我国工业磷酸生产工艺选择概要_蒲勇
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参考文献：
［ 1］ 刘代俊， 蒋绍志， 罗洪波， 等 . 我国磷矿资源贫化趋势与对策 J］ . 磷肥与复肥， 2005 ， 20 （ 1 ） ： 6 ～ 9. 探讨［ ［ 2］ 化工部硫酸和磷肥设计技术中心 . 磷酸、 磷铵、 重钙技术与设 M］ . 北京： 化学工业出版社， 1996 ： 125 ～ 126. 计手册［ ［ 3］ 殷宪国 . 窑法磷酸开发战略与工业化技术路线［ J］ . 磷肥与复 2007 ， 22 （ 1 ） ： 37 ～ 40. 肥， . ［ 4］ 江善襄 . 窑法磷酸工艺评述及我国窑法磷酸试验新进展［J］ 1991 ， （ 1 ） ： 4 ～ 13. 硫磷设计， ［ 5］ 候拥和， 薛生晖， 黄焯枢 . CDK 窑法磷酸新工艺及其工业化前 J］ . 硫磷设计 . 1997 ， （ 2 ） ： 6 ～ 8. 景［ ［ 6］ 白锡柱， . 硫磷设计与 曾寿智 . 磷酸生产技术开发的进展［J］ 5 （ 1 ） ： 1 ～ 5. 粉体工程 . 2006 ， ［ 7］ 方为茂， . 化 郭孝东， 杨海兰， 等 . 对当前磷化工产业建议［J］ 2009 ， 28 （ 1 ） ： 82. 工进展，
2012 年第 1 期
2
2. 1
工业磷酸生产工艺
电热法制工业磷酸 电热法的原理是利用在高温条件下， 矿石中的
5Ca（ H2 PO4 ） 2 + 5H2 SO4 10H3 PO4 + 5CaSO4 ·2H2 O↓ （ 6） 由于我国磷矿资源绝大部分是高杂质含量的 低品位磷矿， 给萃取磷酸深加工带来困难， 因此 中、 必须进行净化处理使其达到工业磷酸质量指标 ， 才 能用于生产精细磷化工产品。目前主要的净化方法 离子交换树脂法、 结晶法、 溶剂沉淀 有化学沉淀法、 法和溶剂萃取法。其中溶剂萃取法具有所得产品纯 （ 1） （ 2） （ 3） 度高、 生产工艺和设备相对简单、 能耗低、 原料消耗 生产能力大、 分离效果好、 回收率高、 环境污染 少、 少、 生产过程易于实现自动化与连续化 ， 而且有利于 资源的综合利用等优点， 因而引起了广泛的关注。 溶剂萃取法已成为目前国外净化萃取磷酸最有效的 许多发达国家已正式采用溶剂萃取法生 方法之一， 产工业级和食品级磷酸。 近年来， 我国许多科研单位在萃取磷酸净化方 面已做了大量的研究工作， 但迄今尚未形成大规模 工业化， 究其原因主要是萃取剂价格昂贵、 回收困 造成生产成本过高。 四川大学和贵州宏福实业 难， 开发有限公司合作开发了具有自主知识产权的萃取 磷酸净化技术， 该工艺包括预处理、 脱硫、 过滤分离、 萃取、 深度脱硫、 洗涤、 反萃取和浓缩等过程。 2. 3 碳高温还原法制工业磷酸 1978 年美 国 ORC 公 司 首 先 提 出 了 窑 法 磷 酸 （ KPA） ［3］的概念， 并展开了大量的研究工作。 后因 该方法的复杂性， 在技术上未认识 P2 O5 的反吸， 磷 收率始终在 30% ～ 60% 徘徊， 于 1982 年终止了该研 究工作。碳高温还原法制工业磷酸新工艺的主要特 点是： 它可以使用高杂质含量的中低品位磷矿 ， 生产 出优质的高浓度磷酸； 当磷矿中 SiO2 含量较高时， P2 O5 含量可低至 17% ； 制得的磷酸质量和浓度可以 达到或接近工业磷酸的技术要求。 另外， 该工艺可 （ 4） 以采用煤为燃料， 使产品成本相对低廉。 窑法磷酸生产的原理也是利用在高温条件下， 矿石中的磷元素先发生还原反应， 而后发生氧化反 应的过程。其反应原理与电炉法黄磷制酸一致， 不 （ 5） 同处在于将黄磷的氧化燃烧与矿石的高温还原在一 充分利用燃烧热， 大大降低了能耗。 个设备内进行， 由于窑法磷酸具有以上特点， 因此赋予其更加深远
