湿法磷酸脱硫实验研究

用湿法磷酸生产饲料级磷酸盐时需要脱除湿法磷酸中硫酸根。分别以磷精矿粉、碳酸钙和氢氧化钙为脱硫剂,研究在中浓度湿法磷酸(w(P_2O_5)40.56%)中脱硫工艺条件及脱硫效果。结果表明,以磷精矿粉为脱硫剂时,建议反应温度60℃,脱硫剂加入质量为湿法磷酸质量的6%;以碳酸钙为脱硫剂时,建议反应温度40℃,脱硫剂加入质量为湿法磷酸质量的4%;脱硫剂为氢氧化钙时,建议反应温度60℃,脱硫剂加入质量为湿法磷酸质量的4%。在以上工艺条件下,脱硫率均可达到90%以上。     

饲料级湿法磷酸脱除硫酸根技术研究

饲料级湿法磷酸中硫酸根的含量会影响饲料级磷酸钙盐的品质及物理特性。以磷精矿为脱硫剂,研究了不同磷酸浓度下脱硫剂用量、反应温度、反应时间对磷酸脱硫效果的影响,为生产合格的饲料级磷酸提供技术参考。研究结果表明:以稀磷酸(五氧化二磷质量分数为25.13%)和浓磷酸(五氧化二磷质量分数为48.56%)为研究对象,以磷精矿粉为脱硫剂,可以有效脱出湿法磷酸中的硫酸根;控制反应时间为3 h时,对于稀磷酸和浓磷酸,当脱硫剂用量分别为磷酸的5%和8%时,脱硫反应基本完成,脱硫率可达到80%以上;当脱硫时间为3 h时,反应温度对稀磷酸的脱硫效果影响不大,但对于浓磷酸则反应温度宜控制在50℃以上。     

湿法磷酸深度脱硫千吨级中试试验研究

生产饲料磷酸钙盐的磷酸中所含硫酸根过量时会严重影响饲料磷酸钙的有效成分,工业上磷酸需预处理脱除硫酸根。以磷精矿为脱硫剂,开展了4 000 t/a五氧化二磷湿法磷酸深度脱硫中试试验。通过102 h的连续开车试验,结果表明磷精矿干粉加入量为中浓度磷酸的2%(质量分数),反应时间为3 h,澄清时间为10 h,脱硫酸中m(P_2O_5)/m(SO_4~(2-))≥30,满足饲料级磷酸钙盐的生产要求。     

萃取法净化磷酸精脱硫工艺研究

研究了溶剂萃取法湿法磷酸净化过程中微量硫酸根的脱除工艺。分析了反应温度、脱硫时间、脱硫剂加入量、相比对硫酸根脱除效果的影响,得到最佳脱硫温度为35℃,最佳脱硫时间为75min,最佳脱硫剂加入量为120%,最佳相比为1∶1。较佳条件下,萃取有机相中硫酸根降低至1mg/kg,硫酸根脱除率99%。     

浓缩湿法磷酸脱硫研究

以磷矿浆+碳酸钡作为脱硫剂,采用分段脱硫,对浓缩湿法磷酸中硫酸根的脱除进行研究。讨论磷矿浆加入量及反应时间、沉降时间、碳酸钡加入量及反应时间对脱硫效果的影响,得出较适宜的脱硫条件。结果表明,以磷酸与磷矿浆体积比8加入磷矿浆反应4 h,再向过滤磷酸中加入理论量115%的碳酸钡反应7 min,可使磷酸中硫酸根的最终脱除率达99%以上,再结合溶剂萃取,可使净化酸中SO_4~(2-)质量分数不大于0.02%,达到工业净化磷酸企业标准。     

湿法磷酸净化预处理的实验研究

研究了以化学沉淀法对湿法磷酸进行预处理,脱除湿法磷酸中的硫酸根以及重金属砷。考察了搅拌速度、脱硫剂种类、脱硫剂用量、脱砷剂用量等因素对湿法磷酸中硫、砷的脱除率及磷收率的影响。实验结果表明,化学沉淀法可以有效降低湿法磷酸中的硫及砷的含量,磷酸经化学沉淀法预处理后,脱硫率可达60%,脱砷率可达73%。     

