湿法制磷酸
磷酸工艺知识
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磷酸工艺知识讲解第一讲二水湿法磷酸工艺原理一、湿法磷酸生产化学反应原理1、反应方程式:Ca5(PO4)3F + 5H2SO4+ 5n•H2O = 5CaSO4•nH2O + 3H3PO4+ HF↑磷矿石硫酸磷石膏(副产品) 磷酸(产品) 尾气其中,未定变量n有三种值,分别为0、1/2、2,则对应的副产品也分为三种,分别为无水物、半水物与二水物。
同时对应的生产方法也分别叫:无水法、半水法与二水法。
在实际的国内乃至国际工业生产中,二水法磷酸的生产工艺占80%以上。
2、二水法磷酸工艺原理:当n=2时,1中的方程式为:Ca5(PO4)3F + 5H2SO4 + 10H2O = 5CaSO4•2H2O + 3H3PO4+ HF↑3、硫酸分解中磷矿分两步完成①磷矿首先被磷酸分解:Ca5(PO4)3F+7H3PO4=5Ca(H2PO4)2+HF② Ca(H2PO4)2与硫酸反应生成磷酸:5Ca(H2PO4)2 + 5H2SO4 + 10H2O = 5CaSO4•2H2O + 10 H3PO4由上可知,磷矿在反应槽中首先与槽内的磷酸反应,所以工艺上应将硫酸加入点放在磷矿加入点的后面位置。
4、什么叫二水湿法磷酸工艺?磷酸的工业生产方法分为热法生产与湿法生产两类。
从广义上讲,凡是用酸分解磷矿制成的磷酸,称为湿法磷酸,通常用硫酸分解磷矿,所以上述用硫酸分解磷矿,且副产品是二水物的磷酸生产工艺称为二水湿法磷酸工艺。
5、二水法工艺技术主要特点:(与半水法或其它方法相比较)①流程简单、操作稳妥可靠;②装置建厂数量最多,且单系列生产规模最大,居各种工艺之首;③对磷矿适应性强,特别对我国磷矿品位低,杂质含量高的情况尤为适用;④在较低的酸温和较低的酸浓度下操作,使得衬胶设备和不锈钢设备使用寿命延长;⑤二水石膏过滤不受过滤机类型限制,转台式、翻盘式及带式均可使用;⑥工业化磷酸装置P2O5收率一般在94%——96%之间。
二、湿法磷酸生产的原料湿法磷酸生产的主要原料是磷矿与硫酸。
二水物湿法磷酸生产流程描述
![二水物湿法磷酸生产流程描述](https://img.taocdn.com/s3/m/498c415cf02d2af90242a8956bec0975f465a494.png)
二水物湿法磷酸生产流程描述下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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湿法磷酸生产工艺
![湿法磷酸生产工艺](https://img.taocdn.com/s3/m/b4318211f524ccbff12184e4.png)
1.2 、用强制循环低位真空蒸发冷却料浆,压力控制在2540KPa,移走反应余热,并将含氟尾气送到洗涤系统,经处 理后达标排放。
1.3 、在真空抽吸过滤条件下,采用三次逆流洗涤工艺,将 从消化槽泵送来的料浆进行液固分离和洗涤,控制工艺指标, 尽可能提高过滤强度和洗涤率,达到最高的磷回收率,保证 产品酸质量,并将成品稀酸送稀酸陈化槽。
磷酸生产工艺介绍
一、磷酸车间简介
1.生产任务:以磷石膏和硫酸为原料生产磷酸并进行浓缩 2.生产装置:四套反应装置(单槽30万吨/年×4槽)、六套 过滤装置、十四套浓缩装置(单套10万吨/年×14套) 3.生产工艺:二水物法,湿法磷酸 4.生产流程:将磨矿车间输送来磷矿浆与浓硫酸在萃取槽中 反应,成熟后的料浆通过真空过滤系统进行液固分离,过滤所 得稀酸经过浓缩系统提浓后,供成品车间使用。
二、 概 论
• 相关概念 • “磷矿石”:磷矿石是生产磷酸的主要原料之一,它的
主磷中要矿含成的有分品多是位种氟我有磷国害酸习杂钙惯质,以,其影P2化响O5学了的式磷百通酸分常正含写产量为生计产C,a,故5F其此(P中,O影4磷)3响,矿。较石 大的通常是铁、铝、镁三种,其次是碳酸盐、有机物等。
• “硫酸”:生产磷酸的主要原料之一,我公司采用的均
