_3浓度对磷矿的分解率影响较大,而在一定范围内,酸矿体积比、液固质量比和反应温度变化对磷矿的分解率基本无影响;在反应时间为5 min、液相ρ(SO_3)为0.040 g/m L时,磷矿分解率达到最大值96.2%。     

胶磷矿生产磷酸的研究

对胺磷矿的组成和性质，胺磷矿的反应活性、发泡及消泡性能，湿法磷酸制备及磷酸的浓缩和澄清进行了试验研究。结果表明：用大峪口胺磷矿作原料，可生产出浓度为50％～51％P2O5的磷酸，符合生产高效磷肥的要求。     

磷酸法处理废硬质合金回收钨和钴

介绍了利用磷酸和过氧化氢从废硬质合金中浸取钴的方法。结果表明，以磷酸和过氧化氢作为浸取液，在室温、震荡的条件下进行反应，钴的浸出率最高可达９９．７％。     

二水物法磷酸生产的控制

对于二水物法磷酸生产,根据矿的变化确定适宜的萃取、过滤工艺指标很重要,但规范稳定的操作更重要。反应介质稳定与否,直接影响反应结晶的好坏,进而影响过滤操作及磷得率等技术经济指标。     

磷酸分解磷矿的化学过程及其模型

采用热法磷酸制成含 2 0 % P2 O5左右的磷酸 ,用以与云南上蒜磷矿进行分解反应。在实验条件下 ,研究了分解产物 Ca(H2 PO4) 2 在磷矿颗粒表面形成固体膜的特性。研究了磷矿粒度、反应时间、反应温度、初始磷酸浓度对磷矿分解率的影响。用扫描电镜观察了磷矿颗粒表面形成的固体膜的形貌特征。用粒径不变的缩芯模型来描述磷酸分解磷矿的过程。推导出了该过程的理论模型和实验数据的回归模型     

河北、内蒙、辽宁三省磷精矿湿法制磷酸的研究

以河北、内蒙、辽宁三省交界处的中低品位磷铁矿精选后的磷精矿粉为原料,进行了硫酸分解制磷酸的试验研究.在模拟工业性工艺试验基础上,较系统地研究了影响磷酸物性的因素及变化规律,测定了有关物性数据及工艺技术指标、产品质量,所得结果既可以为磷矿质量评价提供依据,又可以为现有生产技术的改造与操作提供指导,还可以为湿法制磷酸设计提供基础数据.     

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%。     

磷酸萃取反应时间和过滤温度对过滤效果及稀磷酸成分的影响

在实验室中模拟磷矿与硫酸反应制稀磷酸工艺条件,通过分析稀磷酸(滤液)、磷石膏中成分的变化来确定反应时间、过滤温度对稀磷酸制取过程的影响。研究结果表明,反应时间充分,有利于磷酸萃取及磷石膏生长,使料浆过滤更容易;低温下过滤,所得稀磷酸不易结垢。     

大南磷矿采用窑法磷酸工艺的可行性探讨

目前开发的高硅路线窑法磷酸适合我国国情。对大南磷矿采用窑法磷酸工艺的可行性进行探讨。大南磷矿石为高硅低磷的中低品位磷矿,可与当地的煤炭资源配料开发生产高硅路线的窑法磷酸,与传统磷酸工艺相比具有较大的竞争优势。     

Preliminary investigation for the production of wet-process phosphoric acid from Saudi phosphate ores

This paper represents the first published report of a preliminary investigation of the possibility of using Saudi phosphate ores for the production of wet-process phosphoric acid.     

降低磷矿及磷酸中倍半氧化物的可行性分析

倍半氧化物是评价磷矿质量的重要指标之一。湿法磷酸生产中,随着磷矿品位下降,大量的倍半氧化物进入磷酸导致磷酸过滤困难,浓缩效率下降,MER值升高,高浓度磷复肥质量下降。从磷矿选矿和磷化工两方面阐述降低磷矿及磷酸中倍半氧化物可行性。从选矿角度,利用擦洗脱泥,正-反浮选及双反浮选工艺均可行;从化工角度考虑,非磷酸盐沉淀法技术简单,成本低,具有推广性。     

甲醇沉淀法净化湿法磷酸制备工业级磷酸一铵

工业级磷酸一铵多采用热法磷酸为原料,成本较高且污染严重。研究了一种利用湿法磷酸制备工业级磷酸一铵的新方法,通过利用甲醇沉淀法净化杂质含量较高的低浓度湿法磷酸（五氧化二磷质量分数为17.44%）,并在溶剂存在的情况下制备工业级磷酸一铵。研究结果表明,经过本实验方法净化后的湿法磷酸在溶剂甲醇存在的情况下,所制备的磷酸一铵产品符合HG/T 4133—2010《工业磷酸二氢铵》的标准,并且磷的总回收率可达75%以上。     

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。     

Production of pure phosphoric acid from El-Sebaeya low-grade phosphate ore

The extraction of phosphoric acid by tributyl phosphate (TBP) in kerosene from hydrochloric acid leach liquor of El-Sebaeya low-grade phosphate ore was carried out. The influence of various factors affecting the leaching process such as particle size, reaction time, acid concentration, liquid/solid mass ratio, reaction temperature and stirring speed were thoroughly studied to estimate the favor phosphate ore dissolution in relation to impurity. Thereafter, the effects controlling the extraction step, including shaking time, solvent concentration, aqueous/organic phase ratio, and reaction temperature, have been studied in terms of the maximum P₂O₅ extraction efficiency and the minimum impurities extraction efficiency. The obtained loaded organic solvent was subjected to the stripping stage using double-distilled water. The outlet stripping liquor was concentrated by evaporation up to 62% P₂O₅.     

杂质对磷酸、磷铵生产的影响及控制措施

阐述磷矿中氧化钙、倍半氧化物、氧化镁、氧化钾、氧化钠及酸不溶物对磷酸生产的影响,磷酸中镁与氟对磷铵生产过程的影响,以及磷酸中金属离子对磷铵产品质量的影响。介绍克服杂质对磷酸、磷铵生产影响的措施,包括一系列物理和化学净化除杂方法,可使产品质量符合标准要求。     

湿法磷酸的生产及操作

根据长期从事磷酸生产操作技术的经验,阐述二水物湿法磷酸生产中,磷矿质量变化对生产的影响;探讨影响萃取反应、石膏过滤、磷酸浓缩等生产操作的各种因素;提出降低硫酸消耗、获得最大P2()5收率的优化工艺,生产中必须解决的一些问题.