。
1988 年， 长沙矿冶研究院候拥和教授等人也开 展了窑法磷酸的试验研究工作。在 1 kg 动态回转炉 1991 ～ 1993 年又在 0. 6 m × 3. 05 m 试验的基础上， 回转炉开展中间试验， 确定了反应物料一次成球、 再 “复合球团 ” 次包裹的 核心技术。1996 年长沙矿冶 研究院 与 江 西 磷 肥 厂 合 作， 建 设 了 一 套 200 t / a w （ H3 PO4 ） = 85% 的完整的窑法磷酸半工业试验装 置， 进行了 406 h 的投料试验， 并完成了 72 h 连续运 转考核。考核结果表明， 包括磷酸制取在内磷的平 均回收率为 82. 7% ， 磷酸质量接近热法磷 酸 的 指 标。1997 年元月， 国家计委委托化工部组织专家对 试验成果 进 行 鉴 定， 认为此项技术处于国际领先 水平
［4 ］
3
结论
从以上三种生产工业磷酸的工艺来看， 硫酸萃
取法的工艺特点是产品成本相对较低， 但是质量较 差， 且对磷矿的品位和杂质含量都有较高的要求 ， 目 前国际上制备工业磷酸主要采用该法 。我国的萃取 磷酸主要用于生产农业用化肥。电热法制工业磷酸 的工艺特点是产品质量好， 但价格较贵， 而且属高能 耗 技 术， 电耗在工业磷酸总的制造链中权重达 60% 。随着能源短缺日趋严重， 电价大幅攀升， 电热 法工业磷酸的价格也随之上涨， 造成以其为原料的 磷化工产品逐渐丧失市场竞争能力 。 据估算， 窑法磷酸产品成本介于电热法和硫酸萃 取法之间。与硫酸萃取法相比， 它不受磷矿品位和杂 质含量的限制， 也不受硫资源的限制； 与电热法相比， 它大大降低生产能耗， 而且能够避免采用昂贵的电 能。因此， 窑法磷酸工艺十分符合我国的磷资源特点 （ 中低品位磷矿为主） ， 有着更加广阔的发展前景。
酸萃取法和碳高温还原法三种， 结合我国磷矿资源特点分析了这三种生产工艺的特点， 认为碳高温还原 法制工业磷酸， 即窑法磷酸工艺在我国有更广阔的发展前景 。 关键词： 工业磷酸； 生产工艺； 选择； 概要 中图分类号： TQ126. 35 文献标识码： B 文章编号： 1009 － 1904 （ 2012 ） 01 － 0027 － 03
作者简介： 段付岗（ 1968 － ） ， 男， 陕西蒲城人， 工程师， 现任陕
西陕化煤化工有限公司安环处处长， 长期从事磷酸磷铵的生产管理 《磷肥与复肥 》 、 《硫磷设计与粉体工程 》 、 曾先后在 与技术研发工作， 《化肥工业》 《硫酸工业》 和 上发表学术论文 50 多篇。 （ 收稿日期： 2011 － 10 － 08 ）
硫磷设计与粉体工程 2012 年第 1 期
S P ＆ BMH RELATED ENGINEERING
· 27·
我国工业磷酸生产工艺选择概要
蒲 勇， 张卫红
（ 贵阳中化开磷化肥有限公司， 贵州 息烽 551109 ）
摘 要： 工业磷酸是精细磷化工生产的基础原料， 当前我国工业磷酸生产的主要方法有电热法 、 硫
。 其中贵州省磷矿探明储