1.4 、过滤洗涤后的磷石膏用皮带运输送至磷石膏堆场。
2、岗位范围
反应槽、消化槽及其搅拌器,烟气收集器,矿浆和硫酸进 料管,低位闪冷器及轴流泵,预冷凝器、冷凝器及密封 槽、水滴分离器,闪冷真空泵等设备及管线,过滤给料 泵及进出口管线等。
3、生产原理
控制二水物湿法磷酸工艺条件,用硫酸分解磷矿是利用磷 酸和硫酸的化学能,将磷矿中难溶的磷转化成水溶磷, 充分控制好二者的加入条件,即可生成磷酸和硫酸钙结 晶的混合料浆。控制合适的反应条件,可获得粗大、均 匀、易于过滤和洗涤的二水硫酸钙结晶。
湿法磷酸一段综合控制指标
![湿法磷酸一段综合控制指标](https://img.taocdn.com/s3/m/43d62df91b37f111f18583d049649b6648d709ab.png)
湿法磷酸一段综合控制指标1.磷酸浓度控制:湿法磷酸生产过程中,磷酸的浓度是一个关键的控制指标。
过高的磷酸浓度会增加设备堵塞的风险,过低的磷酸浓度则会影响产品质量。
因此,需要通过调节输入原料的含磷量、调整稀酸磷酸阀门开度等措施,保持磷酸浓度在合适的范围内。
2.温度控制:湿法磷酸生产过程中,温度是一个重要的控制参数。
过高或过低的温度都会对生产过程产生不利影响。
过高的温度会引起磷酸氧化反应的进行过快,导致磷酸质量下降;而过低的温度则会导致反应速度过慢,降低生产效率。
因此,需要通过控制冷却水的流量和温度、调节加热装置的功率等措施,维持合适的反应温度。
3.pH值控制:湿法磷酸生产过程中,pH值是一个关键的控制指标。
过低的pH值会使得磷酸反应速率降低,无法达到预期的产量和质量;而过高的pH值会引起磷酸的分解和氧化,同样会影响产品质量。
因此,需要通过适当控制稀酸进料速率、定期补加酸液等措施,保持适当的pH值。
4.硫酸浓度控制:湿法磷酸生产过程中,硫酸是一个常用的催化剂,但过高的硫酸浓度会增加磷酸生产过程中产生的酸性废水量,对环境造成负面影响。
因此,需要通过调整硫酸加入量、控制磷酸的分解程度等措施,维持适当的硫酸浓度。
5.搅拌速度控制:湿法磷酸生产过程中,搅拌速度对反应速率和产物分布有重要影响。
过高的搅拌速度会增加能耗和设备磨损,过低的搅拌速度会导致反应不充分。
因此,需要通过调整搅拌电机的转速、选择合适的搅拌装置等措施,控制搅拌速度。
6.物料流量和质量控制:湿法磷酸生产过程中,物料的流量和质量是生产效率和产品质量的重要影响因素。
因此,需要对物料进出料口进行定期检查和校准,确保流量和质量的准确控制。
以上是湿法磷酸一段综合控制指标的一些方面,通过对这些指标的合理控制,可以提高湿法磷酸生产过程的效率和产品质量,降低能耗和环境污染。
半水-二水湿法磷酸制备技术建议
![半水-二水湿法磷酸制备技术建议](https://img.taocdn.com/s3/m/14af0852fe00bed5b9f3f90f76c66137ee064fed.png)
半水-二水湿法磷酸制备技术建议
半水-二水湿法磷酸制备是一种重要的化工工艺,以下是一些建议:
1. 原料选择,磷酸的主要原料为磷矿石,选择高品质的磷矿石能够提高产品的质量和产量。
同时,还需要选择合适的稀硫酸作为反应溶剂。
2. 反应条件控制,在反应过程中,需要控制温度、压力和搅拌速度等参数,以确保反应能够高效进行并且产物质量稳定。
此外,还需要考虑溶液的酸碱度,适当的酸碱度有助于提高产品纯度。
3. 产品分离与提纯,在反应完成后,需要对产物进行分离和提纯。
这一步需要选择合适的分离技术和提纯方法,以确保产品的纯度和质量。
4. 设备选型,在制备过程中,需要选择合适的反应釜、分离设备和提纯设备,以确保生产过程的安全和稳定。
5. 环保考虑,在制备过程中,需要考虑废水处理、废气处理等
环保问题,选择合适的处理设备和技术,以确保生产过程符合环保
要求。
总的来说,半水-二水湿法磷酸制备技术需要综合考虑原料选择、反应条件控制、产品分离与提纯、设备选型以及环保考虑等多个方面,以确保产品质量稳定、生产过程安全环保。
希望以上建议对你
有所帮助。
湿法磷酸生产原理及生产方法的选择
![湿法磷酸生产原理及生产方法的选择](https://img.taocdn.com/s3/m/0bbf0b9d31b765ce04081497.png)
