【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 收室、2號(hào)除沫器、吸收塔、3號(hào)除沫器，最后經(jīng)排氣簡(jiǎn)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(shí)，用新鮮水補(bǔ)充吸收塔作洗滌液。排風(fēng)機(jī)應(yīng)能使混合、化成系統(tǒng)維持295Pa的負(fù)壓，以免含氟氣體外逸污染操作環(huán)境。但負(fù)壓也不宜過(guò)高，影響吸收效率。粉狀過(guò)磷酸鈣通常是指經(jīng)過(guò)熟化后的過(guò)磷酸鈣。它實(shí)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?；煊袛?shù)十毫米的大顆粒，不便于機(jī)械施用。粉狀過(guò)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(guò)磷酸鈣的有效P2O5被土壤固定，而導(dǎo)致其應(yīng)有的肥效不能發(fā)揮。粉狀過(guò)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(shí)，粒狀過(guò)磷酸鈣通常有良好的物理性質(zhì)，便于機(jī)械化施肥。因此，粒狀過(guò)磷酸鈣可獲得較同樣P2O5含量的粉狀過(guò)磷酸鈣高的P2O5利用率。生產(chǎn)粒狀過(guò)磷酸鈣時(shí)，上述的中和作業(yè)既可在熟化倉(cāng)庫(kù)內(nèi)進(jìn)行。亦可在粉狀過(guò)磷酸鈣由熟化倉(cāng)庫(kù)往造粒工段輸送的過(guò)程中進(jìn)行。如需生產(chǎn)含微量元素的過(guò)磷酸鈣，可在加中和劑的同時(shí)將微量元素均勻加入粉狀過(guò)磷酸鈣中，或者將微量元素的溶液噴在造粒機(jī)中的過(guò)磷酸鈣料床上。 熟化過(guò)磷酸鈣含有一定量的液相(水及游離酸等)，如經(jīng)機(jī)械攪動(dòng)促使過(guò)磷酸鈣的粒子互相碰撞，液相的表面張力引起的毛細(xì)管力使粒子團(tuán)聚成較大的顆粒。熟化過(guò)磷酸鈣的含水率低時(shí)，造粒需要的時(shí)間較長(zhǎng)，甚至不能成粒。如適當(dāng)加入水，則造粒所需時(shí)間隨過(guò)磷酸鈣的濕含量增加而急劇減少()。過(guò)磷酸鈣的濕含量增加，其造粒時(shí)間是縮短了，但要增加下一工序(干燥)的能耗。因此，應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定熟化過(guò)磷酸鈣造粒時(shí)的最佳濕含量，使物料的造粒時(shí)間較短，同時(shí)干燥的能耗較少。過(guò)磷酸鈣造粒用的方法有：。具有代表性的粒狀過(guò)磷酸鈣生產(chǎn)工藝流程圖如圖3 4所示。 『圖3 4』 粒狀過(guò)磷酸鈣生產(chǎn)工藝流程圖1皮帶輸送機(jī)；2貯斗；3皮帶加料器（可以計(jì)量）；4轉(zhuǎn)鼓造粒機(jī)；5回轉(zhuǎn)干燥機(jī)；6，8斗式提升機(jī)；7回轉(zhuǎn)冷卻機(jī)；9雙層振動(dòng)篩；10粉碎機(jī) 熟化過(guò)磷酸鈣經(jīng)皮帶輸送機(jī)、貯斗和皮帶加料器加入造粒機(jī)。與此同時(shí)，返料也經(jīng)貯斗、皮帶加料器加入造粒機(jī)中，并適當(dāng)噴水使過(guò)磷酸鈣增濕在造粒機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)下團(tuán)聚成粒。濕的粒狀過(guò)磷酸鈣落入干燥機(jī)與熱爐氣并流進(jìn)行干燥。干燥后的粒狀過(guò)磷酸鈣離開干燥機(jī)，經(jīng)斗式提升機(jī)進(jìn)入冷卻機(jī)，在冷卻機(jī)內(nèi)與空氣逆流進(jìn)行冷卻。冷卻后的粒狀過(guò)磷酸鈣經(jīng)一4一式提升機(jī)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(jī)與粉狀過(guò)磷酸鈣一起造粒；1～4mm的顆粒，即為粒狀過(guò)磷酸鈣成品，送包裝工序裝袋出廠。干燥過(guò)程逸出的廢氣，先經(jīng)收塵，再洗滌凈化后放空。從冷卻機(jī)逸出的廢氣，經(jīng)收塵后放空。第四章 生產(chǎn)過(guò)磷酸鈣的工藝條件及主要設(shè)備 為保證產(chǎn)品質(zhì)量并取得較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，除要選用品位高、雜質(zhì)少、反應(yīng)活性低的磷礦外。