保有储量 2 561 Mt， 居全国第 2 位。 量约 2 687 Mt， 30% 以上的 贵州磷矿的平均品位 w （ P2 O5 ） 约 22% ， 一级富矿储量 527 Mt， 占总储量的 19. 61% ， 主要集 中在黔东及黔东北的瓮福磷矿和开阳磷矿
［2 ］
； 而占
81. 39% 的中低品位磷矿难以直接用硫酸萃取法生 产工业磷酸。因此随着高品位磷矿石的逐步消耗， 磷矿石品位贫化， 窑法磷酸更适合我国磷化工工业 的发展。 磷酸装置连续 15 年实现安全生产无事故， 即无一般 以上事故。2009 年元月份起， 陕化公司推行安全标 2010 年 12 月份通过 准化管理体系建设和试运行， 目前已规范运行。 安全 国家安全标准化二级验收， 标准化的核心是风险管理， 随着风险管理的持续细 化和深化， 陕化公司的安全管理和生产管理水平将 迈上一个新台阶。
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5
结束语
通过对萃取磷酸生产过程中风险有害因素进行
辨识和分析， 并采取一系列相应的风险控制措施 ， 从 设备、 人身伤害等事故的发生， 萃取 而杜绝了工艺、
硫磷设计与粉体工程 · 28·
S P ＆ BMH RELATED ENGINEERING
［2 ］
即由磷矿石经过硫酸分解， 先
制得肥料用粗磷酸。 其反应原理是： 用硫酸分解磷 矿粉或矿浆， 可生成磷酸和硫酸钙结晶的磷酸料浆 。 控制适宜的反应条件， 可以获得粗大、 均匀、 易于过 滤和洗涤的二水硫酸钙结晶。其总反应表示如下： Ca5 F（ PO4 ） 3 + 5H2 SO4 + 10H2 O 3H3 PO4 + 5CaSO4 ·2H2 O + HF↑ 在实际生产中， 反应是分两步进行的 . 1、 磷矿颗粒首先被淡磷酸分解， 生成磷酸一钙： Ca5 F（ PO4 ） 3 + 10H3 PO4 3H3 PO4 + 5Ca（ H2 PO4 ） 2 + HF↑ 水硫酸钙结晶： 2、 磷酸一钙继续与硫酸反应生成萃取磷酸和二
［1 ］
高温还原法（ 简称电热法） 、 硫酸萃取法 （ 简称湿法 ） 和碳高 温 还 原 法 （ 简 称 碳 热 法， 即所谓的窑法磷 酸） 。前两种生产工业磷酸方法在生产过程中同时 排放大量废气、 废水和废渣 （ 磷炉炉渣、 磷石膏 ） ， 其 中电热法工业磷酸虽有产品纯度高的优势 ，但要消 耗大量的电能； 湿法磷酸则消耗大量硫酸 （ 2. 8 t / t P2 O5 ） ，而且生产的萃取磷酸纯度和初始浓度低 ， 还需用蒸汽进行浓缩。而窑法磷酸则对磷矿的品位 要求较低，可用中低品位的磷矿，符合我国磷矿资 源的特点，且不需要硫酸，也不像电热法需要大量 杜绝酸源。伤者救出后应采用大量清水冲洗， 轻者 采用 w （ NaHCO3 ） = 5% 的碳酸氢钠溶液进行中和清 洗， 重者立即送往医院急救。 4. 5 制订应急预案并定期演练 针对硫酸、 磷酸危险化学品和酸罐区重大危险 源， 分别制订专项事故应急预案， 每年进行评审和修 订； 定期组织事故应急救援演练， 每个专项预案每年 至少组织 1 次演练。
2012 年第 1 期 的开发价值。
蒲
勇， 等 . 我国工业磷酸生产工艺选择概要
· 29·
1987 年， 前南化集团设计院江善襄等人在南京 化学工业公司和南化集团设计院的支持下独立开展 研究工作， 并提出改用隧道窑为主反应器的构想 。 小型实验取得了突破性进展， 解决了窑法磷酸最关 — —用包裹层来隔离氧化、 键的技术难题— 还原区。 随后又与原化工部化肥研究所合作进一步开展实验 研究， 确定了反应工序的优惠工艺条件 ， 使磷的还原 率达到 88% 以上。1988 年 5 月， 原化工部组织wenku.baidu.com专 家对研究工作进行评议， 专家们对试验成果给予很 高的评价
