磷酸/硫酸氢铵混合分解瓮福磷矿的研究

通过间歇实验考察了搅拌速度、反应温度、磷酸含量、H3PO4/Ca5F(PO4)3摩尔比、NH4HSO4/Ca5F(PO4)3摩尔比和初始NH4HSO4含量等工艺条件对磷酸/硫酸氢铵混合分解贵州翁福磷矿的影响。结果表明:随着反应温度、NH4HSO4/Ca5F(PO4)3、初始NH4HSO4含量的增大,磷矿转化率呈现先增加后减小的趋势。优化的工艺条件为:搅拌速度为400 r/min,反应温度为65℃,磷酸含量为质量分数30%P2O5,H3PO4/Ca5F(PO4)3摩尔比为10,NH4HSO4/Ca5F(PO4)3摩尔比为6.5,溶液中初始NH4HSO4含量为质量分数3%SO3,在此条件下磷矿的转化率可达到95.0%。采用磷酸/硫酸氢铵混合分解磷矿可降低磷矿酸解所需的硫酸消耗量,同时降低后续氨中和过程的气氨消耗量,为实现氯碱、硫酸和肥料工业产业链的结合创造了条件。     

氯化铵与硫酸反应制备硫酸铵盐和氯化氢

因氯离子导致土壤盐化和对部分农作物有不利影响使氯化铵在农业中的应用受到限制.为了考察用硫酸转化氯化铵为硫酸铵的可能性和探索较佳的转化工艺条件,实验研究了在不同的物料比、反应温度及反应时间下氯化铵与硫酸的反应历程.结果表明,氯化铵与硫酸反应分两步进行:第一步生成硫酸氢铵;第二步是硫酸氢铵与氯化铵进一步反应生成硫酸铵.随着硫酸铵的生成会形成NH4 Cl,NH4 HSO4和(NH4)3H(SO4)2组成的低共熔混合物,使反应进行困难.升高反应温度、延长反应时间有利于提高氯化铵的转化率,降低硫酸铵盐产物中氯离子的含量.该工艺在氯化铵和硫酸过剩又需要氯化氢的地区具有很好的应用前景.     

硫酸氢铵分解磷矿动力学研究

在反应温度40—80℃,硫酸氢铵初始浓度3.65—5.22 mol/L,磷矿粒度0.125—0.18 mm,搅拌速度为400 r/m in的条件下,对硫酸氢铵分解磷矿的反应动力学进行了研究,磷矿分解速率随着搅拌速度、反应温度、硝酸浓度和颗粒细度的增加而增加;氢离子通过液膜的扩散传质是该过程的速率控制步骤。应用固体粒径减小的缩芯模型,将上述各影响因素的实验数据回归得到的动力学模型,方差分析表明模型可靠,为硫酸氢铵分解磷矿工艺条件的优化和反应器的设计提供了理论依据。     

硫酸氢铵分解NH_4Cl制备NH_3和HCl工艺研究

对氯化铵分解的硫酸氢铵法进行了验证性的研究。同传统的专利及其它报道相比,采用本文的工艺,可使氯化铵的转化率达到95%。结果表明,当NH4HSO4：NH4Cl的摩尔比为4∶1时,反应温度在220~350℃之间,氯化铵转化率≥95%,氨气收率、氯化氢收率均≥95%。     

硫酸氢铵循环法制湿法磷酸及其萃取分离条件研究

为了解决电热法和湿法制备磷酸的工艺复杂、耗电量大、对磷矿品位要求高、制得的磷酸浓度低等问题,本实验采取低品位磷矿与硫酸氢铵为原料制备磷酸,并对磷酸的萃取分离条件进行探究。试验结果表明,在反应温度为70℃、硫酸氢铵过量、搅拌速度为340 r/min、反应时间为1 h条件下,磷酸的产率可达94%。有机溶剂甲醇、乙醇能够萃取出硫酸铵,随着有机溶剂的增加硫酸铵的溶解度降低,温度对硫酸铵的溶解度影响较小,在高温条件下,硫酸铵的溶解度增大;不同浓度磷酸对硫酸铵的溶解度影响较小,在26.30%～36.73%之间波动;磷酸对甲醇水溶液的蒸馏基本无影响。实验实现了对低品位磷矿的利用与硫酸氢氨的循环利用。     