在生產(chǎn)過(guò)程中需嚴(yán)格控制各項(xiàng)工藝條件，生產(chǎn)過(guò)磷酸鈣的主要工藝條件如下。 硫酸分解磷礦是液固相反應(yīng)，故反應(yīng)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(shí)踐表明：礦粉(礦漿也一樣)越細(xì)，則比表面積越大，與硫酸反應(yīng)越快。從而取得較高的轉(zhuǎn)化率。然而。提高礦粉細(xì)度勢(shì)必降低磷礦研磨設(shè)備的生產(chǎn)能力。同時(shí)增加電耗和生產(chǎn)成本。為此，應(yīng)綜合考慮磷礦的反應(yīng)活性、。工業(yè)生產(chǎn)上通常要求磷礦粉的細(xì)度為90%以上通過(guò)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(jì))。通常系根據(jù)磷礦的P2OCOFe2O3及A12O3四種組分計(jì)算硫酸用量。 根據(jù)式 3mol P2O5與7 mol H2SO4反應(yīng)，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(jì)算硫酸的用量時(shí)，實(shí)踐表明常感硫酸用過(guò)偏高。究其原因，主要是由于在反應(yīng)過(guò)程中，隨著過(guò)磷酸鈣的游離酸減少而發(fā)生如式 的副反應(yīng)。因此，F(xiàn)e2O3與A12O3兩種組分的硫酸用量可按下式計(jì)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(xué)計(jì)算定額。例如某磷礦經(jīng)過(guò)分析，其主要組成如表:『表4 1』磷礦組分組 分P2O5CO2Fe2O3A12O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)（%）則每100㎏磷礦需用的100％H2SO4 ＝﹢++ ＝+++＝㎏生產(chǎn)上的硫酸定額常較化學(xué)計(jì)算定額高約3％～5％。上例如取硫酸定額為化學(xué)計(jì)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(guān)系到過(guò)磷酸鈣的含水率與單位磷礦的過(guò)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(shí)，能使第一階段反應(yīng)快速進(jìn)行，激烈的反應(yīng)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(yīng)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。可是如硫酸濃度過(guò)高，將使反應(yīng)速度過(guò)快，CaSO4H2O迅即脫水成為細(xì)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(jìn)去與磷礦粉粒反應(yīng)。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?jǐn)?shù)為68％~72%。硫酸進(jìn)混合設(shè)備時(shí)的溫度，與酸礦反應(yīng)密切相關(guān)。提高硫酸溫度能加速磷礦的分解反應(yīng)，提高磷礦的分解率，促進(jìn)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(jìn)一步分解受阻。硫酸溫度還與硫酸濃度有一定的關(guān)聯(lián)。如用較高的硫酸濃度，硫酸溫度可稍低。冬季氣溫低。對(duì)于同一磷礦，使用的硫酸溫度應(yīng)比夏季高5～10℃。一般是在生產(chǎn)時(shí)調(diào)節(jié)硫酸溫度，以適應(yīng)最高的硫酸濃度。妥善的作法。是在通過(guò)試驗(yàn)確定優(yōu)惠硫酸濃度的同時(shí)。確定與之相對(duì)應(yīng)的優(yōu)惠硫酸溫度。在適當(dāng)?shù)牧蛩釢舛扰c硫酸溫度下，提高酸礦混合的攪拌強(qiáng)度，可以相應(yīng)地提高液相在礦粉顆粒表而的相對(duì)流速、減少擴(kuò)散阻力，降低礦粉顆粒表面溶液的過(guò)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(yīng)。攪拌強(qiáng)度通常以攪拌槳葉末端的線速度表示?