1
概述
当前， 国内外生产工业磷酸的方法有三种 ： 电炉
的电能。 我国磷矿石储量 13 300 Mt， 但大多数磷矿难选 w （ P2 O5 ） 大于 30% 的富矿只有 1 120 Mt。 我国 冶， w （ P2 O5 ） 为 26% 以下的 中低品位的磷矿约占 90% ， 低品位磷矿约占 50%
磷元素先发生还原反应而后发生氧化反应的过程 。 其主要反应原理如下： 4Ca5 F（ PO4 ） 3 + 30C + 21SiO2 3P4 + 30CO + 20CaSiO3 + SiF4 ↑ △H = 26 613. 9 kJ / kg （ P4 ） P4 + 5O2 2P2 O5 △H = － 24 332. 7 kJ / kg （ P4 ） 2CO + O2 2CO2 △H = － 22 151. 8 kJ / kg （ P4 ） 从上面氧化还原反应可以看出， 氧化过程释放 的热量是还原过程吸收热量的 1. 75 倍。 电热法工 经过燃烧水合而制成 业磷酸工艺即以黄磷为原料， w （ H3 PO4 ） 为 85% 或 75% 的磷酸。对于电热法工业 磷酸生产中热能的回收利用， 目前带有热能回收装 即磷的燃烧和 P2 O5 的水合分别在 置的通常分两步， P2 O5 水合设备与传统的水 两个设备内进行。其中， 化塔相似； 燃磷设备内设置换热管， 以回收磷的燃烧 热并副产蒸汽。燃磷设备的技术关键在于如何既防 又能提供良好的传 止换热管被高温 P2 O5 气体腐蚀， 热条件。各国专利技术都是通过控制工艺条件， 使 换热管表面形成一层特殊的磷化物来加以保护 。 2. 2 硫酸萃取法制工业磷酸 萃取磷酸工艺
［ 1］ 刘代俊， 蒋绍志， 罗洪波， 等 . 我国磷矿资源贫化趋势与对策 J］ . 磷肥与复肥， 2005 ， 20 （ 1 ） ： 6 ～ 9. 探讨［ ［ 2］ 化工部硫酸和磷肥设计技术中心 . 磷酸、 磷铵、 重钙技术与设 M］ . 北京： 化学工业出版社， 1996 ： 125 ～ 126. 计手册［ ［ 3］ 殷宪国 . 窑法磷酸开发战略与工业化技术路线［ J］ . 磷肥与复 2007 ， 22 （ 1 ） ： 37 ～ 40. 肥， . ［ 4］ 江善襄 . 窑法磷酸工艺评述及我国窑法磷酸试验新进展［J］ 1991 ， （ 1 ） ： 4 ～ 13. 硫磷设计， ［ 5］ 候拥和， 薛生晖， 黄焯枢 . CDK 窑法磷酸新工艺及其工业化前 J］ . 硫磷设计 . 1997 ， （ 2 ） ： 6 ～ 8. 景［ ［ 6］ 白锡柱， . 硫磷设计与 曾寿智 . 磷酸生产技术开发的进展［J］ 5 （ 1 ） ： 1 ～ 5. 粉体工程 . 2006 ， ［ 7］ 方为茂， . 化 郭孝东， 杨海兰， 等 . 对当前磷化工产业建议［J］ 2009 ， 28 （ 1 ） ： 82. 工进展，
2012 年第 1 期
2
2. 1
工业磷酸生产工艺
电热法制工业磷酸 电热法的原理是利用在高温条件下， 矿石中的
