磷矿酸解反应特性研究

对比研究了硫酸分解四川金河磷矿和贵州开阳磷矿制二水物法湿法磷酸时,酸浓度、温度、反应时间、液固比等工艺条件对磷矿分解率和磷酸收率的影响,并对其影响机理进行了讨论,得出了最佳反应条件,为进一步研究杂质的影响提供了理论基础。     

金河磷矿在磷酸中的溶解动力学

本文基于用大量循回磷酸分解低品位磷矿，分离不溶物质后再加硫酸沉淀出石膏以制取磷酸的流程，研究了金河磷矿在过量磷酸中的溶解动力学。根据所得动力学曲线的自阻化特征，选用了包含自阻化因素的德罗兹多夫方程来描述酸解动力学。结果表明此模型与实验结果能较好吻合     

磷尾矿中磷、镁、铁、铝在硫酸中分解速率的实验研究

用动力学的方法研究了磷矿浮选尾矿中磷、镁、铁、铝在硫酸中的转化率,以揭示他们在硫酸中分解速率的变化规律,为综合回收尾矿中镁和磷提供基础依据.研究结果表明:硫酸浓度对磷和镁的分解温度大,尾矿的分解反应属于扩散控制过程;铁铝杂质在低浓度硫酸中的分解具有负温度效应,铝杂质的溶解受硫酸浓度影响的作用大于铁杂质,在高硫酸浓度时尤为突出.     

富钾页岩矿粉的酸浸提钾

为了有效利用矿样的难溶性钾资源,针对湖北宜昌地区的富钾页岩,首先直接用硫酸浸取提钾,然后在页岩中加入一定质量配比的磷矿后再用硫酸浸取提钾.考查了矿样质量配比,硫酸质量分数,硫酸用量,反应时间对钾提取的影响.结果表明:在常温常压下钾岩矿直接用硫酸提钾,浸出率只有12%左右;富钾页岩矿粉与磷矿矿粉按一定比例混合后用硫酸得到较好的钾的浸出率.最佳的工艺条件为:富钾页岩矿与磷矿的质量比为0.8,硫酸用量为4 m L/g,硫酸质量分数为60%,常温下反应2 h,钾的浸出率为73%左右.     

酸对捕收剂在胶磷矿和白云石表面吸附的影响

浮选过程中抑制剂会使矿物表面亲水,还可能与捕收剂存在竞争吸附. 硫酸和磷酸是钙（镁）质磷矿石反浮选工艺常用的抑制剂. 通过单矿物和人工混合矿浮选试验及吸附量测定,研究了胶磷矿 - 白云石反浮选体系中,抑制剂硫酸或磷酸浓度对捕收剂 GJBW 在矿物表面吸附量的影响. 结果表明,酸浓度对矿物上浮率影响较大,但对捕收剂在胶磷矿和白云石表面吸附量影响均较小,说明该体系中抑制剂和捕收剂在矿物表面不是竞争吸附而是共同吸附,综合决定表面亲/疏水性,进而影响其上浮率. 于是建立了两者在矿物表面共同吸附的双电层模型,其中不溶油酸分子（HOl）作为主要捕收剂组分在白云石 - 水界面起主导作用使表面疏水,而胶磷矿酸溶释放出的或磷酸电离出的 H ₂ PO ₄ ^- 做为主要抑制组分在胶磷矿 - 水界面起主导作用使表面亲水.     

三维图形处理在磷矿脱镁动力学研究中的应用

建立了磷、镁脱出的动力学模型,并得到硫酸脱出磷矿中氧化镁时磷、镁脱出的反应速率方程。同时应用计算机的三维图形对磷、镁脱出过程进行了表述。研究结果表明：pH, 反应温度,反应时间以及磷矿粒度对磷,镁脱出率有着不同的影响。此结果对于磷矿化学脱镁过程的工业应用有着指导作用。     

