膜分离低成本净化湿法磷酸中试试验研究

采用板框式扩散渗析膜组件对湿法磷酸进行膜分离净化中试试验,研究膜处理通量和酸水体积流量比对膜分离效果的影响。结果表明：在膜处理通量0.80～0.85 L/(m²·h)、酸水体积流量比1.0～1.1条件下,浓磷酸中铁、镁、铝截留率为82%～83%,净化酸P₂O₅回收率为55%～60%;脱硫预处理磷酸中铁、镁、铝的截留率为83%～89%,净化酸P₂O₅回收率为51%～60%。扩散渗析膜分离可脱除湿法磷酸中大部分的阳离子杂质,处理成本低,膜净化酸用于制备下游产品如水溶肥和工业级磷酸盐等具有较大的成本优势。     

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。     

纳滤膜脱除磷酸中金属离子的实验研究

湿法磷酸中含有大量多价金属离子，需要通过低成本、低污染的途径去除。纳滤膜已经在水处理中得到广泛应用，但对于酸性体系尤其是磷酸体系中金属离子脱除的研究还很少。通过对5种纳滤膜在磷酸中的分离性能进行研究，结果表明：随着磷酸浓度和温度的升高，纳滤膜对金属离子的截留率有不同程度的下降；选择分离层材质对纳滤膜在磷酸中的分离性能有很大的影响；纳滤膜的分离效果受到空间位阻、介电排斥、Donnan排斥多重机制相互作用的影响。在研究的商业膜中，NF4的分离性能受磷酸浓度和温度变化影响最小，且具有良好的酸稳定性。在30℃条件下，NF4对P₂O₅质量分数为20%的磷酸溶液中的Fe³⁺、Al³⁺、Mg²⁺平均截留率均大于84.83%，对磷酸的截留率小于5%，在磷酸净化中有很好的应用前景。     

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。     

窑法磷酸中磷酸钙对P2O5反吸过程

窑法磷酸生产中,气体产物P₂O₅与磷矿发生副反应（俗称P₂O₅反吸）生成大量低熔点物料,导致窑内结圈堵料,造成生产装置不能稳定运行。以磷酸钙与P₂O₅的反应为研究对象,采用化学分析与SEM、XRD、IR、Raman、TG及DSC等表征手段对不同温度下该反应产物的P₂O₅含量、形貌、物相组成、结构及热稳定性能等进行研究,探讨磷矿对P₂O₅的反吸行为。研究表明,反吸过程与反应温度密切相关,磷酸钙与P₂O₅在500℃以上发生反应,在500～900℃时,磷酸钙与P₂O₅反应生成偏磷酸钙,900℃反吸产物几乎为纯偏磷酸钙;在1000～1300℃时,反吸产物偏磷酸钙分解为稳定的焦磷酸钙,同时释放出P₂O₅气体,1300℃时反吸产物几乎为纯焦磷酸钙。     

磷石膏库废水利用于磷矿反浮选的试验研究

研究磷石膏库废水用于磷矿反浮选的可行性,并探索对精矿品位、产率和回收率及药剂使用量的影响。研究表明：当磷石膏库废水添加比例2.0%,可代替磷酸作为抑制剂,达到精矿P₂O₅ 29.95%,MgO 1.18%,尾矿P₂O₅ 12.65%的指标,而磷石膏库废水按10%比例进行混配后可代替硫酸作为调整剂,达到精矿P₂O₅ 29.65%,MgO 1.32%,尾矿P₂O₅ 12.25%的指标。论证了磷石膏库废水可无害化、资源化用于磷矿反浮选的可行性。     

湖北某低品位硅钙质胶磷矿同步反浮选工艺研究

针对湖北某低品位硅钙质胶磷矿进行了同步反浮选试验,结果表明,以TCM作为改性调整剂、XFP-01作为脱镁捕收剂、XFP-02作为脱倍半氧化物捕收剂,获得了P₂O₅品位为33.27%、MgO质量分数为0.57%、Al₂O₃质量分数为1.84%、P₂O₅回收率为82.45%的优异磷精矿指标。     

生石灰对半水磷石膏充填胶凝材料性能影响

由于可溶性P₂O₅、F^–等杂质的影响,半水磷石膏(HPG)胶凝活性较差,凝结速率慢。与水泥熟料相比,生石灰改性后的HPG强度性能显著提高,可以作为半水磷石膏充填胶凝材料(HCM)应用于采空区充填。室内试验表明,随着生石灰添加量的增加,HCM凝结时间和泌水率呈先快速下降后缓慢上升规律,抗压强度变化则相反,同时浸出液中总磷和氟化物浓度逐渐降至Ⅰ类固体废弃物标准允许值以下。综合考虑充填性能和环保性,HCM最佳生石灰添加量为2.0%(质量分数)。生石灰使可溶性P₂O₅、F^–转化为Ca₃(PO₄)₂和Ca F₂等难溶性沉淀,加速HPG水化,增加二水石膏晶体接触点数目,提高HCM充填性能。HCM浸出液p H实验值均低于理论值,说明HPG水化过程中共晶P₂O₅会溶为可溶性P₂O₅,降低充填体碱度。     