5Ca（ H2 PO4 ） 2 + 5H2 SO4 10H3 PO4 + 5CaSO4 ·2H2 O↓ （ 6） 由于我国磷矿资源绝大部分是高杂质含量的 低品位磷矿， 给萃取磷酸深加工带来困难， 因此 中、 必须进行净化处理使其达到工业磷酸质量指标 ， 才 能用于生产精细磷化工产品。目前主要的净化方法 离子交换树脂法、 结晶法、 溶剂沉淀 有化学沉淀法、 法和溶剂萃取法。其中溶剂萃取法具有所得产品纯 （ 1） （ 2） （ 3） 度高、 生产工艺和设备相对简单、 能耗低、 原料消耗 生产能力大、 分离效果好、 回收率高、 环境污染 少、 少、 生产过程易于实现自动化与连续化 ， 而且有利于 资源的综合利用等优点， 因而引起了广泛的关注。 溶剂萃取法已成为目前国外净化萃取磷酸最有效的 许多发达国家已正式采用溶剂萃取法生 方法之一， 产工业级和食品级磷酸。 近年来， 我国许多科研单位在萃取磷酸净化方 面已做了大量的研究工作， 但迄今尚未形成大规模 工业化， 究其原因主要是萃取剂价格昂贵、 回收困 造成生产成本过高。 四川大学和贵州宏福实业 难， 开发有限公司合作开发了具有自主知识产权的萃取 磷酸净化技术， 该工艺包括预处理、 脱硫、 过滤分离、 萃取、 深度脱硫、 洗涤、 反萃取和浓缩等过程。 2. 3 碳高温还原法制工业磷酸 1978 年美 国 ORC 公 司 首 先 提 出 了 窑 法 磷 酸 （ KPA） ［3］的概念， 并展开了大量的研究工作。 后因 该方法的复杂性， 在技术上未认识 P2 O5 的反吸， 磷 收率始终在 30% ～ 60% 徘徊， 于 1982 年终止了该研 究工作。碳高温还原法制工业磷酸新工艺的主要特 点是： 它可以使用高杂质含量的中低品位磷矿 ， 生产 出优质的高浓度磷酸； 当磷矿中 SiO2 含量较高时， P2 O5 含量可低至 17% ； 制得的磷酸质量和浓度可以 达到或接近工业磷酸的技术要求。 另外， 该工艺可 （ 4） 以采用煤为燃料， 使产品成本相对低廉。 窑法磷酸生产的原理也是利用在高温条件下， 矿石中的磷元素先发生还原反应， 而后发生氧化反 应的过程。其反应原理与电炉法黄磷制酸一致， 不 （ 5） 同处在于将黄磷的氧化燃烧与矿石的高温还原在一 充分利用燃烧热， 大大降低了能耗。 个设备内进行， 由于窑法磷酸具有以上特点， 因此赋予其更加深远
。
1988 年， 长沙矿冶研究院候拥和教授等人也开 展了窑法磷酸的试验研究工作。在 1 kg 动态回转炉 1991 ～ 1993 年又在 0. 6 m × 3. 05 m 试验的基础上， 回转炉开展中间试验， 确定了反应物料一次成球、 再 “复合球团 ” 次包裹的 核心技术。1996 年长沙矿冶 研究院 与 江 西 磷 肥 厂 合 作， 建 设 了 一 套 200 t / a w （ H3 PO4 ） = 85% 的完整的窑法磷酸半工业试验装 置， 进行了 406 h 的投料试验， 并完成了 72 h 连续运 转考核。考核结果表明， 包括磷酸制取在内磷的平 均回收率为 82. 7% ， 磷酸质量接近热法磷 酸 的 指 标。1997 年元月， 国家计委委托化工部组织专家对 试验成果 进 行 鉴 定， 认为此项技术处于国际领先 水平
［4 ］
3
结论
从以上三种生产工业磷酸的工艺来看， 硫酸萃
取法的工艺特点是产品成本相对较低， 但是质量较 差， 且对磷矿的品位和杂质含量都有较高的要求 ， 目 前国际上制备工业磷酸主要采用该法 。我国的萃取 磷酸主要用于生产农业用化肥。电热法制工业磷酸 的工艺特点是产品质量好， 但价格较贵， 而且属高能 耗 技 术， 电耗在工业磷酸总的制造链中权重达 60% 。随着能源短缺日趋严重， 电价大幅攀升， 电热 法工业磷酸的价格也随之上涨， 造成以其为原料的 磷化工产品逐渐丧失市场竞争能力 。 据估算， 窑法磷酸产品成本介于电热法和硫酸萃 取法之间。与硫酸萃取法相比， 它不受磷矿品位和杂 质含量的限制， 也不受硫资源的限制； 与电热法相比， 它大大降低生产能耗， 而且能够避免采用昂贵的电 能。因此， 窑法磷酸工艺十分符合我国的磷资源特点 （ 中低品位磷矿为主） ， 有着更加广阔的发展前景。
