無機化工生產(chǎn)技術(shù)與操作培訓(xùn)課程(文件)
【正文】 少擴散阻力，降低礦粉表面溶液的過飽和度，使顆粒表面形成較易滲透的薄膜，因此要有足夠的攪拌強度?；旌蠒r間還與前述各影響反應(yīng)的因素有關(guān)，當(dāng)磷礦粉較粗、硫酸用量較少、硫酸濃度和溫度稍低時，混合時間可長一些；反之，時間則應(yīng)短一些。稀酸礦粉法是世界上常用的工藝，硫酸濃度為 60%~75%；濃酸礦漿法是我國開發(fā)的一種工藝，硫酸濃度為 93%~98%，它是將磷礦濕磨成礦漿后再加入混合器中。若熟化后期游離酸濃度超標(biāo)，因其具有腐蝕性，會給運輸、貯存、施肥帶來困難。若加入過多的中和物料，會使產(chǎn)品中的水溶性 P2O5轉(zhuǎn)化成不溶性的 P2O5,從而導(dǎo)致產(chǎn)品的退化。粗碎后的磷礦經(jīng)斗式提升機、貯斗圓盤加料機與由流量計計量后的清水一起進入球磨機。吸收制得的 H2SiF6溶液在復(fù)鹽反應(yīng)器與 NaCl反應(yīng)后生成 Na3AlF6結(jié)晶，經(jīng)離心機分離和干燥機干燥后，得到Na3AlF6副產(chǎn)品。 (Fe， Al)2O3+ 2H3PO4+ H2O → (Fe ， Al)PO4高磷酸濃度的不利之處在于：① 液固比低，使液、固不易混合均勻； ② 磷酸粘度高，使磷酸通過反應(yīng)層的擴散阻力增大，降低了反應(yīng)速率； ③ 使磷酸離解度減小，氫離子濃度減少，反應(yīng)速率降低?；瘜W(xué)工業(yè)出版社二、重過磷酸鈣的生產(chǎn) ⑵ 磷酸溫度 磷酸溫度主要影響初始的磷礦分解。流動期和塑性期的長短與礦種、磷礦品位、磷酸用量、反應(yīng)溫度、礦粉粒度和混合強度等有關(guān)。 3．重鈣生產(chǎn)工藝過程 重鈣生產(chǎn)有化成室法（也稱濃酸熟化法，如圖 3所示）和無化成室法（也稱稀酸返料法，如圖 4所示）。剛固化的重鈣被刀切成窄條，然后通過鼠籠切碎機切碎，送往倉庫堆置熟化。此外，對于某些難于分解的磷礦，采用較稀的磷酸，磷礦的分解率較低，制得的產(chǎn)品物理性質(zhì)欠佳。此類肥料均為非水溶性的緩效肥料，但肥效持續(xù)時間長，不易被土壤固定或流失，故肥料的總效果及利用率比較高，所以在一些硫資源缺乏、能源充足的地方，發(fā)展不需要硫酸的熱法磷肥是非常合適的。MgCO 硅石 SiO蛇紋石 3 MgO 鈣鎂磷肥生產(chǎn)按所用能源不同分為：高爐法（以焦炭或無煙煤為燃料）、電爐法（以電力為能源）、平爐法（以燃油為能源）。配料時關(guān)鍵是要控制好氧化物的摩爾比，如鎂硅比 MgO / SiO鎂磷比 MgO / P2O余鈣堿度（ CaO+ MgO3 P2O5） / SiO2等。從熱風(fēng)爐來的熱風(fēng)經(jīng)風(fēng)嘴噴入高爐。干燥后的半成品一般含水 %以下，再送入球磨機磨細(xì)，要求細(xì)度有80%以上通過 80目篩。化學(xué)工業(yè)出版社二、脫氟磷肥生產(chǎn) 依據(jù)氟磷灰石中氟離子 F可被離子半徑相近的 OH同晶取代生成羥基磷灰石的原理，在天然磷礦中添加適量的硅砂、無水芒硝等添加劑，在水蒸氣存在下，于 1350℃ 以上的高溫，使氟磷灰石轉(zhuǎn)變?yōu)榭杀恢参镂盏?α 磷酸三鈣或硅磷酸鈣可變組成體。氟與 P2O5含量之比低于1%的產(chǎn)品不僅可作為肥料，還可以用作家禽的飼料添加劑，而成本比沉淀磷酸鈣低得多。