阿联酋某中品位磷矿制磷酸评价研究

采用二水法湿法磷酸工艺对阿联酋某中品位磷矿制磷酸进行评价研究,通过单因素实验得到最适宜的生产控制条件,即液相SO3质量浓度25～30 g/L、磷酸w(P2O5) 26%～27%、停留时间4 h、反应温度75～80℃,料浆液固质量比2.5。磷矿制磷酸系统在最适宜工艺参数控制下连续运行24 h,磷石膏滤饼采用二级逆流洗涤,磷矿转化率可达到98%,磷回收率可达到96.6%,料浆的过滤强度约为11.6 t/（m2·d）。     

某磷矿选矿前后制酸评价对比实验研究

通过采用"二水法"湿法磷酸工艺对选矿前后的西南某磷矿进行了制酸评价研究。以游离SO_3浓度、磷酸浓度、停留时间和液固比四个主要工艺参数为条件,将两种磷矿在相同的条件下连续运行12h,磷石膏滤饼采用二级逆流洗涤。通过对比,选矿后精矿的转化率、回收率、过滤强度都明显提高。     

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%。     

湿法磷酸生产扩能技改实践

简要介绍了我国最早建设的30kg/a磷酸磷铵示范装置40年间的扩能改造历程和主要设备的更新情况，探讨了湿法磷酸生产以湖北宜昌磷矿为原料的主要工艺条件是：磷酸的w(P2O5)=22％～24％，反应温度不低于88℃，液相SO3浓度不高于35g/L，料浆液固比不低于2。并在磷酸料浆过滤前添加絮凝剂聚丙烯酰胺，取得了明显效果。     

喷浆造粒生产低浓度硫酸钾复合肥

以低温转化氯化钾 ,结合磷酸、液氨喷浆造粒生产的硫酸钾复合肥 ,以其低廉的成本、良好的使用效果而被广大用户所接受。但该工艺的制磷酸装置投资大 ,限制了它的进一步发展。鉴于这一情况 ,笔者针对肥料生产的实际情况 ,磷矿用硫酸萃取以后 ,利用萃取料浆代替磷酸进行复合肥的生产 ,这样就取消了制取磷酸的过滤装置 ,投资可大大减少 (对年产 3万t硫酸钾复合肥装置 ,投资在 2 90万元左右 )。该工艺关键是控制好酸矿的投放比例、磷酸浓度 (也可用其它的磷源取代磷矿进行萃取 ,如肥料级磷酸氢钙 )。生产操作中 ,建议按以下指标控制 :料浆液固比…     

磷酸料浆特性对过滤强度影响的研究

通过模拟湿法磷酸实际生产过程中萃取工艺条件,研究了磷酸料浆液固质量比、稀磷酸浓度、料浆温度及真空度对料浆过滤强度的影响。结果表明:液固质量比对料浆的过滤效率无较大影响,稀磷酸浓度、料浆温度和真空度对过滤强度有较大影响,在稀磷酸w(P_2O_5)为24%、料浆温度为80℃时,料浆的过滤强度最大,而真空度可在保证生产能力的条件下选择最大值。     

半水-二水湿法磷酸生产半水料浆发黏的原因分析与解决措施

半水-二水湿法磷酸生产因磷矿品质不稳定,工艺指标控制范围窄,易引起半水料浆发黏,影响装置生产.通过提高磷矿品质、稳定萃取料浆液相剩余硫酸浓度及合理控制循环料浆量等方法实现了装置正常、稳定运行.     

磷矿浆脱硫技术的开发及工业应用

介绍了瓮福集团自主研发的磷矿浆脱硫技术研究开发及在瓮福化工2×400 kt/a硫铁矿制酸装置和200 kt/a硫磺制酸装置尾气脱硫工业应用情况。含固质量分数35%的高镁磷精矿浆液作为吸收剂,吸收SO_2后的磷精矿富液仍返回反浮选,在吸收过程中通过添加催化剂将亚硫酸盐转变为硫酸盐,通过选矿除镁后作为磷酸装置生产原料,避免SO_2在磷酸萃取中溢出二次污染。工业应用表明,该工艺脱硫效率达90%以上,脱硫矿浆反浮选处理后磷矿中氧化镁质量分数由4.1%降至1.10%,五氧化二磷质量分数由20.5%提高到32.3%,磷矿五氧化二磷的回收率达到94.6%。     

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。     

第四讲 二水物流程

第四讲二水物流程吴佩芝（上海化工研究院）１概述硫酸分解磷矿制湿法磷酸时，控制硫酸钙二水物（ＣａＳＯ＿４·２Ｈ＿２Ｏ）结晶形式的工艺流程称为二水物流程，反应如下：反应后的料浆中含有磷酸溶液、石膏固相和未被分解的含磷矿物。液、固相一般用过滤和洗涤的方法分...     

