盐酸法湿法磷酸工艺研究进展
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现阶段国内外制酸工艺研究报告现阶段,磷酸生产方法主要分为三种:湿法、热法(火法)、窑法。
一、湿法制酸(一)工艺及原理简介湿法生产是用无机酸分解磷矿粉,分离出粗磷酸,再经净化后制得磷酸产品。
湿法磷酸比热法磷酸成本低20%-30%,经适当方法净化后,产品纯度可与热法磷酸相媲美。
湿法磷酸工艺目前处于磷酸生产的主导地位。
湿法磷酸工艺按其所用无机酸的不同可分为硫酸法、硝酸法、盐酸法等。
矿石分解反应式表示如下:Ca5F(PO4)3+10HNO3=3H3PO4+ 5Ca(NO3)2+ HF ↑Ca5F (PO4)3 + 10HCl = 3H3PO4 + 5CaCl2 + HF ↑Ca5F(PO4)3+5H2SO4+ nH2O = 3H3PO4 +5CaSO4·nH2O +HF ↑相应地,湿法磷酸的生产工艺可分为无水物法、半水法、二水法及半水-二水法等。
其中,二水法由于技术成熟、操作稳定可靠、对矿石的适应性强等优点,在湿法磷酸工艺中居于主导地位。
我国80%以上的磷酸都采用湿法磷酸二水法流程生产。
二水法流程具有工艺简单、技术成熟、对矿石种类适应性强的特点,特别适用于中低品位矿石,在湿法磷酸生产中居于统治地位。
现阶段,使用的比较多的是硫酸法,但在反应生成磷酸的同时副产大量的磷石膏,据最新调查研究报告结果显示:每生产一吨P2O5副产磷石膏约5吨。
目前,我国每年产生的磷石膏已超过5000万吨累计吨存量已超过2亿吨。
国家“十二五”规划明确提出要大力发展循环经济,加快组员循环利用产业发展,加强矿产资源综合利用,鼓励产业废物循环利用。
可以说,磷石膏的综合利用能否实现资源化、产业化,已成为磷肥行业可持续发展的主要制约因素之一。
(二)适用范围湿法对磷矿品位要求高,产品杂质含量高,主要用于磷复肥生产,由于其副产大量磷石膏,不仅造成硫资源浪费,还带来严重的环境问题。
二、热法制酸(一)工艺及原理简介热法磷酸的生产方法现在国内外普遍采用的均是电炉两步法,此法是将电炉还原磷矿所得的升华磷经过除尘后使磷冷却呈液态。
我国湿法磷酸净化技术的现状和发展我国湿法磷酸净化技术的现状和发展摘要:详细阐述了湿法磷酸净化的常用方法及优缺点。
介绍了国内湿法磷酸净化的研究现状和进展。
并提出了今后开展湿法磷酸净化技术产业化的建议。
关键词:湿法磷酸;净化技术Current research status and development of purification technology of wet——process phosphoric acid in our country Abstract:The commonly used methods for purifying wet—process phosphoric acid(WPA)and their advantages and disadvantages were summarized.Development in research on purification of wet—process phosphoric acid was introduced briefly. Some suggestions to the industrialization of wet—process phosphoric acid purification is give.Key words:wet—process phosphoric acid;purification technology在当前的原料和能源价格条件下,自产黄磷和自产湿法磷酸,热法工艺虽能够制取高纯磷酸,但由于热法工艺电耗大、成本高,生产过程产生大量粉尘和有毒气体,因此,许多国家都力图通过净化湿法磷酸来制取高纯磷酸。
湿法净化生产工业级产品能耗远低于热法路线,近年来,由于硫磺供应充足,硫酸价格连年下降,导致湿法磷酸生产成本也持续下降,在能源价格上浮时具有更强的竞争力。