硫酸氢铵盐离子液体催化亚麻油制备生物柴油的研究

以浓硫酸和三乙胺为原料制备了酸性离子液体硫酸氢铵盐[Et3NH][HSO4],作为催化剂用于亚麻油与甲醇酯交换反应制备生物柴油。考察了催化剂添加量、醇油摩尔比、反应温度和反应时间等因素对酯交换产品收率的影响。试验结果表明:硫酸氢铵盐离子液体对酯交换反应有很高的催化活性,在甲醇与亚麻油摩尔比为8∶1、催化剂占原料油质量分数6%、反应温度120℃和反应时间5 h的优化条件下,酯交换产品收率可达90%以上。产物中含有十五酸甲酯、软脂酸甲酯等长链酯类物质,与生物柴油的化学组成分相似,说明离子液体硫酸氢铵盐能够催化制备生物柴油。     

脲硫酸分解磷矿过程第一阶段反应动力学研究

在反应温度333—358 K,硫酸质量分数29%—43%范围内,用纯试剂研究了尿素存在条件下硫酸分解磷矿过程第一阶段的反应速率,得到第一阶段反应活化能为9985 J/mol,反应级数为1.0309;与硫酸分解磷矿反应系统进行对照,对硫酸分解磷矿反应系统,反应活化能为9867 J/mol,反应级数为0.8218。影响反应速率的指前因子为k0,硫酸分解磷矿的k0值相当于脲硫酸分解磷矿的k0值的3.4倍。加入尿素后,第一阶段分解速率明显减慢。该研究较好地解释了脲硫酸分解磷矿工艺过程中磷矿分解率较高,硫酸钙包裹减轻、无需较长的堆置熟化期的问题,对于脲硫酸分解磷矿工艺条件的选择具有理论指导意义。     

硫酸与氯化铵反应过程消泡条件研究

在硫酸酸解氯化铵生产无氯复混肥新工艺中,硫酸和氯化铵反应生成硫酸氢铵和氯化氢的过程会产生大量的泡沫,严重影响正常的生产操作。文中研究了H2SO4/NH4Cl摩尔比、消泡桨转速、氯化铵含水质量分数、初始硫酸氢铵倍数等工艺条件对于发泡倍数的影响。结果表明:物料摩尔比对发泡倍数的影响较小;消泡桨转速在400 r/min以上有较好的消泡效果;发泡倍数随氯化铵含水质量分数的增加而减少,在满足复混肥工艺要求的前提下,氯化铵的含水质量分数为30%可以起到较好的消泡效果;对于反应底料硫酸氢铵,当达到30倍用量时,基本可以消除泡沫的影响。     

磷酸分解磷矿的工艺条件研究

针对双槽工艺二水物湿法磷酸生产中出现的问题 ,在磷酸分解磷矿化学反应过程研究取得成果的基础上 ,研究了两步法中反应时间、反应温度、硫酸加入时段和方式及搅拌强度等 ,对磷矿分解率和所得湿法磷酸浓度的影响。用金河磷矿实验得出的原则工艺条件是 ,反应温度 80℃左右 ,磷酸分解磷矿时间 2h、总反应时间 5h ,液固比 4∶1(质量计 ) ,液相SO3浓度 3 5mg/mL ,搅拌强度随反应时间递降 ,可制得ω(P2 O5)为 2 8%的磷酸 ,磷矿分解率达 98%。     

氯化钾与工业浓硫酸制备硫酸氢钾的工艺研究

探讨了在无水相中工业浓硫酸分解氯化钾固体时反应的温度、原料摩尔配比、时间以及硫酸质量分数对硫酸氢钾产品的影响,并做相关实验探究尾气氯化氢气体吸收问题。通过单因素实验、正交试验得出:工业浓硫酸与氯化钾反应制备硫酸氢钾的最优工艺条件为温度80℃,原料摩尔比1.1∶1,反应时间60 min,硫酸质量分数70%,此时反应转化率约为92%,固相中KHSO_4质量分数约为97.5%,KCl质量分数约为2.5%,H_2SO_4质量分数约为0.1%。其中,对实验影响优先次序为温度>原料摩尔配比>反应时间>硫酸质量分数。尾气HCl气体吸收效果较好。实验制备得到的硫酸氢钾产品完全符合工业标准。     

磷矿酸解液制备硫酸钙晶须工艺研究

首先以盐酸分解磷矿制备酸解液,再通过向酸解液中加入硫酸制备硫酸钙晶须。实验考察了加料时间、搅拌转速、硫酸浓度、硫酸根与钙离子物质的量比、氧化钙质量分数、反应温度对硫酸钙形貌及晶须长径比的影响。采用扫描电镜观察硫酸钙形貌并用Image-Pro-Plus对硫酸钙SEM图进行分析得到硫酸钙晶须的平均长径比。实验得到硫酸钙晶须的最佳制备工艺条件是：加料时间为20 min、搅拌转速为350 r/min、硫酸质量分数为40%、反应温度为70 ℃、硫酸根与钙离子物质的量比为0.2、氧化钙质量分数为5.5%,在此工艺条件下可以得到长径比达到98.84的硫酸钙晶须,且形貌均匀。     