生產(chǎn)過程中因配料不同，其發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)和要求的操作條件（特別是溫度）亦不相同。二、脫氟磷肥生產(chǎn) 高硅法和低硅法共同的缺點是燒結(jié)溫度高；芒硝 磷酸法因配料中添加芒硝，在反應(yīng)過程中因生成 Na2O而降低燒結(jié)脫氟過程的反應(yīng)溫度，因添加磷酸而提高了磷肥產(chǎn)品中的有效 P2O5含量。 二、脫氟磷肥生產(chǎn)。熔融脫氟磷肥是選用熔點較低（ ≤ 1400℃ ）的磷礦，不添加熔劑，使磷礦在高溫熔融條件下與水蒸氣接觸進行脫氟，發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)與低硅法燒結(jié)脫氟磷肥基本相同，熔體經(jīng)水淬驟冷后形成含部分高溫型磷酸三鈣玻璃質(zhì)肥料，因沒加熔劑使產(chǎn)品含有效 P2O5的含量較高。在適宜的爐料燒結(jié)溫度下，各種化學(xué)反應(yīng)進行得最好，其轉(zhuǎn)化率也達到最高。其回轉(zhuǎn)窯法制燒結(jié)脫氟磷肥（芒硝 磷酸法）的工藝流程見圖 6所示。 燒結(jié)脫氟磷肥是一種中性或微堿性（ pH=7~8）的枸溶性磷肥，粉狀產(chǎn)品呈灰色或淺灰色，不吸濕、不結(jié)塊。化學(xué)工業(yè)出版社圖 5 高爐法生產(chǎn)鈣鎂磷肥的工藝流程化學(xué)工業(yè)出版社表 4 鈣鎂磷肥的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)名稱 指標(biāo)優(yōu)等品 一等品 合格品有效五氧化二磷（ P2O5）含量 /% ≥水分含量 /% ≤堿分（以 CaO計）含量 /% ≥可溶性硅（ SiO2）含量 /% ≥有效鎂（ MgO）含量 /% ≥細(xì)度：通過 250μm 標(biāo)準(zhǔn)篩 /% ≥808080 一般鈣鎂磷肥含有效磷 P2O514%~20%， SiO220%~28%， CaO25%~30%， MgO10%~18%；在爐料配料中若加入難溶性低品位鉀礦（如鉀長石）則含有枸溶性鉀，還含有隨礦石配料帶入的硼、錳、鋅、銅、鈷鉬、鐵等微量元素。物料在爐內(nèi)充分熔融后，自出料口放出熔融體，并用表壓大于 （水量約為 20m3/T物料），使其急冷而凝固并破碎成細(xì)小的粒子流入水淬池中。 化學(xué)工業(yè)出版社一、鈣鎂磷肥生產(chǎn) 如圖 5 為典型的高爐法生產(chǎn)鈣鎂磷肥的工藝流程。 鈣鎂磷肥生產(chǎn)的最主要的問題是確定合適的配料比。2H 2O等），在溫度高于 1400℃ 下熔融，然后將熔融體在水中迅速冷卻并烘干、磨細(xì)而得到的一種玻璃體粉末狀枸溶性肥料。本任務(wù)主要介紹鈣鎂磷肥和脫氟磷肥的生產(chǎn)工藝過程。3．重鈣生產(chǎn)工藝過程化學(xué)工業(yè)出版社3．重鈣生產(chǎn)工藝過程圖4 無化成室法制重鈣的工藝流程化學(xué)工業(yè)出版社三、磷肥生產(chǎn)過程常見故障及其排除方法 內(nèi)容 常見故障 故障原因 排除方法普鈣生產(chǎn)化成過程料漿不固化硫酸濃度過高；硫酸溫度過高；硫酸用量過多；攪拌強度過高；混合停留時間短適當(dāng)降低硫酸濃度；采用較低溫度的硫酸；依據(jù)硫酸濃度調(diào)節(jié)硫酸用量；適當(dāng)降低攪拌速度；適當(dāng)延長停留時間。干燥爐溫度控制使出料溫度為 95℃~100℃ 之間
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