湿法磷酸生产原理及生产方法的选择湿法磷酸生产原理及生产方法的选择摘要目前国内外磷酸的生产工艺主要有“热法”和“湿法”两种。
二者相比较,湿法磷酸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,尽管如此,二水物法还是得到了广泛的应用,目前国际上制备工业磷酸主要采用湿法。
二水物法湿法磷酸生产工艺的研究开发和反应槽、过滤机等主要设备设计技术的日臻成熟和完善,为二水物法湿法的大规摸工业化生产打下了坚实的基础。
在二水物法湿法磷酸生产过程中,由于磷矿与硫酸的反应速率与磷矿的细度密切相关,因此矿浆送入反应槽之前磷矿石一般需经过粉碎(中碎)和研磨(细碎)两个工序。
湿法研磨流程短、生产能力大,这就加快萃取工序的反应速度。
湿法磷酸生产过程中,制得粒大、均匀、稳定的二水物和α半水物硫酸钙结晶,便于过滤分离和洗涤干净是十分重要的问题。
关键词:湿法磷酸,二水物法一湿法磷酸生产的基本原理工业上制取磷酸的方法有两种:一种是用强无机酸(主要用硫酸)分解磷矿制得磷酸,称湿法磷酸,又称萃取磷酸,主要用于制造高效肥料;另一种是在高温下将天然磷矿中的磷升华,而后氧化、水合制成磷酸,称为热法磷酸,主要用于生产工业磷酸盐、牲畜和家禽的辅助饲料。
本设计主要讨论湿法磷酸。
1.1 湿法磷酸生产的基本原理用酸(硫酸、硝酸、盐酸等)分解磷矿制得的磷酸统称湿法磷酸,而用硫酸分解磷矿制取磷酸的方法是湿法磷酸生产中最主要的方法。
即用硫酸处理天然磷矿[主要成分为3Ca(PO4)2•CaF2]分解,生成磷酸溶液及难溶性的硫酸钙沉淀。
其总化学反应式如下:Ca5F(PO4)3+5H2SO4+5nH2O===3H3PO4+5CaSO4·nH2O+HF实际上,反应分两步进行。
第一步是磷矿和循环料浆(或返回系统的磷酸)进行顶分解反应,循环的料浆中含有磷酸且循环量很大,磷矿首先溶解在过量的磷酸溶液中生成磷酸一钙:Ca5F(PO4)3+7H3PO4===5Ca(H2PO4)2+HF↑这一步称为预分解。
湿法磷酸生产原理
![湿法磷酸生产原理](https://img.taocdn.com/s3/m/d0d30ca149649b6648d747c2.png)
CaSO4·0.5H2
O
CaSO4·2H2O
很慢
CaSO4
CaSO4
CaSO4
CaSO4·2H2O
•根据CaSO4-H3PO4-H2O系统相平衡图,简明湿法磷酸生产中,所采用的工
艺流程和工艺条件的关系。
•采用二水物流程,工艺条件应控制在abcd区域内,cd线是二水物流程极限
•二水物稳定区域Ⅲ内,温度过低,不利于磷矿分解和硫酸钙结晶,且要移
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2 硫酸钙结晶过程
2.1 晶核生成对结晶影响 结晶微观过程:
•过饱和溶液---溶质超过所处条件下的饱和 溶解度,而未析出晶体的溶液。(不稳定状 态) •过饱和度S=C/C0;相对过饱和度σ=S-1 C---过饱和溶液浓度;C0----饱和溶液浓度 •晶核大小及生成速率与过饱和度关系
•剩余SO42-存在,导致硫酸钙 溶解度变化,即引起硫酸钙 结晶在系统中平衡点轨迹移 动。
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1.3.5、硫酸钙在CaSO4-H3PO4-H2SO4-H2O四元体系中相平衡
•溶液中SO3=0时,半水硫酸 钙与二水硫酸钙转化平衡线 对应于三元系统中cd线,平 衡点移动轨迹与三元系统吻 合。
•从MgO耗酸计算可以看到,MgO耗硫酸量占理论耗酸量的百分率是磷矿中 MgO/CaO的1.4倍。 •生成的MgSO4全部溶解于磷酸溶液中,与Mg2+结合的SO42-将对液相”优惠 SO3%”浓度的控制产生干扰。 •MgSO4在磷酸溶液中引起液相SO3%浓度的增值为MgO的“SO3当量浓度”。
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用上述晶体成核原理和晶体成长过程简述硫酸钙结晶的微观过程。 过饱和度对硫酸钙结晶的影响