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。     

湿法磷酸半水工艺考察与石膏结晶过程研究

湿法磷酸半水工艺可生产高浓度磷酸[w(P₂O₅)>40%(质量)],但在半水反应阶段磷矿易发生钝化,半水石膏结晶粒径小,造成工艺后端过滤困难,磷回收率降低。以湖北典型中低品位磷矿为原料,系统考察了半水工艺中SO₄^2-浓度、磷酸浓度、反应温度等条件对半水石膏结晶物相、形貌及粒径的影响规律,分析了优化条件下石膏杂质赋存与含量变化。结果表明,半水反应中液相硫酸、磷酸浓度会引起半水石膏物相、形貌、粒径变化,磷硫浓度提高会导致石膏晶体形貌由柱状变化为棒状、片状,粒径从70μm减小到10μm。优化工艺条件下,半水石膏较原工艺石膏P₂O₅含量降低至1.39%(质量),磷的主要存在形式为难溶性磷酸盐,同时F含量降低至0.44%(质量),其以CaF₂、AlF₃等难溶物形式存在于石膏,其他杂质含量均有所降低。本研究可为半水工艺生产过程参数优化及半水石膏品质提升提供参考。     

固液反萃湿法磷酸生产磷铵的工艺研究

通过连续逆流萃取对原料湿法磷酸先进行净化,萃取后的有机溶剂相直接用氨反萃取生成磷铵晶体,再沉降使晶体与有机萃取剂分离,实现磷铵直接反萃结晶和萃取剂的循环利用。结果表明用氨直接固液反萃湿法磷酸生产磷铵的最佳工艺条件是：萃取剂组成为V(磷酸三丁酯)∶V(稀释剂)=1∶1,原料磷酸浓度为w（P₂O₅）=40%～50%,萃取剂用量为V(萃取剂)∶V(原料磷酸)≈3∶1,萃取搅拌时间约为5 min,氨用量控制为氨反萃结晶后的液相pH≈7,固液反萃-结晶温度为15～20 ℃。最终所得的磷铵晶体中w(氮)＞20%、w(五氧化二磷)＞50%,原料湿法磷酸中的五氧化二磷一次性利用率接近50%。该法所得磷铵晶体中氮磷含量均接近工业磷酸二铵(98%)标准,远大于国家肥料级农用磷铵产品标准。     

电感耦合等离子体原子发射光谱法测定食品添加剂磷酸和磷矿石指标

研究电感耦合等离子体原子发射光谱法测定食品添加剂磷酸中As、Fe、Pb、Cd、Cr、S含量和磷矿石中P₂O₅、Fe₂O₃、Al₂O₃、CaO、MgO、SiO₂、K₂O、Na₂O含量。测定食品添加剂磷酸时,通过加入85%磷酸(优级纯)试剂的方法,来配制标准溶液并制作工作曲线,以此消除样品的基体干扰;测定磷矿石时,使用磷矿石国家标准物质来配制标准溶液并绘制工作曲线,以此消除样品的基体干扰。该方法准确度和精密度高,能够满足企业生产对分析检测的要求。     

2023年一季度我国磷复肥行业运行情况

2023年一季度我国磷复肥行业整体运行平稳：磷肥总产量为P₂O₅408.3万t，同比下降1.8%；出口量为P₂O₅72.1万t，较上年同期增长34.0%，出口总额达到11.4亿美元，同比增长40.5%；累计进口NPK三元复合肥P₂O₅3.8万t，同比减少16%；国内实际供应量为P₂O₅372万t，较2022年同期增长1.5%；行业营业收入虽然同比增加2.4%，但利润较上年同期下降36%。国际市场价格一路走低，国内外销售价差大幅度收窄，拉低出口效益。进入2023年二季度，国内需求转入淡季，国际价格大幅度下滑，出口不容乐观，预计行业开工负荷有所下降。     

湿法磷酸除镁技术研究进展

湿法磷酸中金属离子杂质的净化一直是磷酸净化技术的难点,特别是镁离子的分离。主要介绍了反胶团溶剂萃取法、离子交换法、液膜分离法、化学沉淀法、反渗透法和浓缩法在湿法磷酸净化除镁过程中的研究进展,分析了各种方法的优缺点和工业应用上的局限,展望了湿法磷酸除镁技术研究的发展方向。着重指出了液膜分离法具有选择性强、分离效果好、传质效率高、流程简单、能耗低等特点,和其他方法的结合能有效净化湿法磷酸中的金属阳离子,在工业上有十分广阔的应用前景。     