云南会泽高镁中低品位胶磷矿单一反浮选

为了降低云南会泽高镁中低品位磷矿的氧化镁的含量,提高五氧化二磷的品位,采用全硫酸一粗一扫的单一反浮选工艺对云南会泽高镁中低品位磷矿进行了试验.在原矿五氧化二磷的品位为23.71％,最佳磨矿细度为-0.074 mm 88.2％的条件下,以硫酸作为pH调整剂和抑制剂（不需要添加磷酸等其他的抑制剂）,以改性的棉籽油脂肪酸皂为捕收剂,进行浮选试验.结果表明：在粗选硫酸用量为10 kg/t,扫选硫酸用量为6 kg/t,捕收剂TSM-2用量分段加药,第一段粗选添加1.2 kg/t,第二段为0.3 kg/t时,获得精矿五氧化二磷品位为30.09％,回收率达到86.53％,氧化锰由原矿的4.55％降至精矿的0.78％,脱镁率为88.13％的较好指标.为云南会泽磷矿的利用开辟了新途径.     

中国磷资源的分级可持续开发利用

我国磷矿石平均含P₂O₅ 18%,其中中低品位磷矿占总储量的一半,且近2/3属于难选矿,而易选矿的磷灰石平均品位含P₂O₅ 6.7%,矿石量占总储量的18.52%,因此每选出1 t含P₂O₅ 30%的高品位磷矿,将产生4 t 以上的尾矿. 为延长磷矿使用寿命,郑州大学联合云天化集团开发了“郑州大学-云天化”磷资源可持续利用模式,其实质是采用不同的途径充分利用各种品级的磷矿,如通过选矿富集为含P₂O₅ 30%的商品磷矿,主要供给生产磷铵、磷酸;P₂O₅ 27%的磷矿用于无磷石膏排放的脲硫酸复肥的生产; P₂O₅ 14%~24%的磷矿可生产碱性熔融钙镁磷肥;磷矿顶板含钾页岩用于生产熔融磷钾肥;二次选矿得到的P₂O₅ 27%的磷矿用于生产过磷酸钙;二次尾矿可进一步加工成土壤调理剂;精制磷酸过程中的萃余酸用于生产包裹型缓释肥料等,有望使中国磷资源使用年限大大延长.     

盐酸湿法磷酸生产工艺优化

利用中低品位磷矿制取工业级磷酸．盐酸分解矿石得到氯化磷酸二氢钙;重点通过对氯化磷酸二氢钙的pH值调节和硫酸打浆生产粗磷酸及其净化等工艺条件进行研究．实验结果表明,湿法磷酸达到工业级标准;该方法是一条适合工业化的工艺路线．     

盐酸湿法磷酸生产工艺优化

利用中低品位磷矿制取工业级磷酸.盐酸分解矿石得到氯化磷酸二氢钙;重点通过对氯化磷酸二氢钙的pH值调节和硫酸打浆生产粗磷酸及其净化等工艺条件进行研究.实验结果表明,湿法磷酸达到工业级标准;该方法是一条适合工业化的工艺路线.     

低品位磷矿制取磷酸试验研究

随着世界磷矿资源日渐枯竭,低品位磷矿的开发利用显得非常迫切.本研究采用硝酸分解低品位磷矿,以磷矿中P2O5的浸取率为指标,考察了硝酸的质量分数、酸比、反应温度、反应时间的影响,从而确定了硝酸分解低品位磷矿的最佳工艺条件为：硝酸质量分数29%、酸比8、反应温度60℃、反应时间45 min;在此最佳条件下,对磷矿P2O5的浸取率为98.1%;而且通过扫描电镜观察了不同反应时间下磷矿颗粒表面的形貌特征的变化.实验结果为两步法分解低品位磷矿制取磷酸并联产硫酸钙晶须的研究和可行性论证提供了基础数据.     

硫酸和氧化亚铁硫杆菌浸出低品位磷矿

研究了硫酸和氧化亚铁硫杆菌（Af．f．）浸出低品位磷矿过程中初始pH值和底物成分对磷的浸出率的影响．实验结果表明：在初始pH值为1．50～3．50时，硫酸和Af．f．都能有效提高细菌培养液中磷的浸出率，且当pH值为2．00、培养底物为混合矿时，Af．f．浸出磷矿中磷的浸出率最大，达到9．50％．     