浓缩湿法磷酸中硫酸根的脱除研究

对50％P2O5湿法磷酸中硫酸根的脱除行为进行了研究,考察了脱硫剂、脱硫剂用量及反应时间对硫酸根脱除率的影响。结果表明,用磷矿和碳酸钡作脱硫剂,在70℃下经3 h反应可使磷酸中的SO42-脱除率达到98％以上,再结合溶剂萃取,可使净化酸中的SO42-含量低于100×10-6,达到工业级磷酸标准。     

钡盐沉淀法脱出湿法磷酸中硫的影响因素研究

本文以碳酸钡为脱硫沉淀剂,对湿法磷酸中三氧化硫的脱除效果进行实验研究。通过单因素实验和正交实验,研究了磷酸浓度、脱硫剂用量、反应温度、反应时间对湿法磷酸脱硫效果的影响。结果表明,随着磷酸浓度增大,脱硫效果越好。实验的最佳条件为：磷酸P₂O₅浓度为25%,脱硫剂使用量为120%,反应温度60℃,反应时间1h,此条件下磷酸中SO3的去除率为89.77%,P₂O₅/SO₃为78.13。     

二水物湿法磷酸净化处理研究与工业应用

以中、低品位磷矿为原料,采用二水物湿法工艺生产的稀磷酸中含有较高的Fe、Al、Mg、K、Na等杂质以及反应残余的硫酸根、过滤残余的磷石膏,不利于生产高含量规格的磷酸一铵产品。通过对沉降温度、沉降时间、脱硫剂添加量、脱硫时间等基本参数的试验研究,获得了湿法磷酸净化的最佳控制指标。在试验研究的基础上,经工业生产应用,取得了理想的效果,得到的净化磷酸可以生产出总养分质量分数约为63%的磷酸一铵产品。     

盐酸法磷酸萃取相的洗涤和磷酸反萃取过程初探

研究了从以磷酸三丁酯（TBP）为主的萃取相中反萃取磷酸的过程,考察了一步法流程（以硫酸溶液通过沉淀反应去除磷酸萃取有机相中氯化钙的同时反萃取磷酸）以及二步法流程（先以硫酸沉淀反应去除氯化钙,后用去离子水反萃取磷酸）所得的反萃磷酸的净化效果。结果表明,采用一步法时,反萃取磷酸的品质受到硫酸钙溶解平衡的影响,钙含量较高;而采用二步法时,反萃磷酸中氯化钙的质量分数可降低至0.002 7%以下,n（磷酸）/n（钙离子）提升了65倍以上,但有机相中磷酸的洗损为20%左右;利用聚焦光反射测量技术（FBRM）对洗涤过程中硫酸钙在有机相中的结晶过程进行了在线监测,通过扫描电镜（SEM）和X射线衍射（XRD）等手段对副产硫酸钙的晶体形貌和物相组成进行了分析,结果表明实验条件下洗涤10 min时,体系中的Ca²⁺生成半水石膏（CaSO₄·0.5H₂O）。计算表明,该盐酸法磷酸工艺洗涤过程中副产石膏值（以二水硫酸钙计）仅为二水硫酸法的8.7%,显著降低了湿法磷酸过程中的石膏处理量。     