磷酸工艺
![磷酸工艺](https://img.taocdn.com/s3/m/d32679cf8bd63186bcebbceb.png)
磷酸工艺知识讲解第一讲二水湿法磷酸工艺原理一、湿法磷酸生产化学反应原理1、反应方程式:Ca5(PO4)3F + 5H2SO4+ 5n•H2O = 5CaSO4•nH2O + 3H3PO4+ HF↑磷矿石硫酸磷石膏(副产品) 磷酸(产品) 尾气其中,未定变量n有三种值,分别为0、1/2、2,则对应的副产品也分为三种,分别为无水物、半水物与二水物。
同时对应的生产方法也分别叫:无水法、半水法与二水法。
在实际的国内乃至国际工业生产中,二水法磷酸的生产工艺占80%以上。
2、二水法磷酸工艺原理:当n=2时,1中的方程式为:Ca5(PO4)3F + 5H2SO4 + 10H2O = 5CaSO4•2H2O + 3H3PO4+ HF↑3、硫酸分解中磷矿分两步完成①磷矿首先被磷酸分解:Ca5(PO4)3F+7H3PO4=5Ca(H2PO4)2+HF② Ca(H2PO4)2与硫酸反应生成磷酸:5Ca(H2PO4)2 + 5H2SO4 + 10H2O = 5CaSO4•2H2O + 10 H3PO4由上可知,磷矿在反应槽中首先与槽内的磷酸反应,所以工艺上应将硫酸加入点放在磷矿加入点的后面位置。
4、什么叫二水湿法磷酸工艺?磷酸的工业生产方法分为热法生产与湿法生产两类。
从广义上讲,凡是用酸分解磷矿制成的磷酸,称为湿法磷酸,通常用硫酸分解磷矿,所以上述用硫酸分解磷矿,且副产品是二水物的磷酸生产工艺称为二水湿法磷酸工艺。
5、二水法工艺技术主要特点:(与半水法或其它方法相比较)①流程简单、操作稳妥可靠;②装置建厂数量最多,且单系列生产规模最大,居各种工艺之首;③对磷矿适应性强,特别对我国磷矿品位低,杂质含量高的情况尤为适用;④在较低的酸温和较低的酸浓度下操作,使得衬胶设备和不锈钢设备使用寿命延长;⑤二水石膏过滤不受过滤机类型限制,转台式、翻盘式及带式均可使用;⑥工业化磷酸装置P2O5收率一般在94%——96%之间。
二、湿法磷酸生产的原料湿法磷酸生产的主要原料是磷矿与硫酸。
年产20万吨湿法磷酸项目工艺设计
![年产20万吨湿法磷酸项目工艺设计](https://img.taocdn.com/s3/m/87d7b0d5988fcc22bcd126fff705cc1754275f65.png)
湿法磷酸是一种重要的永磁材料生产原材料,广泛应用于电子工业和
信息技术行业。
在这个项目的工艺设计中,考虑到产品质量、生产效率和
环保等因素,需要进行综合考虑和优化。
首先,湿法磷酸的生产原料主要是磷矿石和硫酸。
磷矿石首先需要进
行矿石的选矿过程,将石头中的有用矿物质与无用矿物质相分离。
选矿过
程主要包括破碎、磨矿、浮选等步骤。
通过这些步骤,可以提高有用矿物
质的浓度和纯度。
选矿后的磷矿石与硫酸进行反应,生成磷酸。
反应过程中,需要控制
反应温度、酸碱比、反应时间等参数,以提高反应效率和产品质量。
同时,反应后的产物需要进行过滤和干燥处理,得到湿法磷酸成品。
在工艺设计中,还需要考虑环保因素。
湿法磷酸生产过程中会产生大
量的废水和废气,其中含有酸性物质和重金属等有害物质。
为此,可以设
置废水处理系统和废气处理系统,在生产过程中对废水和废气进行处理,
并达到国家相关标准。
此外,项目的生产规模是年产20万吨湿法磷酸,需要考虑投资和运
营成本。
在工艺设计中,可以考虑采用自动化控制系统,提高生产效率和
产品质量,减少人力成本。
同时,可以优化设备和工艺流程,降低能耗和
原材料消耗,减少运营成本。
总之,年产20万吨湿法磷酸项目的工艺设计需要综合考虑产品质量、生产效率和环保等因素。
通过合理设计选矿、反应、过滤和干燥等工艺步骤,以及设置废水处理和废气处理系统,可以实现高效、环保的湿法磷酸
生产。
磷精矿湿法制备磷酸的工艺流程
![磷精矿湿法制备磷酸的工艺流程](https://img.taocdn.com/s3/m/0f18bbb818e8b8f67c1cfad6195f312b3169eba0.png)
