湖北東圣化工集團(tuán)有限公司磷銨工藝(已修改)
2025-02-14 20:22 本頁(yè)面
【正文】 一、原料磷礦 ? 磷酸鹽巖主要 分布在非洲、北美、亞洲、 中東、南美 等 60 多個(gè)國(guó)家和地區(qū)，其中 80％以上集中分布在摩洛哥、美國(guó)、南非、約旦和中國(guó)。按儲(chǔ)量和儲(chǔ)量基礎(chǔ)摩洛哥位居第一位，中國(guó)居第二位，美國(guó)居第三位。世界磷酸鹽資源豐富，按目前產(chǎn)量，探明儲(chǔ)量靜態(tài)可保證 128 年，儲(chǔ)量基礎(chǔ)靜態(tài)可保證 376 年。目前世界上共有 30 多個(gè)國(guó)家生產(chǎn)磷礦 ，主要 生產(chǎn)國(guó)有美國(guó)、摩洛哥、中國(guó)和前蘇聯(lián)，四國(guó)的產(chǎn)量約為總產(chǎn)量的 ％。 我國(guó)磷資源遠(yuǎn)景較好，據(jù)初步預(yù)測(cè)，我國(guó)磷資源總量可達(dá)300 億 t 以上。 ? 磷礦石是生產(chǎn)磷肥的主要原料，世界上90％的磷礦用于生產(chǎn)各種磷肥， ％生產(chǎn)磷酸鹽飼料， 4％生產(chǎn)洗滌劑，其余用于化工、輕工、國(guó)防等工業(yè)。我國(guó)磷礦資源消費(fèi)結(jié)構(gòu)與世界不同，磷肥生產(chǎn)占 82％，黃磷占 11％～ 13％，其它磷制品占 5％～ 7％。 ? 磷礦資源是不可再生資源，國(guó)土資源部早已將磷礦列為 2023 年后不能滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求的 20個(gè)礦種之一，所以，磷礦開(kāi)采企業(yè)應(yīng)采選結(jié)合、礦肥結(jié)合、礦化結(jié)合，實(shí)現(xiàn)貧富兼采，以節(jié)約不可再生的礦產(chǎn)資源。 我國(guó)磷礦資源特點(diǎn) ? (1) 資源儲(chǔ)量較大，分布比較集中 ? (2) 中低品位礦多，富礦少 ? (3) 膠磷礦多，采選難度大 ? (4) 礦床類型以沉積磷塊巖型為主 礦石類型 ? 礦石工業(yè)類型 主要為硅鈣質(zhì)磷礦 ? 礦石自然類型 分四種 （ 1）致密塊狀磷塊巖 （ 2）致密條紋狀磷塊巖 （ 3）白云質(zhì)條帶磷塊巖 （ 4）泥質(zhì)條帶磷塊巖 ? 礦石礦物為碳氟磷灰石。脈石礦物主要為白云石、粘土礦物、石英、鉀長(zhǎng)石等，其次為黃鐵礦、其他為陸屑及炭質(zhì)、有機(jī)質(zhì) 。 礦石成分構(gòu)造 ? 礦石的主要結(jié)構(gòu)類型為碳氟磷灰石的假鮞狀 。 ? 礦石的結(jié)構(gòu)以條帶狀為主，可分為稠密、中等和稀疏帶狀三種 。 ? 其次是角礫狀構(gòu)造和致密塊狀構(gòu)造 ? 約有 97%的磷塊巖條帶寬度在 2mm 以上，其中有 12%的寬度在 20mm 以上；約有 90%的脈石帶寬度在 2mm 以上，其中約有 30%的寬度在 20mm 以上。 礦石嵌布特征 ? (1) 膠磷礦： 膠磷礦 95%以上呈圓形、次圓形、粒狀膠狀結(jié)構(gòu)分布于磷塊巖的條帶中。 ? (2) 磷灰石：該礦物有兩種形式，一種是以微晶粒狀，柱狀分布于圓形、橢圓形膠磷礦碎屑周圍，形成包殼。另一種是以完好的柱狀六邊形的磷灰石被石英、膠磷礦所包裹。 ? (3) 白云石：白云石以粒狀結(jié)晶結(jié)構(gòu)為主構(gòu)成白云質(zhì)條帶。也有部分呈泥晶分布于膠磷礦中，還有的細(xì)脈貫穿于磷塊巖條帶。 ? (4) 泥巖：組成泥巖的礦物，除形成條帶狀泥巖外還有部分呈星點(diǎn)狀分布于磷塊巖的膠磷礦中。 礦石的物理化學(xué)性質(zhì) ? 天然磷礦分為磷灰石和磷塊巖。磷灰石為火成巖，由巖漿結(jié)晶而成；磷塊巖為水成巖，系海相沉積的結(jié)果。磷礦中的磷酸鹽為 Ca3(PO4)2 和 [Ca10F2（ PO4） 6]。 ? 