酸萃取法和碳高温还原法三种， 结合我国磷矿资源特点分析了这三种生产工艺的特点， 认为碳高温还原 法制工业磷酸， 即窑法磷酸工艺在我国有更广阔的发展前景 。 关键词： 工业磷酸； 生产工艺； 选择； 概要 中图分类号： TQ126. 35 文献标识码： B 文章编号： 1009 － 1904 （ 2012 ） 01 － 0027 － 03
作者简介： 段付岗（ 1968 － ） ， 男， 陕西蒲城人， 工程师， 现任陕
西陕化煤化工有限公司安环处处长， 长期从事磷酸磷铵的生产管理 《磷肥与复肥 》 、 《硫磷设计与粉体工程 》 、 曾先后在 与技术研发工作， 《化肥工业》 《硫酸工业》 和 上发表学术论文 50 多篇。 （ 收稿日期： 2011 － 10 － 08 ）
硫磷设计与粉体工程 2012 年第 1 期
S P ＆ BMH RELATED ENGINEERING
· 27·
我国工业磷酸生产工艺选择概要
蒲 勇， 张卫红
（ 贵阳中化开磷化肥有限公司， 贵州 息烽 551109 ）
摘 要： 工业磷酸是精细磷化工生产的基础原料， 当前我国工业磷酸生产的主要方法有电热法 、 硫
。 其中贵州省磷矿探明储
保有储量 2 561 Mt， 居全国第 2 位。 量约 2 687 Mt， 30% 以上的 贵州磷矿的平均品位 w （ P2 O5 ） 约 22% ， 一级富矿储量 527 Mt， 占总储量的 19. 61% ， 主要集 中在黔东及黔东北的瓮福磷矿和开阳磷矿
［2 ］
； 而占
81. 39% 的中低品位磷矿难以直接用硫酸萃取法生 产工业磷酸。因此随着高品位磷矿石的逐步消耗， 磷矿石品位贫化， 窑法磷酸更适合我国磷化工工业 的发展。 磷酸装置连续 15 年实现安全生产无事故， 即无一般 以上事故。2009 年元月份起， 陕化公司推行安全标 2010 年 12 月份通过 准化管理体系建设和试运行， 目前已规范运行。 安全 国家安全标准化二级验收， 标准化的核心是风险管理， 随着风险管理的持续细 化和深化， 陕化公司的安全管理和生产管理水平将 迈上一个新台阶。
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结束语
通过对萃取磷酸生产过程中风险有害因素进行
辨识和分析， 并采取一系列相应的风险控制措施 ， 从 设备、 人身伤害等事故的发生， 萃取 而杜绝了工艺、
硫磷设计与粉体工程 · 28·
S P ＆ BMH RELATED ENGINEERING
［2 ］
即由磷矿石经过硫酸分解， 先
制得肥料用粗磷酸。 其反应原理是： 用硫酸分解磷 矿粉或矿浆， 可生成磷酸和硫酸钙结晶的磷酸料浆 。 控制适宜的反应条件， 可以获得粗大、 均匀、 易于过 滤和洗涤的二水硫酸钙结晶。其总反应表示如下： Ca5 F（ PO4 ） 3 + 5H2 SO4 + 10H2 O 3H3 PO4 + 5CaSO4 ·2H2 O + HF↑ 在实际生产中， 反应是分两步进行的 . 1、 磷矿颗粒首先被淡磷酸分解， 生成磷酸一钙： Ca5 F（ PO4 ） 3 + 10H3 PO4 3H3 PO4 + 5Ca（ H2 PO4 ） 2 + HF↑ 水硫酸钙结晶： 2、 磷酸一钙继续与硫酸反应生成萃取磷酸和二
