無機(jī)化工生產(chǎn)技術(shù)與操作培訓(xùn)課程-wenkub
2023-03-04 19:51:01 本頁面
【正文】 業(yè)出版社二、磷肥生產(chǎn)原料簡介 ⑷ 硅及酸不溶物的含量。濕法磷酸生產(chǎn)中，它們不僅干擾硫酸鈣結(jié)晶的成長，還使磷酸形成淤渣，尤其在磷酸濃縮階段更為嚴(yán)重，形成沉淀或隨石膏排出，都將降低 P2O5的收率，另生成鐵、鋁的復(fù)雜的磷酸鹽微細(xì)結(jié)晶，增加溶液和料漿粘度的同時(shí)，還將使過濾負(fù)荷增加，以及在利用此磷酸加工磷肥中帶來不良的后果。其 CaO含量直接影響生產(chǎn)濕法磷酸的生產(chǎn)成本和過濾設(shè)備的生產(chǎn)能力，故生產(chǎn)中要求 CaO/ P2O5比值為質(zhì)量比 ，摩爾比 。選礦時(shí)，將礦石粉碎并加水磨成礦漿，添加浮選劑以提高磷灰石的憎水性或脈石的親水性，向礦漿中鼓入空氣，磷灰石附在氣泡上浮在礦漿表面，形成穩(wěn)定的泡沫層，分出并脫水而得磷精礦，脈石則成尾礦。磷肥生產(chǎn)對(duì)磷礦中的 P2O5的含量有一定要求，高品位磷礦可直接加工成磷肥，中低品位磷礦一般須經(jīng)選礦富集后才能加以利用。磷塊巖一般為非晶形或隱晶形，常含有結(jié)晶水或與碳酸鹽構(gòu)成復(fù)合物，其結(jié)構(gòu)式通常可表示為Ca5F(PO4) 磷灰石是火山成巖，由熔融的巖漿冷卻結(jié)晶而成，具有六方雙錐晶型結(jié)構(gòu)，不含結(jié)晶水，顏色有灰白色、灰綠色、紫色或咖啡色。酸法磷肥和熱法磷肥的主要品種如表 1和表 2所示。H 2O + CaSO4 25～ 354 沉淀磷酸鈣（磷酸二鈣）沉鈣（氫鈣、二鈣）H2SO4 + HCl CaHPO4而土壤中的磷大部分為不溶或難溶性磷，不易被作物吸收，需進(jìn)行化學(xué)加工轉(zhuǎn)化為易被作物吸收的水溶性或枸溶性的磷化合物。例如氮、磷、鉀三種元素是組成蛋白質(zhì)和原生質(zhì)等不可缺少的組分，鉀參與作物的氧化還原作用，磷參與作物碳水化合物的形成、轉(zhuǎn)化作用?；瘜W(xué)工業(yè)出版社無機(jī)化工生產(chǎn)技術(shù)與操作無機(jī)化工生產(chǎn)技術(shù)與操作化學(xué)工業(yè)出版社能力目標(biāo)：、熱法磷肥的化學(xué)反應(yīng)原理，分析濕法磷肥、熱法磷肥的影響因素，并進(jìn)一步分析其生產(chǎn)工藝條件；設(shè)備結(jié)構(gòu)；生產(chǎn)流程及工藝改進(jìn)方向；；，分析生產(chǎn)條件的調(diào)整方案。磷是組成原生質(zhì)、核細(xì)胞的重要元素，它能促進(jìn)作物開花結(jié)果、籽實(shí)早熟，并提高籽實(shí)的質(zhì)量。 化學(xué)工業(yè)出版社序號(hào)酸法磷肥名稱 分解酸 產(chǎn)品主要組成 產(chǎn)品含磷量 /有效 P2O5%全稱 簡稱1 普通過磷酸鈣 普鈣，過磷酸鈣 H2SO4 Ca(H2PO4)22H 2O 36～ 385 氨化過磷酸鈣 _ H2SO4 Ca(H2PO4)2化學(xué)工業(yè)出版社序號(hào) 名稱 代號(hào) 主要有效組分 化學(xué)性質(zhì) 有效 P2O5 有效磷提取液1 鈣鎂磷肥 FMP α Ca3(PO4)2 堿性 12～ 18 2%檸檬酸2 鋼渣磷肥 Ca4P2O9純的磷灰石含 P2O5為 %。nCaCO 3 二、磷肥生產(chǎn)原料簡介化學(xué)工業(yè)出版社二、磷肥生產(chǎn)原料簡介 磷礦的富集常用浮選法。 磷礦中含有多種雜質(zhì)，其中對(duì)生產(chǎn)影響最大的的是鐵、鋁、鎂三種，其次是碳酸鹽、有機(jī)物、分散性泥質(zhì)和氟等。超過此值，易造成額外的硫酸消耗，故除去磷礦中多余的 CaO是濕法磷酸生產(chǎn)中急需解決的問題。 ⑶ 磷礦中 MgO的含量。適量 SiO2的存在，不僅可以消耗有毒的 HF，且可減輕對(duì)設(shè)備的腐蝕；但過量的是有害的，因?yàn)槌誓z狀的硅酸會(huì)影響磷石膏的過濾和增加磷礦的硬度，降低磨機(jī)的生產(chǎn)能力，增加磨機(jī)的磨損。氟的存在主要是對(duì)設(shè)備的腐蝕加劇，所以在濕法磷酸生產(chǎn)中要注意氟的含量，作為設(shè)備材料選擇的依據(jù)。一、普通過磷酸鈣生產(chǎn) 普通過磷酸鈣是一種工業(yè)化最早、使用最廣泛的磷肥，一般簡稱過磷酸鈣，亦稱普鈣。水溶性磷包括 Ca(H2PO4)2 3H2O以及 FePO4和 Al PO4。H 2O+7CaSO4 +2HF↑實(shí)際上，上述反應(yīng)是分兩個(gè)階段進(jìn)行的?；瘜W(xué)工業(yè)出版社1．制造普通過磷酸鈣的化學(xué)反應(yīng) “化成 ”作用是使?jié){狀物料轉(zhuǎn)化成一種表面干燥、疏松多孔、物理性質(zhì)良好的固體狀物料（也稱鮮肥）。因此要選擇合適的反應(yīng)條件，使 CaSO4H 2O +HF↑ 在化成室的后期隨著分解反應(yīng)的進(jìn)行，從溶液中不斷析出 Ca（ H2PO4） 2（ Ca， Mg） CO3+H2SO4 → （ Ca， Mg） SO4+H2O+CO2↑（ Fe， Al） 2O3+ 3H2SO4+3 Ca（ H2PO4） 2 → 3 CaSO4+（ Fe， Al） (H2PO4)3+3H2O隨著第二階段反應(yīng)的進(jìn)行和液相中 P2O5的濃度的降低，鐵、鋁的酸式磷酸鹽轉(zhuǎn)變?yōu)殡y溶的中性磷酸鹽：（ Fe， Al） (H2PO4)3+2H2O → （ Fe， Al） PO4故要減少普鈣產(chǎn)品中水溶性 P2O5的退化現(xiàn)象，就必須控制磷礦中的鐵、鋁的含量。 一般說來，硫酸分解磷礦的反應(yīng)速率是很快的，磷礦石的分解速率由反應(yīng)產(chǎn)物由界面層向溶液主體的擴(kuò)散速率決定的。 硫酸鈣結(jié)晶的形狀、大小以及對(duì)磷礦顆粒的包裹程度等與硫酸的用量、濃度、溫度及礦粉粒度、攪拌強(qiáng)度、液相雜質(zhì)含量均有關(guān)。H 2O的反應(yīng)式可以看出，每 3molP2O5需消耗 7molH2SO4，所以每份 P2O5消耗H2SO4量為： 798/3142= 份化學(xué)工業(yè)出版社2．普通過磷酸鈣的生產(chǎn)條件分析 同樣可計(jì)算出，每份 CO2消耗 H2SO4量為 98/44=；每份Fe2O3消耗 H2SO4量為 98/=； 每份 Al2O3消耗 H2SO4量為98/=。 化學(xué)工業(yè)出版社2．普通過磷酸鈣的生產(chǎn)條件分析 ⑵ 硫酸濃度 工藝上要求硫酸濃度盡可能高，這樣可以加快反應(yīng)速率，減少液相量，又能加劇水分的蒸發(fā)，使磷酸濃度提高，有利于磷酸一鈣的生成和結(jié)晶，縮短熟化時(shí)間；另外也可以提高氟的逸出率?；瘜W(xué)工業(yè)出版社2．普通過磷酸鈣的生產(chǎn)條件分析 ⑶ 硫酸的溫度 硫酸的溫度對(duì)磷礦粉的分解速率、轉(zhuǎn)化率、料漿固化速率以及產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)品物理性能的影響都很大。一般地，實(shí)際生產(chǎn)過程中硫酸溫度常為 55℃~70℃ ，夏季比冬季低 5℃ 左右?；瘜W(xué)工業(yè)出版社2．普通過磷酸鈣的生產(chǎn)條件分析 ⑸ 攪拌強(qiáng)度和混合時(shí)間 攪拌的作用是促進(jìn)液固相反應(yīng)，減
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