【文章內(nèi)容簡介】 收室、2號除沫器、吸收塔、3號除沫器，最后經(jīng)排氣簡放空。各除沫器分離氣體攜帶的液沫后，分別由循環(huán)泵送回吸收室、吸收塔循環(huán)使用。吸收塔中的洗滌液，根據(jù)需要送往吸收室，以維持其吸收液液面高度。同時，用新鮮水補充吸收塔作洗滌液。排風機應能使混合、化成系統(tǒng)維持295Pa的負壓，以免含氟氣體外逸污染操作環(huán)境。但負壓也不宜過高，影響吸收效率。粉狀過磷酸鈣通常是指經(jīng)過熟化后的過磷酸鈣。它實際上并非全是粉末。由于它具有一定的粘結(jié)性與可塑性，因而其中常混有數(shù)十毫米的大顆粒，不便于機械施用。粉狀過磷酸鈣在施入土壤后，其大部分水溶性P2O5易被土壤中的鐵、鋁、鈣等氧化物化合成為難溶于水的磷酸鹽。即過磷酸鈣的有效P2O5被土壤固定，而導致其應有的肥效不能發(fā)揮。粉狀過磷酸鈣造粒后，因其比表面積小，被土壤固定的情況下大為減少；同時，粒狀過磷酸鈣通常有良好的物理性質(zhì)，便于機械化施肥。因此，粒狀過磷酸鈣可獲得較同樣P2O5含量的粉狀過磷酸鈣高的P2O5利用率。生產(chǎn)粒狀過磷酸鈣時，上述的中和作業(yè)既可在熟化倉庫內(nèi)進行。亦可在粉狀過磷酸鈣由熟化倉庫往造粒工段輸送的過程中進行。如需生產(chǎn)含微量元素的過磷酸鈣，可在加中和劑的同時將微量元素均勻加入粉狀過磷酸鈣中，或者將微量元素的溶液噴在造粒機中的過磷酸鈣料床上。 熟化過磷酸鈣含有一定量的液相(水及游離酸等)，如經(jīng)機械攪動促使過磷酸鈣的粒子互相碰撞，液相的表面張力引起的毛細管力使粒子團聚成較大的顆粒。熟化過磷酸鈣的含水率低時，造粒需要的時間較長，甚至不能成粒。如適當加入水，則造粒所需時間隨過磷酸鈣的濕含量增加而急劇減少()。過磷酸鈣的濕含量增加，其造粒時間是縮短了，但要增加下一工序(干燥)的能耗。因此，應通過試驗確定熟化過磷酸鈣造粒時的最佳濕含量，使物料的造粒時間較短，同時干燥的能耗較少。過磷酸鈣造粒用的方法有：。具有代表性的粒狀過磷酸鈣生產(chǎn)工藝流程圖如圖3 4所示。 『圖3 4』 粒狀過磷酸鈣生產(chǎn)工藝流程圖1皮帶輸送機；2貯斗；3皮帶加料器（可以計量）；4轉(zhuǎn)鼓造粒機；5回轉(zhuǎn)干燥機；6，8斗式提升機；7回轉(zhuǎn)冷卻機；9雙層振動篩；10粉碎機 熟化過磷酸鈣經(jīng)皮帶輸送機、貯斗和皮帶加料器加入造粒機。與此同時，返料也經(jīng)貯斗、皮帶加料器加入造粒機中，并適當噴水使過磷酸鈣增濕在造粒機的轉(zhuǎn)動下團聚成粒。濕的粒狀過磷酸鈣落入干燥機與熱爐氣并流進行干燥。干燥后的粒狀過磷酸鈣離開干燥機，經(jīng)斗式提升機進入冷卻機，在冷卻機內(nèi)與空氣逆流進行冷卻。冷卻后的粒狀過磷酸鈣經(jīng)一4一式提升機送去篩分＞14mm的大顆粒，經(jīng)破碎后再次篩分。lmm的粉粒，則作為返料送回造粒機與粉狀過磷酸鈣一起造粒；1～4mm的顆粒，即為粒狀過磷酸鈣成品，送包裝工序裝袋出廠。干燥過程逸出的廢氣，先經(jīng)收塵，再洗滌凈化后放空。從冷卻機逸出的廢氣，經(jīng)收塵后放空。第四章 生產(chǎn)過磷酸鈣的工藝條件及主要設備 為保證產(chǎn)品質(zhì)量并取得較好的技術經(jīng)濟效益，除要選用品位高、雜質(zhì)少、反應活性低的磷礦外。在生產(chǎn)過程中需嚴格控制各項工藝條件，生產(chǎn)過磷酸鈣的主要工藝條件如下。 硫酸分解磷礦是液固相反應，故反應速率與液固相接觸面積成正比，而比表面積與顆粒直徑成反比。