P2O5对(K,Na)2O-CaO-Al2O3-B2O3-SiO2系分相乳浊釉性能及结构的影响

在(K,Na)₂O-CaO-Al₂O₃-B₂O₃-SiO₂分相乳浊釉中引入P₂O₅,用热膨胀仪、色度仪、维氏硬度计、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、红外光谱等测试方法探究其对釉面性能及釉玻璃结构的影响。结果表明:釉面白度和维氏硬度随P₂O₅引入量的增加而显著提高,白度由46.58%提高至71.79%,维氏硬度由737.94 HV提高至1 153.03 HV;在P₂O₅组分引入量较低时(0.58%,摩尔分数,下同),[PO₄]易夺取基质玻璃相中[BO₄]的桥氧促使[BO₄]向[BO₃]转变,促进釉熔体分相,此时P₂O₅多存在于富硼分相液滴中。当P₂O₅组分...     

云南尖山低品位磷矿特征研究及工业应用

对云南尖山磷矿堆存的低品位混合型磷块岩进行矿石特性研究，分析磷矿石的化学组分、矿物组成及结构、嵌布粒度、矿物单体解离特征及矿石可选性。通过实验室不同选矿工艺研究及对比，最终选择与碳酸盐型胶磷矿配矿浮选生产应用。配矿浮选采用反浮选一次粗选、一次精选、一次扫选工艺，可获得精矿w(P₂O₅) 28.04%、w(MgO) 0.93%、产率71.87%、P₂O₅回收率90.37%的选矿指标。     

低品位硅钙质胶磷矿正反浮选试验研究

为高效利用低品位硅钙质胶磷矿，对湖北荆门某磷矿进行了原矿工艺矿物学和浮选工艺参数优化研究。在磨矿细度≤0.074 mm粒级占99.3%,浮选温度35℃,正浮选粗选Na₂CO₃用量4.75 kg/t、水玻璃1.0 kg/t、TY 1.5 kg/t、MG-5为2.5 kg/t,反浮选粗选H₂SO₄用量35 kg/t、H₃PO₄用量3 kg/t的条件下，对原矿P₂O₅品位为17.1%的磷矿进行“正浮选一粗二精一扫反浮选一粗二扫”试验，获得了精矿P₂O₅品位为29.51%,回收率为77.12%的良好选矿指标。     

常温正反浮选工艺富集放马山低品位胶磷矿研究

以放马山低品位胶磷矿为研究对象,以棉油脂肪酸通过皂化、复配复合表面活性剂获得的MON-135作为正浮选捕收剂,进行常温正反浮选实验。结果表明,对棉油脂肪酸进行改性获得的捕收剂,可以用于常温浮选低品位胶磷矿,反浮选中柠檬酸的抑制作用优于磷酸;在浮选温度为20℃,磨矿细度<0.074 mm颗粒占比97.89%,正浮选粗选碳酸钠、水玻璃、常温捕收剂MON-135用量分别为5.0、4.0、1.4 kg/t,扫选捕收剂用量为0.45kg/t,反浮选粗选硫酸、柠檬酸、捕收剂LAA-11用量分别为27.3、1.8、0.4 kg/t,反浮选扫选硫酸用量为6.0 kg/t的条件下,原矿(w(P₂O₅) 15.56%)经过正浮选一粗一精一扫与反浮选一粗一扫闭路流程,获得了磷精矿w(P₂O₅)28.26%、P₂O₅回收率83.16%的浮选指标。     

P2O5/Al2O3包覆的装饰纸用钛白粉的制备

制备了P₂O₅/Al₂O₃包覆的装饰纸专用钛白粉,对钛白粉应用于装饰纸的留着率和耐光性进行分析,采用四因素三水平设计正交试验,分别考察了P₂O₅包覆量、铝包覆总量、 第一层铝包覆量、第二层包覆陈化pH对其包膜后应用于装饰纸性能的影响,利用正交试验分析确定了P₂O₅/Al₂O₃复合包膜的最佳表面处理条件,并对其表面形态和表层元素进行分析,结果表明,钛白粉表层包覆效果较好,研制出的钛白粉具有优异的装饰纸应用性能。     

湿法磷酸生产中萃取尾气氟资源回收利用

由于湿法磷酸装置萃取尾气洗涤系统氟资源回收有限,造成磷石膏、渣场酸性水中含氟物质不断增加,不仅对环境造成影响,而且制约其他资源的再利用。为提高磷酸生产中氟资源的回收利用率,对20万t/a磷酸装置萃取尾气洗涤装置进行改造,介绍改造方案、氟回收工艺流程及工艺指标控制。改造后每生产P₂O₅ 1 t,尾气洗涤系统氟硅酸回收量增加10.6 kg,渣场水中w(F)降低50%左右,实现经济效益和环境效益的统一。