磷精矿湿法制备磷酸的工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改,请根据实际需要进行相应的调整和使用,谢谢!并且,本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料,如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等,如想了解不同资料格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor. I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!磷精矿湿法制备磷酸工艺流程。
1. 研磨,将磷精矿破碎、研磨成细粉。
30万吨湿法磷酸生产操作规程
![30万吨湿法磷酸生产操作规程](https://img.taocdn.com/s3/m/97e9ad55c4da50e2524de518964bcf84b8d52d5a.png)
30万吨湿法磷酸生产操作规程一、生产环境准备1. 工作人员应穿着符合安全规定的工作服和防护用具,严禁穿拖鞋、拖鞋等容易引起事故的服装。
2. 制定好上岗制度,保证操作人员熟悉设备操作规程并且经过专业培训。
3. 维护设备处于良好状态,确保各个流程和设备工作正常。
二、原料投料1. 严格按照生产工艺流程投入原料,投料前需要验收各原辅料质量,确认符合要求后方可投入。
2. 投料应根据生产计划和工艺要求按时完成,严禁随意更改投料量和时间。
三、生产操作1. 生产操作应按流程进行,加工过程中需要掌握关键工艺参数,及时调整各种参数以保证产品质量和生产效率。
2. 操作人员应严格遵守设备操作规程,根据设备运行情况及时发现问题并进行处理。
3. 在操作设备时,应遵守严格的工艺控制标准,注意操作规程中的各项注意事项,并避免设备操作时的不当操作。
四、设备维护1. 定期对设备进行例行检查和维护,确保设备运行正常。
2. 对设备进行定期的清洁、润滑和保养,及时发现设备的故障并进行修理,确保设备处于良好的运行状态。
五、安全保障1. 加强对现场安全的监督,建立完善的安全管理制度和安全检查机制。
2. 提高员工的安全意识,加强安全培训,建立安全生产责任制。
六、应急处置1. 定期进行应急演练,提高应急处置能力。
2. 确保备有应急处置设备,做好应急处理工作。
以上是30万吨湿法磷酸生产操作规程,希翼全体员工能够严格按照规程执行,确保生产过程安全顺利进行。
七、环保措施1. 生产过程中应严格控制废气、废水、废渣的排放,严格执行环保政策法规要求,确保生产过程对环境和周围居民不会造成影响。
2. 注重资源节约与再利用,提倡循环经济理念,积极推进废弃物料的资源化利用,减少环境污染。
3. 提高操作人员的环保意识,定期进行环保教育和培训,强化环保责任意识。
八、质量监控1. 加强对产品质量的监控,严格遵守产品质量检验标准,确保产品质量符合国家标准和客户要求。
2. 建立健全的质量管理体系,加强对产品各项指标的监测,确保产品质量稳定。
湿法磷酸
![湿法磷酸](https://img.taocdn.com/s3/m/8be9e8f1c8d376eeaeaa31ed.png)
通常所称的“湿法磷酸”实际上是指硫酸法湿法磷酸,即用硫酸分解磷矿生产得到的磷酸。
硫酸法的特点是矿石分解后的产物磷酸为液相,副产物硫酸钙是溶解度很小的固相。
两者的分离是简单的液固分离,具有其他工艺方法无可比拟的优越性。
因此,硫酸法生产磷酸工艺在湿法磷酸生产中处于主导地位。
球磨1、岗位任务将火车从外部运来的粒度≦25㎜、P2O5含量大于31%的磷矿石储存、运输、研磨成80%过100目、含固量为65—68%的合格矿浆送到萃取系统。
2、管理规范负责从装载机倒运磷矿入斗到矿浆泵之间的所用设备、仪表、管线及建筑物,以及岗位所属设备和环境卫生。
3、工艺流程3.1、工艺流程简图装载机→磷矿储斗→皮带输送机→皮带运输机→魔头仓→电子皮带称→球磨机→滚筒筛→地下矿浆泵→矿浆槽→矿浆泵→萃取系统。
