湿法磷酸脱硫及提浓工业化试验

为了降低湿法磷酸中SO_4~(2-)含量并提高P_2O_5含量,开展了向湿法磷酸中加入适量矿浆和浓硫酸的工业试验。试验结果表明:在湿法磷酸中加入适量矿浆和浓硫酸,通过一步反应可以将SO_4~(2-)质量分数从3. 41%降至1. 08%,同时将P_2O_5质量分数从20. 66%提高至24. 13%;对于P_2O_5产量为90 kt/a的生产装置,年可增加经济效益1 335. 1万元。     

磷石膏浮选脱硅回水对磷酸萃取的影响

研究以渣场酸性池水和磷石膏浮选脱硅回水作为部分二洗水进入磷酸萃取系统的评价试验。结果表明,产品w(P_2O_5)为25%左右时,磷矿分解率96.5%,洗涤率99%,石膏(干基)过滤强度600 kg/(m~2·h);吨P2O5消耗磷矿粉(w(P_2O_5)30%)3.46 t,硫酸(w(H_2SO_4)100%)2.84 t;渣场池水和磷石膏浮选脱硅回水对湿法磷酸生产过程中的分解率、洗涤率以及过滤强度没有影响;浮选脱硅回水比渣场酸性池水更容易使磷酸萃取过程中产生泡沫,添加一定量消泡剂后,可达消泡效果。     

湿法磷酸真空浓缩深度脱氟特性剖析

根据试验结果,探讨真空浓缩时湿法磷酸中w(P_2O_5)与氟逸出率和气相氟的组成,吸收液中w(F)与氟逸出率的关系;深度脱氟时脱氟剂(硅化物)添加量,蒸发每千克氟(或P_2O_5)需要的蒸发水量,真空蒸发器的操作温度与蒸发每千克氟需蒸发水量的关系;提出两种湿法磷酸的w(P_2O_5)与氟逸出率的数学关联式,喷淋吸收塔传质单元数的数学关联式。指出氟逸出率随着湿法磷酸的w(P_2O_5)提高而增大,当w(P_2O_5)=52％、气相中x(HF)/x(SiF_4)>2时氟吸收系统不会析出硅胶,深度脱氟中脱氟剂添加量宜为理论量的150％,真空蒸发器操作温度由80℃提高到90℃时蒸发每千克氟(或P_2O_5)所需的蒸发水量可减少2/3。     

高水溶性磷酸二铵生产技术开发

介绍高水溶性磷酸二铵生产原理及生产技术。通过研究浓磷酸沉降过程,采用特殊的强制性渣酸分离技术除去酸中金属离子络合物((Fe,Al)_3KH_(14)(PO_4)_8·4H_2O)淤渣;同时,根据洗涤工段磷铵料浆特性,调节洗涤系统磷酸加入量及磷酸二铵料浆pH值,并采用强制性渣浆分离技术除去磷铵料浆中金属离子络合物沉淀,提高磷酸二铵产品水溶磷含量。对产品养分进行理论计算,产品w(总养分)为65.23%。600 kt/a高水溶性磷酸二铵生产装置投产以来,生产装置运行平稳,产品m(P_2O_(5水溶))/m(P_2O_(5有效))均值高达92.26%。     

凝胶制样X射线荧光光谱法测定湿法磷酸中P_2O_5、Fe_2O_3、Al_2O_3、SO_3含量

研究在湿法磷酸样品中加入凝胶剂,使液体样品转变为半固体样品,用X射线光谱仪测定湿法磷酸中P_2O_5、Fe_2O_3、Al_2O_3、SO_3含量。结果表明,选用琼脂糖作凝胶剂,10 m L样品溶液加入琼脂糖0.15 g,精密度和准确度较好,与化学法相比无明显差异。该方法简单、快速,对w(P_2O_5)在20%~49%的磷酸能够准确测量,可满足生产控制分析要求。     

关于提高腐酸磷中有效P_2O_5转化率实验(第二报)

前言进行添加磷酸制腐植酸磷的目的是探索添加湿法磷酸对提高腐磷中的P_2O_5转化率的影响及适宜的磷酸用量,以期为这一工艺路线的扩大试验积累必要数据。针对腐磷堆置的过程中出现P_2O_5转化率随堆置时间增长而下降的现象,试图探素其原因并作了未经处理的煤粉和磷矿粉与酸浇煤粉和焙烧磷矿粉的对照试验及验证试验。     