因此,湿法磷酸在化工行业越来越受到关注。
湿法磷酸来源广泛,生产成本较低,但由于杂质含量较高,因而主要用于磷肥生产行业。
湿法磷酸萃取技术发展现状与研究进展下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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一、实验目的1. 了解湿法磷酸的制备原理和工艺流程。
2. 掌握湿法磷酸的制备方法和操作步骤。
3. 通过实验验证湿法磷酸制备过程中的关键参数对产品质量的影响。
二、实验原理湿法磷酸制备原理:以磷矿石为原料,通过硫酸或盐酸等无机酸浸出,得到粗磷酸,再经过净化、浓缩等步骤,最终得到湿法磷酸。
三、实验材料与仪器1. 实验材料:- 磷矿石(P2O5含量≥30%)- 硫酸(浓度98%)- 碳酸钠(纯度≥99%)- 硫酸铵(纯度≥99%)- 氢氧化钠(纯度≥99%)- 活性炭- 滤纸- 实验用水2. 实验仪器:- 磷矿石浸出装置- 磷酸浓缩装置- 蒸馏装置- pH计- 电热恒温水浴锅- 电子天平- 磷酸滴定仪- 离心机四、实验步骤1. 磷矿石浸出- 将磷矿石破碎至小于10mm的颗粒。
- 将破碎后的磷矿石与硫酸按一定比例混合,放入浸出装置中。
- 控制浸出温度和浸出时间,使磷矿石充分浸出。
- 浸出液经过滤,得到粗磷酸。
2. 净化- 将粗磷酸与活性炭混合,进行吸附净化。
- 吸附后的磷酸通过滤纸过滤,去除活性炭。
- 调节pH值至6.5-7.5,使磷酸中的杂质离子沉淀。
3. 浓缩- 将净化后的磷酸放入浓缩装置中,加热浓缩。
- 控制浓缩温度和浓缩时间,使磷酸浓度达到要求。
4. 脱水- 将浓缩后的磷酸通过蒸馏装置进行脱水,得到湿法磷酸。
5. 检测与分析- 对制备的湿法磷酸进行P2O5含量、pH值、杂质离子含量等指标的检测。
- 分析实验数据,探讨关键参数对产品质量的影响。
五、实验结果与分析1. P2O5含量:实验制备的湿法磷酸P2O5含量达到(以P2O5计)≥40%。
2. pH值:实验制备的湿法磷酸pH值在6.5-7.5范围内。
3. 杂质离子含量:实验制备的湿法磷酸中,铁、镁、铝等杂质离子含量均低于国家标准。
4. 实验数据分析:通过实验数据可以看出,影响湿法磷酸制备质量的关键参数有浸出温度、浸出时间、净化温度、净化时间、浓缩温度、浓缩时间等。
萃取净化盐酸法制备磷酸工艺研究杨站平;闫小玲;张树帜;王长锐【摘要】Based on preparation crude phosphoric acid by acid hydrolysis of ground phosphate rocks with hydrochloric acid , using process of combination of tributyl phosphate and kerosene mixed solvent extraction with chemical precipitation process to carry out purification treatment for crude phosphoric acid , after refine , concentration , removal of impurities and decolorization , food grade phosphoric product is obtained . Research results show that mass fraction of prepared product phosphoric acid is 85.2%, all indicators achieved not only meet standard requirements of industrial grade phosphoric acid , but also reach qualifications of food grade phosphoric acid .%以盐酸酸解磷矿粉制得粗磷酸为基础,采用磷酸三丁酯和煤油混合溶剂萃取与化学沉淀法相结合的工艺对粗磷酸进行净化处理,通过精制、浓缩、除杂、脱色后可制得食品级磷酸产品。
