磷酸生產(chǎn)過程中的化學(xué)反應(yīng)概論-資料下載頁
2025-01-20 00:50本頁面
【正文】 拌與輸送并使反應(yīng)速度降低，對(duì)磷礦的分解和晶體長大都不利。 ? 過高的固相含量，還會(huì)增大晶體和攪拌槳葉的碰撞幾率，從而增大二次成核量并導(dǎo)致結(jié)晶細(xì)小 。 萃取工藝條件的選擇 ? 提高液固比雖然可以改善操作條件，有利于磷礦分解與硫酸鈣的結(jié)晶，但會(huì)降低酸解反應(yīng)槽的生產(chǎn)能力或縮短反應(yīng)時(shí)間。 ? 適宜的料漿液固比一般是根據(jù)所用磷礦的質(zhì)量而定，還要考慮結(jié)晶狀況與磷酸濃度。 萃取工藝條件的選擇 ? 回漿 ? 回漿也稱循環(huán)料漿，系將大量料漿送回酸解槽加礦區(qū)進(jìn)行循環(huán)。 ? 加大回漿倍數(shù)是制取粗大、整齊石膏結(jié)晶的有效措施之一，其優(yōu)越性有以下四點(diǎn)： ? （ 1）大量回漿能沖淡鈣離子與硫酸根離子的含量，使酸解槽各區(qū)含量保持均勻，溶液的過飽和度不會(huì)太大且較穩(wěn)定，可避免生成過多的晶核； 萃取工藝條件的選擇 ? （ 2）大量成熟的回漿能提供硫酸鈣晶種，縮短結(jié)晶的轉(zhuǎn)化期，便于獲得粗大的結(jié)晶； ? （ 3）能對(duì)加料過程的不精確起到緩沖作用，減少工藝條件的波動(dòng)； ? （ 4）加入的硫酸能被大量的回漿稀釋，礦粉不易產(chǎn)生 “ 包裹 ” 現(xiàn)象，能保證磷礦分解反應(yīng)與結(jié)晶過程穩(wěn)定運(yùn)行。 萃取工藝條件的選擇 ? 攪拌強(qiáng)度 ? 提高攪拌強(qiáng)度，能使反應(yīng)物料混合均勻，有助于消除局部過濃并加速界面層離子的擴(kuò)散，促進(jìn)磷礦顆粒表面的更新，對(duì)防止 “ 包裹 ” 現(xiàn)象，增加反應(yīng)速度，改善結(jié)晶條件和消除泡沫等均有好處。 ? 過高的攪拌強(qiáng)度也不好，因?yàn)榧仍黾觿?dòng)力消耗，又可能破碎大量晶體導(dǎo)致二次成核增多，結(jié)晶變小。 萃取工藝條件的選擇 ? 反應(yīng)時(shí)間 ? 反應(yīng)時(shí)間是指物料在酸解槽內(nèi)的平均停留時(shí)間。 ? 磷礦的分解反應(yīng)速度很快，一般在 1～1． 5h即可基本完成。 ? 反應(yīng)時(shí)物料在酸解槽內(nèi)的停留主要取決于硫酸鈣晶體的成長時(shí)間。 萃取工藝條件的選擇 ? 停留時(shí)間延長即表示單位時(shí)間內(nèi)的投料量 (磷礦及硫酸 )減少，槽內(nèi)平衡過飽和度相應(yīng)降低，有利于結(jié)晶生長。 ? 對(duì)雜質(zhì)較多的中品位磷礦，停留時(shí)間的增加可能使雜質(zhì)溶解量增大，磷酸粘度增加，產(chǎn)生的磷酸鐵、鋁沉淀會(huì)堵塞濾布與濾餅孔隙，給過濾造成困難，同時(shí)還會(huì)降低酸解槽的生產(chǎn)強(qiáng)度 ? 故二水物流程的反應(yīng)時(shí)間一般控制在 4～ 5h為好。 ? 對(duì)于含雜質(zhì)較高的礦，可以適當(dāng)縮短反應(yīng)時(shí)間。 萃取工藝條件的選擇 ? 礦粉粒度 ? 磷礦分解是在礦石表面進(jìn)行的，對(duì)于單位質(zhì)量的礦石，粒度越小，其表面積越大，反應(yīng)越快； ? 礦石粒度越小，研磨消耗的動(dòng)力越大； ? 粒度過小，反應(yīng)過快，硫酸鈣過飽和度增加，對(duì)結(jié)晶不利； ? 粒度過小，分散性泥質(zhì)影響加大，可能堵塞濾布影響過濾的正常進(jìn)行。 萃取工藝條件的選擇 ? 上述分析的 8個(gè)工藝條件是互相聯(lián)系，相輔相成的，不可孤立地、片面地去看某一條件，搞好各項(xiàng)指標(biāo)的協(xié)調(diào)極為重要。 ? 對(duì)一個(gè)工廠而言，磷礦品位、雜質(zhì)成分及含量是早已確定了的?；貪{倍數(shù)、攪拌強(qiáng)度和設(shè)備容積又是由設(shè)計(jì)給定的。 ? 投礦量和礦粉細(xì)度在正常生產(chǎn)中它是穩(wěn)定不變的。 ? 生產(chǎn)中主要控制的是 SO3含量、液相 P2O5含量、反應(yīng)溫度和液固比這 4個(gè)主要工藝指標(biāo)。 