純 [Ca10F2（ PO4） 6]含 P2O5為 %，實(shí)際上由于雜質(zhì)的存在，天然磷礦中含 P2O5一般都 ≤ 35%。 ? 礦石化學(xué)性質(zhì)組分主要為 P2O SiO Fe2O3 、 CaO、MgO、 Al2O CO F 八種，另有微量的 Cl、 Cd、 As、 Sb、Ba 等元素。 ? 礦石礦物為碳氟磷灰石，約占礦石中礦物總量的 65~70%。脈石礦物主要為白云石、粘土礦物、石英、鉀長(zhǎng)石等，其次為黃鐵礦、其他為陸源碎屑及炭質(zhì)。 二、磷礦的分解結(jié)晶過(guò)程 ? 工業(yè)上磷酸分為兩大類：熱法磷酸和濕法磷酸。 ? 熱法磷酸均采用兩步法，先用電爐法生產(chǎn)黃磷，然后將黃磷在磷酸裝置中進(jìn)行氧化和水合，制成成品磷酸。主要生產(chǎn)商品級(jí)和飼料級(jí)磷酸。 ? 濕法磷酸是用酸分解磷礦制得磷酸的過(guò)程，實(shí)際上是指硫酸分解磷礦的過(guò)程。 化學(xué)反應(yīng) ? Ca5F（ PO4） 3+5H2SO4 = 3H3PO4+HF + 5CaSO4 + 溶液 ? 分兩步進(jìn)行 ? Ca5F（ PO4） 3 + 7H3PO4 = HF↑ + 5Ca（ H2O4） 2 ? 5Ca（ H2O4） 2+5H2SO4 = 10 H3PO4 + 5CaSO4 ? 其它 ? 6HF + SiO2 = H2SiF6 + 2H2O ? H2SiF6 = SiF4 ↑ + 2HF↑ ? 2 H2SiF6 + SiO2 = 3SiF4 + 2H2O 磷礦的反應(yīng)活性及抗阻緩性 ? 反應(yīng)活性：表示磷礦顆粒能被酸滲透的程度。 ? 抗阻緩性：表示磷礦顆粒被酸分解時(shí)抵抗“鈍化膜”包裹的特點(diǎn)。 ? 當(dāng)在遠(yuǎn)離顆粒表面的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行結(jié)晶時(shí)，磷礦顆粒表面的溶解是可以順利進(jìn)行的，但當(dāng)結(jié)晶過(guò)程在顆粒表面附近進(jìn)行時(shí)，形成的固體結(jié)晶很可能在顆粒表面生成一層固態(tài)膜，包裹磷礦顆粒表面，這時(shí)，磷礦的分解過(guò)程完全終止，這種包裹現(xiàn)象稱為“鈍化現(xiàn)象”。 結(jié)晶過(guò)程的影響因素 ? ⑴ 磷礦細(xì)度 ? ⑵ 礦漿濃度 ? ⑶ 液相磷酸濃度 ? ⑷ 反應(yīng)溫度 ? ⑸ 液相 SO3濃度 ? ⑹ 料漿的含固量 ? ⑺ 回漿量 ? ⑻ 攪拌強(qiáng)度 ? ⑼ 雜質(zhì)的影響 石膏的共晶損失和 P2O5的損失 ? 石膏中的 P2O5的損失原因 5種： ? ⑴ 洗滌不完全 ? ⑵ 未被分解的磷礦 ? ⑶ 磷酸鹽沉淀 ? ⑷ 共晶損失 ? ⑸ 機(jī)械損失 三、生產(chǎn)工藝 硫酸的生產(chǎn)工藝 ? 硫磺制酸裝置工藝部分由以下五個(gè)工段組成：原料工段、熔硫工段、焚硫轉(zhuǎn)化工段、干吸工段、成品工段。 1） 原料工段 ? 散裝硫磺由汽車轉(zhuǎn)運(yùn)至硫磺倉(cāng)庫(kù)內(nèi)儲(chǔ)存。再由裝載機(jī)送至集料溜槽中，通過(guò)膠帶輸送機(jī)將硫磺加入到快速熔硫槽內(nèi)進(jìn)行融化。 2） 熔硫工段 ? 來(lái)自原料工段的固體硫磺由膠帶輸送機(jī)送入快速熔硫槽內(nèi)熔化，熔化后的液硫自溢流口自流至過(guò)濾槽，由助濾泵送入液硫過(guò)濾器內(nèi)過(guò)濾后流入液硫貯槽。液硫過(guò)濾之前，往助濾槽內(nèi)的液硫中加入適量的硅藻土，由助濾泵打入液硫過(guò)濾器內(nèi)，使得在過(guò)濾器的濾網(wǎng)表面形成有效的過(guò)濾層。精制后的液硫送至液硫貯罐，再通過(guò)液硫輸送泵送至精硫槽經(jīng)精硫泵送至焚硫轉(zhuǎn)化工段焚硫爐內(nèi)燃燒。 ?
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