碱法回收湿法磷酸萃余渣中五氧化二磷的研究

磷酸是一种重要的化工原料。目前,生产磷酸及磷酸盐的方法主要采用湿法,但湿法磷酸中含有大量的杂质,在利用溶剂萃取法净化湿法磷酸的过程中,大量金属离子杂质以不溶性磷酸盐的形式沉淀出来,其中不溶性五氧化二磷的回收利用问题受到广泛关注。采用碱解工艺设计单因素实验,考察了液固比、n（Na₂O）/n（P₂O₅）、反应温度、反应时间对氢氧化钠分解湿法磷酸萃余渣（难溶性金属磷酸盐）效果的影响,并选出适宜的反应条件范围,在此基础上通过二次回归正交实验得到最佳的反应条件。结果表明,最佳反应条件为：液固比为30 mL/g、n（Na₂O）/n（P₂O₅）为3.31、反应温度为82 ℃、反应时间为4.05 h。在最佳的工艺条件下,五氧化二磷的回收率可达到92.48%,反应碱液可进一步作为生产磷酸三钠的原料而加以利用。该研究得到了一种利用湿法磷酸萃余渣的合理方案,并给出了相关参数,为该方案的实际应用提供指导,对萃余渣的利用和环境保护具有重要意义。     

有机溶剂浸取湿法磷酸脱氟渣制备磷酸的研究

脱氟渣是湿法磷酸化学沉淀脱氟过程产生的固体废渣。分别用甲醇、乙醇和丙酮浸取脱氟渣来回收脱氟渣中的磷酸,研究了浸取时间、温度和液固比对于五氧化二磷、氟的浸取率以及浸出液磷氟比［m（五氧化二磷）/m（氟）］的影响,得到了适宜的浸取条件。浸取液经蒸发浓缩回收浸取剂后,浓缩液均可满足饲料级磷酸氢钙生产对于湿法磷酸磷氟比的要求。综合考虑浸取剂成本、五氧化二磷浸取率和浸出液磷氟比,确定甲醇为优选浸取剂,并用响应面法对甲醇浸取工艺条件进行优化。优化工艺条件下五氧化二磷的浸取率为97.13%、浸出液磷氟比为51.62,甲醇在5次循环回收利用后对脱氟渣仍有较好的浸取效果。     

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。     

湿法磷酸萃取制备磷酸二氢钾的研究

开发了以湿法磷酸和氯化钾为原料,利用有机溶剂萃取法制备高品质磷酸二氢钾的新工艺。研究了溶配过程氯化钾的加入量对脱氟的影响和萃取时间、萃取温度、相比、氯化钾与磷酸物质的量比等对磷酸、盐酸的萃取率与硫酸根、铁离子、氟离子等杂质的脱除率的影响;以及洗涤相比对五氧化二磷洗涤率的影响,确定了适宜的工艺条件。实验表明：在萃取温度为 60 ℃、萃取时间为 30 min、相比为3.0、氯化钾与磷酸物质的量比为1.0、洗涤相比为12的条件下,五氧化二磷收率可达95.98%以上,产品磷酸二氢钾纯度可达96.75%以上。     

硝酸法磷酸脱氟工艺研究

针对以硝酸法湿法磷酸直接制备饲料级磷酸氢钙存在磷氟比（五氧化二磷与氟的质量比）较低的问题,采用化学沉淀法,以钙盐作为脱氟剂,通过间歇实验考察了反应时间、反应温度、反应pH、酸解液中五氧化二磷和氧化钙浓度等因素对酸解液中磷沉淀率和磷氟比的影响。结果表明,反应时间和反应温度的变化对溶液的磷沉淀率和磷氟比影响不大,而降低五氧化二磷和氧化钙的浓度能够有效地提高溶液的磷氟比、降低磷沉淀率。通过对比脱氟溶液制备饲料级磷酸氢钙的收益变化可得出较优操作条件：反应温度为40 ℃,反应时间为20 min,酸解液中五氧化二磷质量分数为7.6%、氧化钙质量分数为3.4%,钙盐中和溶液pH为2.4。在此条件下,脱氟溶液的磷氟比达到230以上、磷损失率小于30%,可为后续饲料级磷酸氢钙的制备提供合格的原料。     

