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。