生產(chǎn)實踐表明：礦粉(礦漿也一樣)越細，則比表面積越大，與硫酸反應越快。從而取得較高的轉(zhuǎn)化率。然而。提高礦粉細度勢必降低磷礦研磨設備的生產(chǎn)能力。同時增加電耗和生產(chǎn)成本。為此，應綜合考慮磷礦的反應活性、。工業(yè)生產(chǎn)上通常要求磷礦粉的細度為90%以上通過100目。 硫酸用量是分解100份質(zhì)量磷礦所需用的硫酸量(按100％H2SO4計)。通常系根據(jù)磷礦的P2OCOFe2O3及A12O3四種組分計算硫酸用量。 根據(jù)式 3mol P2O5與7 mol H2SO4反應，則1單位質(zhì)量P2O5需用100％H2SO4＝＝。 按式 1 mol CO2需用1 mol H2SO4，則1單位質(zhì)量CO2需用100％H2SO4＝＝至于Fe2O3與A12O3兩種組分如按式 計算硫酸的用量時，實踐表明常感硫酸用過偏高。究其原因，主要是由于在反應過程中，隨著過磷酸鈣的游離酸減少而發(fā)生如式 的副反應。因此，F(xiàn)e2O3與A12O3兩種組分的硫酸用量可按下式計算: 即是1單位質(zhì)量Fe2O3需用100％H2SO4＝＝；1單位質(zhì)量A12O3需用100％H2SO4＝＝根據(jù)原料磷礦的P2OCOFe2O3及A12O3四種組分需用硫酸之和。即得出分解此磷礦所需的硫酸化學計算定額。例如某磷礦經(jīng)過分析，其主要組成如表:『表4 1』磷礦組分組 分P2O5CO2Fe2O3A12O3質(zhì)量分數(shù)（%）則每100㎏磷礦需用的100％H2SO4 ＝﹢++ ＝+++＝㎏生產(chǎn)上的硫酸定額常較化學計算定額高約3％～5％。上例如取硫酸定額為化學計算定額的l04％月，則每100㎏磷礦需用的100％H2SO4＝104％＝㎏。 硫酸的濃度不僅直接關系到過磷酸鈣的含水率與單位磷礦的過磷酸鈣產(chǎn)率，還影響到磷礦的分解率及料漿固化的速度，產(chǎn)品的物理性質(zhì)。用較高濃度的硫酸生產(chǎn)時，能使第一階段反應快速進行，激烈的反應能蒸發(fā)較多的水分。隨著液相量減少，磷酸濃度提高，第二階段反應速度加快，熟化期縮短，產(chǎn)品的有效P2O5含量提高(通常，產(chǎn)品的水分降低1％，%)，物理性質(zhì)改善?？墒侨缌蛩釢舛冗^高，將使反應速度過快，CaSO4H2O迅即脫水成為細小CaSO4沉積在尚未分解的磷礦粉粒表面，形成致密的薄膜使液相難以滲透進去與磷礦粉粒反應。通常。稱此為包裹現(xiàn)象或鈍化。其后果是磷礦分解率低。料漿不易固化，游離酸含量高。產(chǎn)品物理性差。生產(chǎn)上采用的硫酸質(zhì)量分數(shù)為68％~72%。硫酸進混合設備時的溫度，與酸礦反應密切相關。提高硫酸溫度能加速磷礦的分解反應，提高磷礦的分解率，促進水分蒸發(fā)和氟的逸出，并改善產(chǎn)品的物理性質(zhì)(如將硫酸溫度從52℃提高到70℃%)。，使磷礦的進一步分解受阻。硫酸溫度還與硫酸濃度有一定的關聯(lián)。如用較高的硫酸濃度，硫酸溫度可稍低。冬季氣溫低。對于同一磷礦，使用的硫酸溫度應比夏季高5～10℃。一般是在生產(chǎn)時調(diào)節(jié)硫酸溫度，以適應最高的硫酸濃度。妥善的作法。是在通過試驗確定優(yōu)惠硫酸濃度的同時。確定與之相對應的優(yōu)惠硫酸溫度。在適當?shù)牧蛩釢舛扰c硫酸溫度下，提高酸礦混合的攪拌強度，可以相應地提高液相在礦粉顆粒表而的相對流速、減少擴散阻力，降低礦粉顆粒表面溶液的過飽和程度，使顆粒表面形成較易滲透的薄膜，故能加快分解反應。