3.2、工艺描述运至厂内的粒度≦25㎜、含水量﹤10%的磷矿石储存于堆场,由装载机加入磷矿磷矿储斗,经过皮带机送入磨头仓内,磷矿通过电子皮带秤称重计量后加入球磨机,进行研磨。
所需水量,由电磁流量计与调节阀组成的用水计量系统根据磷矿含水量和加入矿量的多少,按一定比例把水加入磨机内。
其中极大部分水从磨机头加入,小部分水根据密度测定结果,从滚筒筛中加入适量的水,以控制矿浆含水量在32—35%,磨好的矿浆经过滚筒筛筛出大颗粒矿石,由手推车外运,筛下合格矿浆流入地坑内,用地下矿浆泵送至磷矿浆储槽内,在由矿浆给料泵送至萃取槽,系统内产生的污水储存在污水地坑内,由污水泵打至磨机头部,循环使用。
3.2、工艺指标(1)矿浆含固量65-68%(2)矿浆含粒度 80%过100目(3)矿浆储槽液位 60-80%(不超过90%)浓密将来自磨矿系统的低浓度矿浆,经过重力沉降浓密至含固量为60—68%的合格矿浆送到萃取系统。
2、管理规范负责从矿浆管近浓密系统矿浆出口到送入萃取装置之间的所有设备、仪表、管线及建筑物,以及岗位所属设备和环境卫生。
3、工艺流程3.1、工艺流程简图原料矿浆储槽→浓密机喂料泵→浓密机出料泵→陈品矿浆储槽→萃取喂料泵→萃取系统。
湿法磷酸工艺
![湿法磷酸工艺](https://img.taocdn.com/s3/m/ab1dfeb269dc5022aaea00ec.png)
目录一、工艺简介二、工艺流程三、设备简介四、仪表自动化五、节能减排湿法磷酸一、工艺简介湿法磷酸工艺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。
湿法磷酸成本低,净化后,产品纯度高。
我们的模型设计所采取的是硫酸法湿法磷酸,即用硫酸分解磷矿生产得到的磷酸。
硫酸法的特点是矿石分解后的产物磷酸为液相,副产物硫酸钙是溶解度很小的固相。
两者的分离是简单的液固分离,具有其他工艺方法无可比拟的优越性。
其特点是技术成熟、操作稳定可靠、对矿石的适应性强。
二、工艺流程由磷矿石和硫酸在反应釜内反应生成的含部分悬浮固体颗粒的稀磷酸流出后经过沉降槽的沉淀澄清进行固液分离,上层的清流溢流脱硫塔,其中的杂质与塔内的净化剂反应生成沉淀并脱除其有机质及色素。
料浆经料浆输送泵输送至过滤槽。
过滤后的磷酸进入第二阶段的净化,其废渣用于生产TAP 或TSP 。
过滤后的生成物进入萃取塔,同时萃取剂TBP 逆向加入到萃取塔中,二者相互分散接触充分混合,大部分的磷酸与萃取剂形成有机相,杂质进入萃余酸中,从塔底排出。
有机相用泵送至洗涤塔进行洗涤,其有机相进入反萃塔,脱盐水从反萃塔上部加入,二者在震动筛板的搅动下充分混合,有机相中的磷酸被反萃至水相,得到23%P2O5左右浓度的净化磷酸。
分离后的萃取剂进入萃取塔中循环使用。
2800吨给进下一工段,剩余磷酸进入浓缩室,经过加热浓缩得到成品磷酸。
三、设备一览表四、主要设备1、反应釜反应釜内部有四个槽,从一号槽开始反应,依次经过二、三、四号槽,每槽反应3h,由四号槽出料。
以此实现磷酸生产的连续进行。
在反应釜中各反应槽内均有以电动机为动力的搅拌器来加速反应的进行。
釜底采用倒锥形装置,以利于反应废渣的排出。
2、沉降槽挡板式沉降槽,槽内含有多层挡板,互相平行,以利于固液分离,用液下泵为液体到达脱硫槽提供动力。
沉降下去的固体通过倒锥形槽底流经管道回到反应釜。
3、萃取塔萃取塔是往复式振动筛板塔,轻组分的萃取剂由槽底逆向进入,并且上升,与塔内的粗酸汇合从塔顶流出。
湿法磷酸生产工艺
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湿法磷酸生产工艺技术1. 产品性质、规格及用途:湿法磷酸生产技术采用湿法二水物流程,主要产品为44—46%P2O5的磷酸,副产品为12—18%H2SiF6的氟硅酸。
磷酸为五价磷的含氧酸,有正磷酸、偏磷酸、焦磷酸三种,通常所说的磷酸指正磷酸(H3PO4)。
纯磷酸在常温下呈透明的单斜晶体,比重为1.88g/ml,熔点为42.4℃,含P2O5 72.4%。
一般商品磷酸是含有75%或85%H3PO4的液体,溶液的冰点分别为-20℃及21℃,低于此温度时将析出半水物结晶,磷酸对皮肤有腐蚀性,能吸收空气中的水份,为中强酸。