湿法磷酸浓缩模型的建立及研究

磷酸浓缩是湿法磷酸生产过程的重要组成部分。针对湿法磷酸浓缩过程建立理论模型,运用蒸发理论对假设状态下的磷酸分子(溶质)和水(溶剂)的溶液进行热量衡算,并分析了黏度、表面张力、沉淀结垢、废气逸出4个方面对湿法磷酸浓缩的影响,并给出了各个影响因素的推导公式。通过计算分析得出:得到高浓度出料磷酸时,结垢和黏度是影响湿法磷酸浓缩过程最主要因素;湿法磷酸浓缩至w(H_3PO_4)70%(即w(P_2O_5)50.7%)时,蒸汽热损耗量被认为是可以接受的,这一结论与生产实际相符。     

降低浓磷酸中SO_4~(2-)质量分数的工艺途径

以中低品位磷矿生产湿法磷酸时,浓磷酸产品中SO_4~(2-)质量分数居高不下。介绍了降低浓磷酸中SO_4~(2-)质量分数所采取的措施。将磷精矿加入稀磷酸中脱除SO_4~(2-),可使w(SO_4~(2-))由5.43%降至2.97%~3.26%,保证了浓磷酸产品质量,同时可在不增加硫酸用量的情况下回收P_2O_5达0.75万t/a,年产生经济效益达600多万元。     

湿法磷酸装置副产氟硅酸含硅胶问题的处理

分析湿法磷酸副产氟硅酸中硅胶产生的原因,以及硅胶对磷酸生产及下游工序的影响。介绍硅胶的处理方法,通过控制浓缩磷酸中w(P_2O_5)46.8%~48.5%、氟硅酸w(H_2SiF_6)18%~21%,增加氟吸收液封槽搅拌器,氟硅酸中w(SiO_2·n H_2O)可控制在0.08%,效果明显。     

磷酸压滤渣制备过磷酸钙

采用硫酸分解磷酸压滤渣制备过磷酸钙,考察硫酸加入量、压滤渣加入量、硫酸浓度、分解温度、分解时间等主要工艺控制条件对磷矿转化率、过磷酸钙产品质量的影响。磷酸压滤渣加入量(占磷矿粉质量分数)在15%以上时,过磷酸钙产品w(P_2O_5)≥18.0%,达到GB20413—2006优等品指标,磷酸压滤渣加入量低于15%时,产品w(P_2O_5)≥16.0%,达到一等品指标。为利用磷酸压滤渣制备优质过磷酸钙提供基础依据,对装置设计、实现生产应用提供优化的工艺参数、控制条件和技术支持。     

湿法磷酸生产中减压热空气法脱氟技术开发

饲料级磷酸氢钙生产要求湿法磷酸中m(P_2O_5)/m(F)≥250。采用减压热空气法脱氟技术,研究脱氟时间、空气温度、磷酸温度、磷酸浓度及真空度对脱氟效果的影响。结果表明:通过热空气脱氟将w(P_2O_5)48%的浓磷酸加入圆底烧瓶中,真空度为15 kPa,加入相当于F质量1倍的白炭黑,磷酸温度升至100℃,空气温度为100℃,反应1.5 h时磷酸中m(P_2O_5)/m(F)能达到300以上,满足饲料级磷酸氢钙用酸要求。     

湿法磷酸净化生产工业级磷酸一铵的技术现状及关键技术的工业应用

阐述我国工业级磷酸一铵的生产现状和生产工艺,对湿法磷酸氨中和直接净化法生产工业级磷酸一铵的主要工艺流程、工艺原理以及其工业应用进行了重点介绍。湿法磷酸氨中和直接净化法生产工业级磷酸一铵技术工业应用规模在1万~5万t/a,对于w(P_2O_5)≥29.0%、w(Fe_2O_3+Al_2O_3+MgO)≤5.3%的磷矿,其磷收率可达到70%,产品纯度能达到99.5%以上,且投资小(5万t/a装置固定资产投资为4 630万~5 340万元),经济效益好。     