年处理100万t中低品位磷矿高效清洁生产工艺

中低品位磷矿高效清洁综合利用是中国基础磷化工产业发展中遇到的共性瓶颈问题。以中低品位磷矿磷-钙-镁一体化综合利用中试成果为基础,通过创新集成技术对中低品位磷矿直接进行处理,获得高品质磷精矿[w（P₂O₅）≥36%、w（MgO）≤0.5%]可用于任何湿法磷酸及热法黄磷生产工艺,同时回收高附加值的氢氧化镁和轻质碳酸钙。该工艺磷全部回收、无尾矿产生、实现了废水近零排放,项目的实施对推动中国磷化工产业可持续发展及从源头解决“三磷”问题具有重要意义。     

磷酸脲母液制备工业级磷酸二氢铵工艺研究

湿法磷酸制备磷酸脲过程中会副产大量磷酸脲母液,母液含有金属杂质及五氧化二磷含量较高。采用溶剂萃取法回收磷酸脲母液中五氧化二磷制备工业级磷酸二氢铵（MAP）,分别考察了包括萃取、洗涤、中和、精制、结晶等工艺流程对产品收率及纯度的影响,确定了最佳工艺条件：萃取相比（有机相与水相体积比）=3:1,萃取时间为5 min,萃取温度为50 ℃,洗涤相比（有机相与洗涤剂体积比）=10:1,中和pH为4.5,复合酸性萃取剂PO8皂化率为20%,精制相比（萃取剂与水相体积比）=1:1,浓缩比为1.36,结晶温度为30 ℃。在该条件下制备的工业级MAP纯度可达99.45%,母液中五氧化二磷回收率为85.34%。该工艺对环境友好,原料中五氧化二磷回收率高,具有较高的经济效益。     

Research on leaching rate enhancement and organic matter removal in wet-process phosphoric acid

In the process of wet-process phosphoric acid leaching, the product phosphoric acid appears black due to the incomplete carbonization of some organic matter. A novel type of catalytic oxidation wet-process phosphoric acid purification technology was proposed in this work. During the leaching process, the oxidant (H₂O₂) and catalyst (MnO₂) was added to form the peroxides such as ·OH and HO₂· in the transformation process, which can enhance the removal rate of organic matter and strengthen the leaching rate of phosphate rock. The different reaction conditions that affected the leaching rate of wet-phosphoric acid and the removal of organic matter were investigated. The results indicated that 96.9% of phosphate rock were leached under the optimum conditions of H₂O₂ dosage 0.08 ml/g, MnO₂/P mass ratio of 0.04, 80℃ and for 40 min. At the same time, the TOC remove rate reached 79%. The analysis mechanism showed that H₂O₂ will form H₃PO₄ · H₂O₂ peroxide with H₃PO₄ in the solution, and MnO₂ will react with it like Fenton to generate a large amount of ·OH, and then fully oxidized the black organic matter into CO₂ and H₂O. Organic matter “wrapped” on the surface of the phosphate rock is broken by ·OH, which promoted the leaching of phosphoric acid and enhanced the removal of organic matter.     

湿法磷酸浸出强化及有机质去除研究

在湿法磷酸浸出过程中由于部分有机物碳化不彻底,使产品磷酸呈现黑色。本文提出了一种新型的催化氧化湿法磷酸净化技术,即在湿法磷酸浸出过程中引入氧化剂（H₂O₂）及催化剂（MnO₂）,基于转化过程中形成的·\mathrm{O}\mathrm{H}和\mathrm{H}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}·等过氧化物实现对有机物的去除与浸出过程的强化。重点考察不同反应条件对湿法磷酸浸出率及有机质去除的影响。结果表明,浸出时间为40 min、反应温度为80℃、H₂O₂用量为0.08 ml/g、催化剂与磷矿的质量比为0.04时,磷矿浸出率可达96.9%;同时测定得到的TOC去除率达到79%。分析机理可得,H₂O₂会与溶液中的H₃PO₄形成H₃PO₄·H₂O₂过氧化物,MnO₂与之发生类Fenton反应,产生大量·\mathrm{O}\mathrm{H},进而将黑色有机物充分氧化为CO₂和H₂O,打破有机物对磷矿颗粒表面的“包裹”,促进磷酸的浸出和有机物的去除。