磷酸的用途很广。
湿法磷酸主要用于生产肥料,如磷酸一铵、磷酸二铵、重过磷酸钙、沉淀磷肥、过磷酸、液体肥料等。
其次用于工业磷酸盐的生产,如磷酸一钙、磷酸二钙、磷酸三钙、磷酸一钠、磷酸二钠、磷酸三钠等。
副产品氟硅酸的无水物是无色气体,不稳定,易分解为四氟化硅和氟化氢。
氟硅酸水溶液呈无色,具有强酸性,有腐蚀性,能腐蚀玻璃。
氟硅酸有消毒性能,主要用于生产氟硅酸盐和冰晶石,并用于电镀、啤酒消毒、木材防腐等。
2、生产原理湿法磷酸生产技术采用湿法二水物流程,单槽单浆、表面冷却、干法排渣、强制循环真空蒸发浓缩生产工艺。
2.1磷矿与硫酸反应1 反应原理磷矿的主要成分为氟磷酸钙Ca5F(PO4)3,另外还含有铁盐、镁盐、铝盐、钠盐、钾盐、碳酸盐、活性二氧化硅、酸不溶物等物质。
⑴磷矿与硫酸在反应槽内主要发生下列反应:Ca5F(PO4)3+5H2SO4+溶液5CaSO4 ·2H2 O+3H3PO4+HF+溶液生成的氢氟酸进一步与活性二氧化硅反应,得到氟硅酸:6HF+SiO2H2SiF6+2H2O当活性SiO2过量存在时,将继续发生下列反应:H2SiF6+SiO23SiF4+2H2OH2SiF6不稳定,受热易发生分解:H2SiF62HF+SiF4因此反应槽排出的尾气中含有HF和SiF4气体。
⑵磷矿中含有的碳酸盐与硫酸反应,产生二氧化碳气体,在反应槽液面上形成泡沫:CaCO3·MgCO3+2H2SO4CaSO4·2H2O+MgSO4+2CO2↑泡沫的产生会影响反应过滤正常运行,应设法消除。
湿法磷酸萃取技术发展现状与研究进展
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湿法磷酸萃取技术发展现状与研究进展目录一、内容概览 (2)1. 磷酸的重要性 (3)2. 磷酸萃取技术的发展背景 (3)二、湿法磷酸萃取技术的发展现状 (4)1. 萃取工艺的多样化 (5)药剂萃取法 (6)膜分离法 (7)超临界流体萃取法 (8)2. 设备技术的进步 (9)喷嘴设计优化 (10)过滤与浓缩技术的提升 (12)3. 工业应用的广泛性 (13)磷酸生产过程中的应用 (14)磷酸纯化过程中的应用 (15)三、湿法磷酸萃取技术的研究进展 (16)1. 新型萃取剂的研发与应用 (17)高效磷萃取剂的合成 (19)生物基萃取剂的探索 (20)2. 萃取工艺的优化与创新 (21)萃取条件的精确调控 (22)萃取机理的深入研究 (23)3. 膜技术的突破与发展 (24)膜材料的选择与改进 (26)膜组件的设计与集成 (27)四、面临的挑战与未来展望 (28)1. 环境保护与资源利用 (29)2. 技术创新与产业升级 (30)3. 国际合作与交流 (32)五、结论 (33)1. 湿法磷酸萃取技术的重要性与地位 (34)2. 对未来发展的展望 (35)一、内容概览湿法磷酸萃取技术作为磷化工领域的重要分支,在当前工业化进程中发展迅速,具有广泛的应用前景。
本文内容概览部分主要围绕湿法磷酸萃取技术的现状与研究进展进行概述。
概述当前湿法磷酸萃取技术的发展背景及重要性,指出其在磷肥、食品、医药等领域的关键作用。
详细介绍湿法磷酸萃取技术的基本原理和工艺流程,为读者理解后续内容奠定基础。
分析当前湿法磷酸萃取技术的国内外发展现状,包括技术进步、主要应用领域以及存在的问题和挑战。
结合具体实例,阐述湿法磷酸萃取技术在实践中的应用情况,展示其实际效果和潜在价值。
阐述近年来湿法磷酸萃取技术的研究进展,包括新材料、新工艺、新技术等方面。
分析研究人员在改进现有技术、开发新技术方面的努力和成果,以及这些技术在实际应用中的表现。
展望湿法磷酸萃取技术的发展趋势和未来发展方向,分析随着技术进步和市场需求的变化,湿法磷酸萃取技术可能面临的挑战和机遇。
湿法磷酸净化制工业磷酸分析方法
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湿法磷酸净化制工业磷酸分析方法
一、重金属离子的测定
1.原理:重金属离子常以溶液的形式存在于湿法磷酸中,主要有铜、铅、锌等,这些重金属对磷酸的质量和产品的质量有很大影响。