溶剂萃取法净化湿法磷酸萃取率的影响因素研究

萃取率是影响溶剂萃取法净化湿法酸生产效率和成本的关键因素。研究了溶剂萃取法净化湿法磷酸生产过程中萃取温度、原料磷酸浓度、原料磷酸杂质含量、相比对萃取率的影响,并确定了较佳的工艺条件。结果表明,各因素对萃取率均有较大的影响,较佳的工艺条件为:萃取温度为40~45℃,原料磷酸w(P_2O_5)为55%～57%,相比为4.0。     

磷矿细度对半水法磷酸萃取率影响的实验研究

在半水法磷酸生产过程中,磷矿粉细度对P_2O_5萃取率有较为明显的影响,磷矿粉的细度越细,P_2O_5萃取率越高,但在实际生产过程中,须根据磷矿石的磨矿、选矿、脱水等成本和磷酸生产过程中P_2O_5收率情况来进行综合权衡比较,以选择最经济的生产控制模式。     

锦屏磷矿制饲料级磷酸氢钙工艺特点

用湿法磷酸制饲料级磷酸氢钙过去曾用两段法或钾盐脱氟,前者P_2O_5收率仅约63％甚至更低,其余为肥料级磷酸盐,后者为达到脱氟要求,钾盐用量可达理论量的2～3倍,且在反应过程中部分形成钾石膏;锦屏磷矿镁含量高,多认为不宜制湿法磷酸。本工艺采用粗磷酸处理磷矿粉,以磷矿中的碳酸盐与粗磷酸中的氟反应,不仅脱除了氟,还获得了镁含量甚低的磷矿浆,由其与硫酸反应制取磷酸,磷矿粉处理后的清液与石灰乳中和制得饲料级磷酸氢钙,P_2O_5收率高达92％。镁是动物体内所需的常量元素,磷矿粉处理后镁进入产品中,使动物可经常补充镁,产品中钙含量偏低,但钙、镁的总含量符合国家标准的规定。     

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。     

磷石膏渣库水作为胶磷矿反浮选调整剂的试验研究

湿法制取磷酸工艺中,会产生大量的磷石膏固废堆存,磷石膏在堆存中产生的酸性渣库水处理难、处理成本高。实验将渣库水应用于磷矿选矿工艺中,代替磷酸、硫酸作为选矿调整剂使用,在原矿w(P_2O_5)为27.82%。w(MgO)为1.87%。条件下,将磷石膏堆场渣库水应用于磷矿反浮选工艺后,可以得到精矿w(P_2O_5)=29.65%,w(MgO)=0.6%。产率85.50%、回收率90.93%、选矿效率16.19%的选矿指标,可以为其作为磷矿浮选调整剂使用提供参考。     

高氮磷酸二铵的质量控制

对从选矿、磷酸到磷铵的生产过程工艺控制指标进行分析。结果表明,通过控制精矿浆w(P_2O_5)≥30%、w(MgO)≤1.0%、粒径≤0.074 mm的颗粒占比≥90%、w(固)≥60%,浓磷酸w(P_2O_5)≥46.0%、w(固)≤2.5%、MER≤0.082,磷酸二铵料浆中和度2.0、w(H_2O)2.0%,可生产w(N)≥18.0%的高氮磷酸二铵。     

高溶解度聚磷酸铵的合成研究及其磷氮含量分析

以w(P_2O_5)为85%的工业级热法磷酸和工业级尿素为原料,试验研究了磷酸与尿素缩合法制备高溶解度农用聚磷酸铵的工艺条件。通过试验得到的最优工艺条件:尿素与磷酸的物质的量比为0.8,聚合反应温度为145℃,反应时间为30 min。在此最优工艺条件下制得的聚磷酸铵产品在100 g水中的溶解量达到160 g,w(P_2O_5)为57.7%,w(铵态氮)为19.7%,w(酰胺态氮)为1.6%,平均聚合度为2.52。     

磷酸铵的农业评价

磷酸铵肥料是磷酸一铵(MAP)和磷酸二铵(DAP)的通称。磷酸一铵组分N是12.17％、P_2O_561.71％磷酸二铵组分是N21.19％、P_2O_553.76％。工业湿法磷酸制成的磷酸一铵N—P_2O_5含量为11—55％,磷酸二铵N—P_2O_5含量为18—46％。还生产含量较低N10—11％,P_2O_545—48％的磷酸一铵,也生产磷酸一铵和磷酸二铵的混合物。其N—P_2O_5含量分别为13—52％和