复合菌分解低品位磷矿研究

为实现低品位磷矿资源利用,探究复合菌的解磷作用。将4株解磷菌,假单胞菌LA、棘孢木霉LZ1、巨大芽孢杆菌EC3、沙雷氏菌LX1进行了组合,筛选出解磷效果最佳的复合菌。研究了不同碳源、氮源及复合菌组合方式等因素对复合菌解磷效果的影响,利用单因素和正交实验优化了复合菌分解低品位磷矿的条件。研究表明复合菌LA+EC3解磷效果最好,可溶磷质量浓度达到397.86 mg/L;蔗糖和硫酸铵分别为复合菌LA+EC3的最适碳源和氮源,先单菌培养再组合的方式解磷效果更好;复合菌分解低品位磷矿的最优条件为：复合菌接种量10%、蔗糖质量浓度10 g/L、硫酸铵质量浓度0.5 g/L、初始pH 5。结果表明,复合菌的解磷效果并不都优于单菌株,不同复合菌组合方式、初始接种量、初始pH、碳源和氮源对复合菌解磷效果有显著影响。     

磷矿组成的人工优化

采用正交实验法，通过人工添加氧化物改变磷矿中各组分的含量，研究了四川金河磷矿酸解的优化组成，得到了磷矿各组分的优化配比，并通过数学软件SPSS进行回归分析得到各组成与磷矿分解率和五氧化二磷收率之间的函数关系式，为人工配矿提供了理论基础，为四川磷矿的开采利用提供了有利的途径。     

硫酸和氧化亚铁硫杆菌浸出低品位磷矿

研究了硫酸和氧化亚铁硫杆菌(At.f.)浸出低品位磷矿过程中初始pH值和底物成分对磷的浸出率的影响.实验结果表明:在初始pH值为1.50～3.50时,硫酸和At.f.都能有效提高细菌培养液中磷的浸出率,且当pH值为2.00、培养底物为混合矿时,At.f.浸出磷矿中磷的浸出率最大,达到9.50%.     

添加剂提高金河磷矿酸解速度的研究

本文研究了添加剂对提高四川金河磷矿酸解速度的影响，并进行了添加剂最佳加入量的选择，实验表明，添加剂的加入，可以加速磷矿的分解，提高过滤系统的洗涤率。     

中低品位磷矿生产工业级磷酸二铵的工艺研究

利用磷酸分解中低品位磷矿生产湿法磷酸。通过湿法磷酸与有机碱形成复合物沉淀,实现了磷酸与杂质离子的高效分离,从而得到工业级磷酸二铵。本工艺使中低品位磷矿能得到高效利用,为工业磷酸及其磷酸盐的生产提供了一种有效的方法。     

中低品位磷矿生产工业级磷酸二铵的工艺研究

利用磷酸分解中低品位磷矿生产湿法磷酸.通过湿法磷酸与有机碱形成复合物沉淀,实现了磷酸与杂质离子的高效分离,从而得到工业级磷酸二铵.本工艺使中低品位磷矿能得到高效利用,为工业磷酸及其磷酸盐的生产提供了一种有效的方法.     

低品位磷矿在变浓度磷酸中酸解动力学

本文采用理论与实验相结合的方法对低品位磷矿在原始开车时非定态变浓度（P2O5浓度）酸解动力学进行了研究。根据低品位磷矿反应过程中主体液相磷酸浓度逐步变化的过程,提出了新的非定态酸解动力学模型。实验研究了在323K～358K温度范围内该过程的酸解动力学行为。研究结果表明：系统的反应速率常数和磷矿的酸解率随着温度的升高而逐渐增加;该动力学过程的表观活化能为71.86KJ/mol;指前因子为6.5175×106。实验结果表明所选动力学模型较好地反映了该低品位磷矿变浓度非定态酸解动力学过程,为工艺条件的优化和反应器的设计提供了理论依据。     

硝酸分解磷矿反应动力学的研究

硝酸分解磷矿的反应过程属于液、固相多相化学反应。化学反应是在磷矿颗粒表面上,即在液、固相的界面上进行。因此,界面的大小和界面的性质对整个反应过程有较大影响。硝酸分解磷矿的化学反应系按方程式 Ca_5F(PO_4)_3 10HNO_3=5Ca(NO_3)_2 3H_3PO_4 HF↑进行的,反应过程中所生成的产物硝酸钙的溶解度很大,且Ca(NO_3)_2·4H_2O的溶