湿法磷酸生产中节约硫酸方法研究

湿法磷酸生产中节约硫酸的方法研究

【摘要】硫酸是湿法磷酸生产的主要原料，可占到磷酸生产总成本的一半以上，因此，在保证磷酸生产品质的基础上，尽可能地节约硫酸的用量是提高磷酸生产效益的主要措施。本文结合实践生产情况，详细分析了湿法磷酸生产中硫酸用量高居不下的原因，并提出了节约硫酸的方法，取得了较好的效果。

【关键词】湿法磷酸；硫酸用量；生产负荷；节约

随着中国磷酸工业的高速发展，行业内部积累的矛盾也愈发突出，如产能过剩、产品单一、技术创新能力弱，尤其是生产成本高居不下等现状严重制约着行业的健康发展。硫酸作为湿法磷酸生产的主要原料，其费用约占磷酸生产总成本的一半以上。为此，如何在保磷酸生产品质的前提下，尽量节约硫酸用量，是当前磷酸生产企业十分关心的问题。

1.硫酸用量偏高的原因分析

1）磷矿杂质含量高、品位低。磷矿p2o5含量低，对磷酸产量有影响。cao直接影响硫酸用量。mgo增加磷酸黏度，限制萃取料浆中的p2o5浓度，也影响过滤效果，使水溶磷损失增加；影响磷酸蒸发浓缩效果，反应生成的mgnh4po4·6h2o降低产品磷酸二铵（dap）水溶磷含量。

2）矿浆细度达不到要求。2007年我公司矿浆中粒径3）加强过滤洗水、滤布洗水喷头的清理、维护，确保滤布再生效果、使用周期和洗涤效率。例如200kt/a装置过滤机冲盘水流量原来约80m3/h，

冲盘清洗不彻底，滤布堵塞结垢严重，使用周期短，仅7d左右，且制约过滤负荷，影响洗水使用；现控制冲盘水流量100～120m3/h，冲盘水压力达到0.8～0.9mpa，冲盘水温度达到60℃以上，滤布再生彻底，除每周1次计划清洗外，基本能高负荷运行，且滤布使用基本达16～20d。适当关小破真空阀，提高200kt/a装置过滤真空度，控制真空度15～20kpa（a）。

4）料浆分布均匀，滤饼无漏洗现象。控制洗水温度在65～70℃，磷石膏水分降低5百分点左右，一个清洗周期内滤布无堵塞现象，滤饼有足够的吸干区。

5）计划检修，提高设备运行率，避免非计划停车。高产要靠高的运行率作保证，单纯依靠“高”负荷则必然增加损失，降低经济性。

2.6监控水溶磷损失

密切监控每套系统过滤磷石膏的水溶磷，发现异常情况必须认真查找磷石膏中水溶磷偏高原因并采取对策，确保磷石膏较高的磷洗涤率。

2.7认真做好磷酸的贮存和使用

充分利用现有稀酸、浓酸设施，通过充分自然沉降，上层高质量清酸用于高浓度dap生产，而下层渣酸则直接供磷酸一铵装置，一方面得到商品map产品，另一方面避免渣酸返回系统，造成杂质累积，影响过滤效果和装置负荷。

2.8磷矿浆脱硫降低硫酸用量

新建一个混合槽，将磷矿浆与生产出的稀磷酸按一定比例在混合槽中混合后用泵送入稀磷酸槽，使稀磷酸中过量硫酸与磷矿浆反应，达到降低so3的目的。实施效果：稀磷酸中的ρ（so3）由实施前平均27.98g/l降低到26.85g/l，相当于每吨p2o5磷酸少用4.5kg硫酸。

2.9做好技改工作

80kt/a磷酸装置过滤机增设收集盒，解决带液p2o5偏高问题。增设过滤机大胶带冲洗装置，防大胶带结垢堵塞影响过滤效果。采用保温措施，解决过滤机气液分离器回液管堵塞严重、带出损失和清理工作量大、难度大的问题。固定矿浆流量，解决分级机至球磨机磨蚀严重和控制问题等。

3.技术经济指标分析

3.1磷酸生产消耗硫酸情况（见表1）

3.2技术经济指标

实施技改后，2010年矿浆粒径<0.370mm（-40目）平均占98.25%，<0.147mm（-100目）占78.83%，磷矿料浆w（固）为63.42%，萃取率为96.69%，洗涤率为97.87%，磷得率为97.26%，吨p2o5磷酸消耗硫酸2.512t。

4.尚存在的问题

采取上述措施，虽然改善了湿法磷酸生产中硫酸用量偏高问题，但还有以下问题有待解决：

1）矿浆粒度偏粗，现粒径<0.147mm（-100目）约占78%，尚须

优化。

2）浓缩运行周期短，导致浓缩运行率偏低。如80kt/a装置仅能开17d左右，200kt/a装置仅能开25d，降低了产量。

3）磷矿中na2o+k2o含量偏高，造成管道堵塞非常严重，尤其渣场回水管结垢严重，影响回水量。上述问题还需采取措施，优化工艺，以适应不断贫化的磷矿，进一步降低硫酸用量。

5.结束语

实践证明，本文所采用的节约方法是有效的，湿法磷酸每吨p2o5硫酸用量由2.628t降为2.512t。因此，笔者相信，随着湿法磷酸生产工艺的不断改善，硫酸用量也会逐步下降，磷酸生产效益也会再上一个台阶。

参考文献：

[1] 韩喜超.二水法磷酸生产降低硫酸消耗的几点措施[j].磷肥与复肥，2009年01期

[2] 雷武.探讨湿法磷酸生产中节约硫酸的途径[j].磷肥与复肥，2001年04期