；旌蠙C(jī)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(shí)間是指酸礦在混合機(jī)中混合攪拌的時(shí)間。亦即是物料在混合機(jī)中的停留時(shí)間，混合時(shí)間長(zhǎng)短與磷礦的分解難易程度，礦粉細(xì)度、混合攪拌強(qiáng)度等有關(guān)。在同樣的立式混合機(jī)和同樣的攪拌強(qiáng)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(zhǎng)的混合時(shí)間。對(duì)于同一礦種，細(xì)的礦粉比粗的礦粉需要較少的混合時(shí)間。立式混合機(jī)的混合時(shí)間為2～10min 。而錐式混合器的混合時(shí)間僅1~3s。 化成時(shí)間是指混合機(jī)的稠厚料漿進(jìn)入化成室起，直至成為新鮮過(guò)磷酸鈣從化成室卸出為止的一段時(shí)間。在這段時(shí)間中，第一階段反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，反應(yīng)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(lái)和分解反應(yīng)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(guò)磷酸鈣即將離開化成室之際，分解率通?？蛇_(dá)到80%～90%。此時(shí)，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(zhǎng)化成時(shí)間，也難以迅速使分解率提高。原料磷礦生產(chǎn)過(guò)磷酸鈣的化成時(shí)間應(yīng)根據(jù)硫酸濃度、硫酸用量、混合攪拌強(qiáng)度等條件。通過(guò)試驗(yàn)確定。新鮮過(guò)磷酸鈣離開化成室進(jìn)入熟化倉(cāng)庫(kù)進(jìn)行熟化，亦即是進(jìn)行第二階段反應(yīng)。從生產(chǎn)考慮，要控制好熟化條件，以期盡量縮短熟化時(shí)間，同時(shí)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(guān)系。容易分解的磷礦(如某些磷塊巖)用作生產(chǎn)過(guò)磷酸鈣的原料時(shí)，它所需要的熟化時(shí)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(shí)間)，或者由于混合化成的工藝條件失控，致使過(guò)磷酸鈣成品的游離酸含量超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定(% P2O5)時(shí)，% P2O5。當(dāng)以氨作為中和劑時(shí)，用氨量約為過(guò)磷酸鈣質(zhì)量的2%～3%。此時(shí)產(chǎn)品含氮在3%左右。氨中和游離酸為放熱反應(yīng)，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(shí)間1～2min ,氨吸收率為96％～99％。過(guò)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(shí)踐表明。造粒時(shí)物料含水不宜大于5％，含水率應(yīng)在12％～17%(不同磷礦生產(chǎn)的過(guò)磷酸鈣。造粒時(shí)的最佳濕含量各有差異)。物料在造粒期，在造粒機(jī)中的停留時(shí)間為7～12min(與物料的濕含量有關(guān))。臥式混合機(jī)又稱Broadfield混合機(jī)。它是鋼制內(nèi)襯防腐蝕材料的長(zhǎng)槽，上部長(zhǎng)方形，底部半圓形。進(jìn)料(磷礦粉及硫酸)端的截面較大，攪拌強(qiáng)度也較大。出料(料漿)端的截面較小，攪拌強(qiáng)度也較低。料漿在混合機(jī)內(nèi)的停留時(shí)間也與立式多槳混合機(jī)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(shí)間除可相應(yīng)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(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)。臥式混合機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖4 1所示『圖4 1』臥式混合機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖l出料口；2軸支承裝置；3殼體。4