攪拌強度通常以攪拌槳葉末端的線速度表示?；旌蠙C各攪拌漿的槳葉末端線速度不一樣：從加料口算起的第1～3槳可取8～l2min；靠近下料口處的1槳或2槳因料漿漸稠，可取5～7rn/s?；旌蠒r間是指酸礦在混合機中混合攪拌的時間。亦即是物料在混合機中的停留時間，混合時間長短與磷礦的分解難易程度，礦粉細度、混合攪拌強度等有關。在同樣的立式混合機和同樣的攪拌強度下，容易分解的磷礦只需混合2～4min而難分解的磷礦卻要混合4～10min通常磷灰石比磷塊巖需要更長的混合時間。對于同一礦種，細的礦粉比粗的礦粉需要較少的混合時間。立式混合機的混合時間為2～10min 。而錐式混合器的混合時間僅1~3s。 化成時間是指混合機的稠厚料漿進入化成室起，直至成為新鮮過磷酸鈣從化成室卸出為止的一段時間。在這段時間中，第一階段反應繼續(xù)進行，反應熱可使物料溫度上升到130℃。通常，～ kPa下操作。這樣能促使料漿中的水分蒸發(fā)和氟的逸出。，溫度也有所下降，因而有利于部分CaSO4H2O自其中結(jié)晶出來和分解反應的繼續(xù)迸行，料漿終于固化成為性能良好的固體。在新鮮過磷酸鈣即將離開化成室之際，分解率通常可達到80%～90%。此時，因磷酸已被鈣鹽所飽和，致使磷礦的分解速度急劇下降，所以即使延長化成時間，也難以迅速使分解率提高。原料磷礦生產(chǎn)過磷酸鈣的化成時間應根據(jù)硫酸濃度、硫酸用量、混合攪拌強度等條件。通過試驗確定。新鮮過磷酸鈣離開化成室進入熟化倉庫進行熟化，亦即是進行第二階段反應。從生產(chǎn)考慮，要控制好熟化條件，以期盡量縮短熟化時間，同時防止有效P2O5退化。熟化條件，與磷礦的組成及其特性、硫酸用量等有密切關系。容易分解的磷礦(如某些磷塊巖)用作生產(chǎn)過磷酸鈣的原料時，它所需要的熟化時間一般為1～2星期。而難分解的磷礦如磷灰石或中低品位的磷礦則需2～4星期。為了工藝上的需要而用較大的硫酸用量分解磷礦(如使用含鐵、鋁雜質(zhì)較高的磷礦，或因生產(chǎn)要求需縮短熟化時間)，或者由于混合化成的工藝條件失控，致使過磷酸鈣成品的游離酸含量超過標準規(guī)定(% P2O5)時，% P2O5。當以氨作為中和劑時，用氨量約為過磷酸鈣質(zhì)量的2%～3%。此時產(chǎn)品含氮在3%左右。氨中和游離酸為放熱反應，一般能使物料溫度升至l}}C:，致使物料中部分水分得以蒸發(fā)。通常，氨化時間1～2min ,氨吸收率為96％～99％。過磷酸鈣經(jīng)用氨中和游離酸后，物理性質(zhì)可得到很大改善。生產(chǎn)實踐表明。造粒時物料含水不宜大于5％，含水率應在12％～17%(不同磷礦生產(chǎn)的過磷酸鈣。造粒時的最佳濕含量各有差異)。物料在造粒期，在造粒機中的停留時間為7～12min(與物料的濕含量有關)。臥式混合機又稱Broadfield混合機。它是鋼制內(nèi)襯防腐蝕材料的長槽，上部長方形，底部半圓形。進料(磷礦粉及硫酸)端的截面較大，攪拌強度也較大。出料(料漿)端的截面較小，攪拌強度也較低。料漿在混合機內(nèi)的停留時間也與立式多槳混合機一樣，需根據(jù)根磷礦特性及工藝操作條件而定。料漿的停留時間除可相應調(diào)節(jié)磷礦粉與硫酸的加料速度外，還可用改變軸的轉(zhuǎn)速來進行調(diào)節(jié)。臥式混合機的結(jié)構(gòu)如圖4 1所示『圖4 1』臥式混合機結(jié)構(gòu)示意圖l出料口；2軸支承裝置；3殼體。4