萃取過程中發(fā)泡的原因和處理 ? 發(fā)泡是指萃取過程中在液面上產(chǎn)生大量泡沫的現(xiàn)象。 ? 磷礦中的碳酸鹽和有機(jī)物是導(dǎo)致發(fā)泡的主要原因。 ? 不同產(chǎn)地的磷礦發(fā)泡性不同。 萃取過程中發(fā)泡的原因和處理 ? 磷礦的發(fā)泡特性曲線 萃取過程中發(fā)泡的原因和處理 ? 影響磷礦發(fā)泡的因素 ? （ 1） 磷礦中的碳酸鹽和有機(jī)物含量是影響發(fā)泡性能的重要指標(biāo)。 ? （ 2）攪拌強(qiáng)度不同，則泡沫生成和消失的過程也不同。攪拌強(qiáng)度增大，泡沫生成的時(shí)間延長，消失的時(shí)間縮短； ? （ 3） 磷礦愈細(xì)，即比表面積愈大，則發(fā)泡現(xiàn)象愈劇烈，并且生成的泡沫層既高又穩(wěn)定； 萃取過程中發(fā)泡的原因和處理 ? （ 4）反應(yīng)溫度對(duì)泡沫的消漲有明顯的影響。因?yàn)闇囟扔绊懸合嗾扯群鸵后w的表面張力。 ? （ 5）磷酸料漿中雜質(zhì) MgO含量和液相P2O5濃度越高，則磷酸粘度越大，泡沫越穩(wěn)定。并且硫酸含量越高，用量越大，則泡沫的穩(wěn)定性越好。 萃取過程中發(fā)泡的原因和處理 ? 泡沫現(xiàn)象的危害 ? 萃取槽反應(yīng)溫度偏高； ? 萃取槽有效容積減少； ? P2O5損失增加 ； ? 稀酸濃度降低，濃縮能耗增加 ； ? 硫酸消耗增加 萃取過程中發(fā)泡的原因和處理 ? 生產(chǎn)能力降低 ； ? 設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)欠佳； ? 環(huán)境污染加劇 ； ? 影響磷酸質(zhì)量 萃取過程中發(fā)泡的原因和處理 ? 消泡措施 ? 降低磷礦中碳酸鹽和有機(jī)物的含量 ? （ 1）嚴(yán)把原料質(zhì)量關(guān)，使用低碳酸鹽和有機(jī)物的原料； ? （ 2）采用均化配礦的方法降低進(jìn)料中碳酸鹽和有機(jī)物的含量； ? （ 3）采用煅燒的方法除去原料中的碳酸鹽和有機(jī)物。 萃取過程中發(fā)泡的原因和處理 ? 添加消泡劑 ? （ 1）使用合乎標(biāo)準(zhǔn)的消泡劑； ? （ 2）定點(diǎn)，定量添加消泡劑； ? （ 3）連續(xù)，穩(wěn)定的添加消泡劑。 萃取過程中發(fā)泡的原因和處理 ? 采用機(jī)械消泡 ? 機(jī)械消泡是指在萃取料漿表面安裝消泡片，消泡片旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力可以撕碎產(chǎn)生的泡沫使其中 CO2釋放到氣相中，達(dá)到消泡的目的。 萃取過程中發(fā)泡的原因和處理 ? 機(jī)械消泡的經(jīng)濟(jì)性 ? 根據(jù)不同質(zhì)量磷礦的測(cè)定結(jié)果，約 3kWh的機(jī)械梢泡能耗可以替代 1kg消泡劑。此機(jī)械消泡能耗僅指除沫槳的能耗，并不代表整體攪拌槳的能耗。將設(shè)備的投資費(fèi)用包含在內(nèi)，相當(dāng)于每消耗 1 kg消泡劑，采用機(jī)械消泡的總費(fèi)用為1． 50～ 2． 00元，而消泡劑的市場(chǎng)價(jià)格為～ ／ kg。因而機(jī)械消泡比化學(xué)消泡更經(jīng)濟(jì)、更方便、更具有可操作性。 萃取過程中發(fā)泡的原因和處理 ? 結(jié)論： ? 1）磷礦的發(fā)泡性是由于其中含有碳酸鹽和有機(jī)物的緣故。二者的含量越高，該磷礦的發(fā)泡性越強(qiáng)，泡沫的穩(wěn)定性也越強(qiáng)。 ? （ 2）萃取磷酸中泡沫現(xiàn)象的危害性極大，導(dǎo)致原材料消耗增加， P2O5損失增大，開停車頻繁，生產(chǎn)能力降低，環(huán)境污染嚴(yán)重，產(chǎn)品質(zhì)量不佳等。 萃取過程中發(fā)泡的原因和處理 ? （ 3）應(yīng)嚴(yán)把進(jìn)礦質(zhì)量關(guān)，配礦均化生產(chǎn)是抑制泡沫生成的有效方法。當(dāng)泡沫現(xiàn)象產(chǎn)生之后，機(jī)械消泡比添加消泡劑更經(jīng)濟(jì)、方便。若二者兼顧，則會(huì)收到更好的效果。 萃取工序 謝謝 ?演講完畢，謝謝觀看！
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