因此,需要对湿法磷酸中的重金属离子进行测定。
2.步骤:
(1)取适量样品溶液,加入适量稀盐酸使其酸化。
(2)用氢硫化钠溶液使样品中的重金属离子沉淀为相应的硫化物。
(3)离心沉淀后,将上清液倒掉,沉淀用稀盐酸溶解。
(4)用硫化氢气体酸化后的甲基橙进行配比滴定,测出重金属离子的含量。
二、有机酸的测定
1.原理:有机酸是湿法磷酸中的主要杂质之一,通过对其含量进行测定,可以评估湿法磷酸的纯度。
2.步骤:
(1)采用酸碱滴定法,取适量样品溶液。
(2)加入适量酸式高锰酸钾溶液,进行滴定。
(3)根据滴定结果计算有机酸的含量。
三、铁离子的测定
1.原理:湿法磷酸中铁离子的含量直接影响到产品的质量,需对其进
行测定。
2.步骤:
(1)取适量样品溶液,加入鞣酸铵溶液和鞣酸溶液。
(2)用过硫酸铵氧化试剂进行氧化处理。
(3)用硫过硫酸亚铁标准溶液进行滴定。
(4)根据滴定结果计算铁离子的含量。
这些分析方法既可用于湿法磷酸原料的分析,也可以用于产品的分析,对于磷酸生产过程中的质量控制具有重要意义。
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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 + 5Ca SO4•nH2O +HF
这些反应的共同特点是都能够制得磷酸。
但是,磷矿中的钙生成什么形式的钙盐不尽相同,各有其特点。
反应终止后,如何将钙盐分离出去,并能经济地生产出磷酸则是问题的关键。
(1) 硝酸法
最早由奥达公司开发,称为奥达法。
它是用硝酸分解磷矿生成磷酸和水溶性硝酸钙,然后采用冷冻、溶剂萃取、离子交换等方法分离出硝酸钙。
受硝酸价格、能耗高、流程长等条件的影响,目前工业应用极少。
(2) 盐酸法
上世纪60年代初,以色列矿业工程公司(I.M.I)开发了著名的IMI法,首次实现了盐酸法生产磷酸的工业化[5]。
它是将磷矿与盐酸反应,生成磷酸和氯化钙水溶液,然后用有机溶剂(如脂肪醇、丙酮、三烷基磷酸脂、胺或酰胺等)萃取分离出磷酸。
但该法存在工艺复杂、副产物氯化钙难以经济回收等问题。
(3) 硫酸法
通常所称的“湿法磷酸”实际上是指硫酸法湿法磷酸,即用硫酸分解磷矿生产得到的磷酸。
硫酸法的特点是矿石分解后的产物磷酸为液相,副产物硫酸钙是溶解度很小的固相。
两者的分离是简单的液固分离,具有其他工艺方法无可比拟的优越性。
因此,硫酸法生产磷酸工艺在湿法磷酸生产中处于主导地位。
反应式(6)中n的值取决于硫酸钙结晶的形式,可以是0,1/2,2。
在不同的反应温度和磷酸浓度下,可以生成无水硫酸钙(CaSO4),半水硫酸钙(CaSO4•0.5H2O)和二水硫酸钙(CaSO4•2H2O)。
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。
目前,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。
但是,二水法流程至今仍存在着一些难以克服的缺陷。
由于加工工艺粗放,矿石中的有害杂质大部分进入磷酸中。
特别是氟元素,一旦进入液相,很难再分
离出来。
更严重的是,产生大量的磷石膏废料,造成严重的污染和浪费。
因此,相关专家通过研究,对现行的工艺过程进行了改进,分两步进行反应。
第一步:采用磷酸浸取磷矿石,从控制化学反应的条件出发,减少化学反应本身对目标产物的污染。
磷酸与磷矿的主要反应方程式如下:
Ca5F(PO4)3 + 7H3PO4 +5 H2O → 5Ca(H2PO4)2•H2O + HF
第二步:提供适宜的结晶条件,使副产磷石膏中的杂质含量,尤其是磷含量显著降低,提高磷回收率,使磷石膏满足建筑材料生产的要求,从源头上解决磷石膏污染的难题。
硫酸的离子化反应可瞬时完成:
Ca(H2PO4)2•H2O + H2SO4 +(n-1)H2O → CaSO4•nH2O 2H3PO4
这种分步反应的思想方法与“先污染后治理”的传统思路完全不同,符合绿色化学的基本原理,完全符合可持续发展战略的要求。