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。     

脲硫酸分解磷矿宏观动力学研究

以保康矿为基础,对脲硫酸分解磷矿的宏观反应动力学进行了研究,该反应过程中阻化作用对反应速率影响很大,阻化系数β随反应温度升高、矿粉粒度减小而增大,随酸解剂摩尔比而变化。在磷矿粒度为0.110—0.174mm,反应温度为339—359 K和酸解剂摩尔比为n(尿素)∶n(硫酸)=2.0—3.6∶1的条件下,实验得到包含阻化系数的脲硫酸分解磷矿过程的宏观动力学方程,方差分析表明模型可靠,为工艺条件的优化和反应器的设计提供了理论依据。     

硫酸分解织金含稀土磷矿化学反应过程实验研究

根据湿法制磷酸工艺,采用工业硫酸分解织金含稀土磷矿,研究了反应温度、磷矿粒度和硫酸浓度对贵州织金含稀土磷矿分解率的影响。反应温度为338~348 K,磷矿粒度为0.110~0.075 mm和硫酸的浓度为22.0%~25.0%的条件下,用粒径不变的缩芯模型来描述工业硫酸分解织金含稀土磷矿化学反应过程。推导出了该过程的理论模型和实验数据的回归模型,方差分析表明模型可靠。为工艺条件的优化和反应器的设计提供了理论依据。     

基于响应曲面法的磷酸分解磷矿研究

以云南富藏的磷矿资源作为研究对象,考察了磷酸浓度、液固比和温度对磷矿转化率的影响.通过响应曲面实验设计(RSM),建立了磷酸分解磷矿过程的回归模型,该模型较好地反映了磷矿转化率与磷酸浓度、液固比和温度之间的关系;利用该模型优化得到分解最佳工艺条件为温度110 ℃,液固比9,磷酸浓度42%(P2O5计),在此工艺条件下磷矿转化率达99.29%,与模型预测值相对误差<1%,表明所得模型可以精确反映参数之间的相关关系,可以用于磷矿分解过程的预测与优化.     

硫酸脲分解磷矿影响因素研究

本文对硫酸脲分解磷矿粉反应的影响因素(反应温度、尿素与硫酸的摩尔比)进行了分析。并对结晶的形状进行观察和讨论。实验结果表明:升高反应温度,反应速率提高,在相同反应时间下,转化率提高,但同时结晶变小;随着尿素与硫酸摩尔比的增大,反应速率有所降低;添加尿素能够生成尿素和硫酸钙的加合物,因此结晶较大,减弱"包裹"或"钝化"现象,有利于第二阶段反应进行。在工业实施时,应综合考虑各种因素的影响及各因素间可能的制约和协同作用。     

酸热烧结法制备饲料级脱氟磷酸钙的研究

以四川清平磷矿为原料,用酸热烧结法制备饲料级脱氟磷酸钙,研究了磷矿脱氟的主要影响因素。实验结果表明：磷酸配比、烧结温度以及烧结时间对脱氟反应有显著影响,而磷酸浓度对脱氟反应的影响不明显。实验得出的最佳工艺条件为：磷酸配比控制在27％～30％,烧结温度1180-1230℃,烧结时间120min,磷酸w（P2O5）45％左右。在此条件下可制得质量合格的饲料级脱氟磷酸钙产品。     

盐酸酸化磷矿生产氮磷复合肥的研究

介绍用盐酸酸化磷矿粉生产氮磷肥的方法.按生成CaHPO4化学计量加入盐酸,反应完成后,加入硫酸铵进一步转化CaHPO4和CaCl2得到无水氮磷肥,该肥料中的磷几乎全部以水溶性P2O5存在.氮磷肥可作为基肥生产三元复混肥.     

磷酸分解亚硫酸铵新工艺中间试验总结

含ＳＯ２废气的脱硫采用氨法吸收得产品亚硫酸铵,用磷酸分解亚硫酸铵,解吸出的ＳＯ２用于制造硫酸,料浆可制得符合ＧＢ１０２６０－８８规定的俦品磷酸一铵。介绍其化学反应机理,工艺流程,中间试验获得的主要工艺参数及产品质量,讨论了若干值得重视的问题。亚硫酸铵解吸装置的投资低,综合利用好,经济效益好,且不产生污染物,尤其对有磷铵装置或就近有磷铵装置的火力发电厂和一转一吸硫酸装置,不失为一种好的处理方法。