驱油用化学法丙烯酰胺的杂质控制

丙烯酰胺作为驱油用聚丙烯酰胺的主要合成原料,其质量直接影响高品质聚合物的生产。利用超高分子量聚丙烯酰胺合成技术,研究化学法丙烯酰胺中杂质对聚合反应和聚丙烯酰胺产品质量的影响,总结杂质的影响规律,确定杂质影响的临界量。结果表明,当化学法丙烯酰胺中杂质浓度超过某临界量后会加快聚合反应速度,降低聚合物分子量;杂质含量应控制为Cu~(2+)≤0.1×10~(-6)、丙烯腈≤30×10~(-6)、羟基丙腈≤300×10~(-6)、氮基三丙酰胺≤120×10~(-6)、Fe~(3+)≤0.2×10~(-6)。研究离子交换树脂在不同精制路线下的除杂效果,结果表明,离子交换树脂对Cu~(2+)去除效果明显,且强酸强碱型树脂精制效果优于弱酸弱碱型树脂,阳离子、阴离子和混合树脂串联精制路线得到的丙烯酰胺产品电导率更低,活性更高。     

硅锰炉尾气净化脱硫催化剂研究

大连凯特利催化工程技术有限公司针对富含CO工业尾气中硫化物的脱除进行研究,改进原有脱硫剂,开发出一步法催化氧化脱硫剂S-8419,用于硅锰炉尾气、电石炉尾气等富含CO工业尾气中的复杂硫化物的一步脱除.通过模拟硅锰炉尾气研究入口硫浓度、空速、温度、湿度等对脱硫剂性能的影响.结果表明,在总硫体积分数1×10-3,空速200...     

湿法磷酸体系磷石膏结晶过程与机理研究

湿法磷酸生产过程中硫酸钙结晶制约着磷石膏的品质,良好的硫酸钙结晶不仅能提高磷收率,还有利于磷石膏资源化利用。针对硫酸钙结晶调控问题,系统考察了在添加正辛醇条件下硫酸钙物相形貌随反应时间的变化规律,综合研究了磷石膏晶体结构变化和生长规律。结果表明,反应时间为7 h时磷石膏内残余总磷为0.36%,其中水溶性磷为0.18%,磷收率达到98.79%;磷石膏以（002）为主要晶面生长,结晶过程分为磷矿酸解、硫酸钙晶体颗粒长大、晶体破碎与二次结晶3个阶段,均匀的二水硫酸钙板条状结晶有助于提高磷石膏洗滤性能和洗涤效果。通过磷石膏结晶调控和变化过程研究,为湿法磷酸生产工艺参数选择和硫酸钙结晶过程调控提供参考和基础支撑。     

磷石膏在低浓度硫酸中的溶解及相态变化

湿法磷酸生产过程副产大量磷石膏,因其含有较多杂质而无法直接利用,目前可采用硫酸酸浸处理提高磷石膏品质。为弄清酸浸过程中石膏的溶解性能和结晶形态的变化,本文探讨了在0～80 ℃、0～30%的硫酸浓度条件下,磷石膏在硫酸溶液中的溶解度大小、结晶形貌、物相组成及结晶水含量的变化情况。实验结果表明,磷石膏在硫酸溶液中的溶解度随温度升高而升高,在80 ℃时达最大;随浓度升高呈先升后降的变化,在硫酸浓度为10%时溶解度最大。硫酸浓度小于10%时,磷石膏中二水硫酸钙溶解,但无新相生成,其形貌变化不大;硫酸浓度大于10%时,二水硫酸钙溶解,同时再结晶转化成无水硫酸钙,最终导致磷石膏形貌和相态发生了改变,溶解度随硫酸浓度升高而降低。     

制备高品质磷石膏的湿法磷酸新工艺的开发

采用三级磷酸逆流萃取,然后加硫酸结晶的方法制备出高品质的磷酸和磷石膏。利用单因素实验法考察了温度、液固比、反应时间以及硫酸的用量对P₂O₅和各杂质萃取率的影响;通过实验确定最佳反应温度90℃,最佳反应时间2h,最佳液固比12:1,第三级硫酸的最佳用量为1.2%;萃取率达到98%以上;产品磷酸中的杂质CaO、Al₂O₃、Fe₂O₃、MgO含量分别下降到0.29%、0.11%、0.24%、0.431%;制备出白色的磷石膏,所得石膏采用水热法制备出晶形好和长径比较大的晶须;此法能运用到其他低品位的矿,适应性强,能够实现经济附加值,有广阔的推广前景。     