［1 ］
高温还原法（ 简称电热法） 、 硫酸萃取法 （ 简称湿法 ） 和碳高 温 还 原 法 （ 简 称 碳 热 法， 即所谓的窑法磷 酸） 。前两种生产工业磷酸方法在生产过程中同时 排放大量废气、 废水和废渣 （ 磷炉炉渣、 磷石膏 ） ， 其 中电热法工业磷酸虽有产品纯度高的优势 ，但要消 耗大量的电能； 湿法磷酸则消耗大量硫酸 （ 2. 8 t / t P2 O5 ） ，而且生产的萃取磷酸纯度和初始浓度低 ， 还需用蒸汽进行浓缩。而窑法磷酸则对磷矿的品位 要求较低，可用中低品位的磷矿，符合我国磷矿资 源的特点，且不需要硫酸，也不像电热法需要大量 杜绝酸源。伤者救出后应采用大量清水冲洗， 轻者 采用 w （ NaHCO3 ） = 5% 的碳酸氢钠溶液进行中和清 洗， 重者立即送往医院急救。 4. 5 制订应急预案并定期演练 针对硫酸、 磷酸危险化学品和酸罐区重大危险 源， 分别制订专项事故应急预案， 每年进行评审和修 订； 定期组织事故应急救援演练， 每个专项预案每年 至少组织 1 次演练。
2012 年第 1 期 的开发价值。
蒲
勇， 等 . 我国工业磷酸生产工艺选择概要
· 29·
1987 年， 前南化集团设计院江善襄等人在南京 化学工业公司和南化集团设计院的支持下独立开展 研究工作， 并提出改用隧道窑为主反应器的构想 。 小型实验取得了突破性进展， 解决了窑法磷酸最关 — —用包裹层来隔离氧化、 键的技术难题— 还原区。 随后又与原化工部化肥研究所合作进一步开展实验 研究， 确定了反应工序的优惠工艺条件 ， 使磷的还原 率达到 88% 以上。1988 年 5 月， 原化工部组织wenku.baidu.com专 家对研究工作进行评议， 专家们对试验成果给予很 高的评价
1
概述
当前， 国内外生产工业磷酸的方法有三种 ： 电炉
的电能。 我国磷矿石储量 13 300 Mt， 但大多数磷矿难选 w （ P2 O5 ） 大于 30% 的富矿只有 1 120 Mt。 我国 冶， w （ P2 O5 ） 为 26% 以下的 中低品位的磷矿约占 90% ， 低品位磷矿约占 50%
磷元素先发生还原反应而后发生氧化反应的过程 。 其主要反应原理如下： 4Ca5 F（ PO4 ） 3 + 30C + 21SiO2 3P4 + 30CO + 20CaSiO3 + SiF4 ↑ △H = 26 613. 9 kJ / kg （ P4 ） P4 + 5O2 2P2 O5 △H = － 24 332. 7 kJ / kg （ P4 ） 2CO + O2 2CO2 △H = － 22 151. 8 kJ / kg （ P4 ） 从上面氧化还原反应可以看出， 氧化过程释放 的热量是还原过程吸收热量的 1. 75 倍。 电热法工 经过燃烧水合而制成 业磷酸工艺即以黄磷为原料， w （ H3 PO4 ） 为 85% 或 75% 的磷酸。对于电热法工业 磷酸生产中热能的回收利用， 目前带有热能回收装 即磷的燃烧和 P2 O5 的水合分别在 置的通常分两步， P2 O5 水合设备与传统的水 两个设备内进行。其中， 化塔相似； 燃磷设备内设置换热管， 以回收磷的燃烧 热并副产蒸汽。燃磷设备的技术关键在于如何既防 又能提供良好的传 止换热管被高温 P2 O5 气体腐蚀， 热条件。各国专利技术都是通过控制工艺条件， 使 换热管表面形成一层特殊的磷化物来加以保护 。 2. 2 硫酸萃取法制工业磷酸 萃取磷酸工艺