研究结果表明:试验制得的产品磷酸质量分数为85.2%,各项指标不仅达到了工业级磷酸标准要求,而且达到了食品级磷酸标准要求。
湿法磷酸净化技术及发展湿法磷酸净化技术是一种将含磷废水中的磷酸通过化学反应转化为可沉淀的磷酸盐的技术。
目前,湿法磷酸净化技术在水处理领域中得到了广泛应用,并且在不断发展和改进中。
湿法磷酸净化技术的原理是利用铁盐或铝盐作为化学凝集剂,与废水中的磷酸发生化学反应,生成可沉淀的三铁磷酸盐或三铝磷酸盐。
通过沉淀剂与磷酸的反应,将废水中的磷酸去除,达到净化废水的目的。
湿法磷酸净化技术的发展历程可以追溯到二十世纪六十年代。
早期的湿法磷酸净化技术主要是采用铁盐作为沉淀剂,通过调节pH值和投加适量的铁盐,将磷酸转化为可沉淀的三铁磷酸盐。
早期的湿法磷酸净化技术存在一些问题,如沉淀速度较慢、沉淀物质含水率高等。
为了改进这些问题,后来的研究中引入了多种辅助药剂和新型沉淀剂。
目前,湿法磷酸净化技术已经取得了一系列的研究成果和应用成果。
对沉淀剂的选择进行了不断改进和优化。
除了传统的铁盐和铝盐,还引入了其他金属盐、无机酸盐、有机沉淀剂等。
这些新型的沉淀剂在净化效果上比传统的沉淀剂更好,可以更有效地去除磷酸。
湿法磷酸净化技术也在工艺上进行了改进。
传统的湿法磷酸净化技术需要较长的沉淀时间,且沉淀物质含水率高,与之相关的设备成本也较高。
为了解决这些问题,研究者们引入了压力过滤、离子交换、膜分离等新的处理技术。
这些改进使得湿法磷酸净化技术更加高效、节能和环保。
湿法磷酸净化技术也得到了实际应用。
大量的实验和工程实例表明,湿法磷酸净化技术在磷酸废水处理中具有显著的净化效果和经济效益。
该技术已广泛应用于农业、工业和生活污水处理等领域。
湿法磷酸净化技术是一种有效处理磷酸废水的技术。
随着科技的发展和进步,湿法磷酸净化技术在沉淀剂的选择、工艺改进和实际应用等方面不断取得新的突破和进展。
未来,湿法磷酸净化技术将继续推动废水处理技术的发展,并为我们创造一个更清洁、更可持续的环境。
湿法磷酸体系中磷酸浸提过程及工艺研究本文针对磷矿酸解体系进行研究,首先对磷矿物化性质进行相应的研究,采用原子吸收、SEM、电子探针等方法对其化学成分、晶相结构及微观表面形貌进行了研究,分析他们之间存在的异同。
结果显示殷东、柳树沟及丁家坝磷矿之间在表面形貌,晶体的结晶度及杂质成分具有较大的区别。
在某湿法磷酸工厂生产参数下基础上,以硫酸浸提磷矿石的反应过程为研究对象,在反应温度80℃,搅拌速率300r/min,反应时间180min的反应条件下,对硫酸浸提体系进行研究。
通过原子吸收、扫描电镜、X射线电子衍射、比表面积与粒径分布等测量及表征。
结果表明:磷矿浸提反应120min内大部分磷矿石转变为CaSO<sub>4</sub>·2H2 晶体,反应过程中,CaSO<sub>4</sub>·2H<sub>2</sub>O 晶体首先在磷矿表面产生,在磷矿表面堆叠。
随着反应进行,晶体长大后脱落,矿石结构坍塌。
由此导致矿物平均粒径先增大后减小,孔性能的N2等温吸附曲线滞回环由H3型转变为H4型。
对丁家坝和柳树沟磷矿在殷东磷矿过程研究的基础上工艺参数进行对比优化,分析搅拌速率,反应温度对磷酸浸提率的影响。
针对殷东磷矿,进行工艺参数的正交实验研究,优化出最佳的反应参数为反应温度80℃、转速300r/min、硫酸加入量33gH2SO4以及反应时间8小时。
此外,研究了不同H<sup>+</sup>浓度的硫酸对磷矿酸解的影响。
采用SEM、XRD、比表面积及化学分析等方式研究CaSO<sub>4</sub>晶体的形貌,晶相、比表面及成分的变化,结果显示随着H<sup>+</sup>浓度的提高,在中高浓度下,CaSO<sub>4</sub>·2H<sub>2</sub>O有向无水硫酸钙转化的趋势。