硫酸铵法硝酸磷肥生产高品质硫酸钙工艺研究

研究了昆阳磷矿的硝酸酸解液与硫酸铵反应制备硫酸钙的工艺条件,分别研究了硫酸铵用量、硫酸铵质量分数、温度、加料时间、反应时间对晶体大小和共晶磷含量的影响。确定了结晶过程适宜的工艺条件：硫酸铵用量为理论用量的110%、硫酸铵质量分数为30%、反应温度为90 ℃、加料时间为20 min、反应时间为2 h。在此工艺条件下得到磷质量分数为0.179%、氟质量分数为0.06%的半水和二水混合晶型的硫酸钙结晶,该硫酸钙具有晶体粗大整齐、过滤强度高的优点。     

二水硫酸钙结晶过程研究进展

目前世界上的磷酸工业都以湿法为主,而湿法磷酸生产的关键技术是硫酸钙的结晶.结晶的质量会影响到整个的生产工艺.本文综述了二水硫酸钙结晶过程的最新研究进展,从各个角度介绍了外部条件对硫酸钙结晶的影响,以达到对二水硫酸钙结晶的各种技术有一种比较客观综合的理解和认识,最后对未来二水硫酸钙结晶过程的研究方向作了探讨.     

渣酸制饲料级磷酸氢钙工艺研究

针对湿法磷酸渣酸难以利用的问题,提出一种利用渣酸制备饲料级磷酸氢钙的工艺路线,并以产品的磷氟比[m（P₂O₅）/m（F）]为指标对工艺参数进行优化。实验结果表明,在脱氟工序pH为2.8时,溶液磷氟比大于250,渣酸中的杂质离子富集于白肥中,从而达到净化杂质离子的目的,使得溶液中的各元素指标达到生产饲料级磷酸氢钙的要求。采用石灰乳对脱氟后的酸液进行中和,可得到w（F）<1.8×10^-3、磷氟比大于300且铬、砷、铅等杂质含量都较低的磷酸氢钙产品,满足GB/T 22549—2017《饲料添加剂磷酸氢钙》的要求。     

二水硫酸钙在硫酸铵溶液中的溶解度测定

采用电感耦合等离子体发射光谱法（ICP-AES）测定了二水硫酸钙在硫酸铵溶液中（298.15～348.15 K）的溶解度,利用E-DH方程对实验数据进行关联,总平均相对偏差为2.81%;并考察了E-UDH方程的理论预测值,与实验值对比,总平均相对偏差为4.13%。实验和理论研究结果表明：在同离子效应和盐效应协同影响下,二水硫酸钙在（NH₄）₂SO₄-H₂O体系中溶解度随硫酸铵浓度增加先降低后又增大,在298.15～348.15 K温区内,溶解度突变点硫酸铵浓度为0.07～0.08 mol·kg^-1;随溶液中硫酸铵浓度增加,温度对二水硫酸钙溶解度的影响更趋显著。研究结果对磷石膏矿化烟气CO₂的过程设计具有指导意义。     

Utilization of spent petrochemical sulfuric acid in the production of wet‐process phosphoric acid

The possibility of the application of spent sulfuric acid from the petrochemical industry in wet‐process phosphoric acid technology was investigated. The effect of organic impurities in sulfuric acid from benzol acidic refining on the solubility of calcium sulfate hydrates is discussed. Solubility isotherms and regression equations for CaSO₄–H₃PO₄–H₂SO₄–H₂O (pure and containing impurities) systems are presented. Phase transition temperatures between dihydrate and hemihydrate calcium sulfate were determined. The difference between pure and polluted sulfuric acid systems observed is negligible over the range of typical wet‐process phosphoric acid technology parameters. It is concluded that the application of spent sulfuric acid from benzol acidic refining does not have a negative influence on the crystallization process of dihydrate calcium sulfate and therefore can be applied in wet‐process phosphoric acid technology. Copyright © 2005 Society of Chemical Industry