湿法磷酸

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。

3．2、工艺描述
将来自磨矿系统的低浓度矿浆，经过加药、稀释、重力沉降浓密至含固量为65—68%的合格矿浆送到萃取系统。

3．3、工艺指标
（1）矿浆含固量65-68%
反应
1.1 、用硫酸分解磷矿生成磷酸料浆，控制工艺指标，获得均匀、粗大、易于过滤洗涤的二水硫酸钙结晶。

1.2 、用强制循环低位真空蒸发冷却料浆，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。

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
负责矿浆和硫酸进料到稀酸输送泵以前的所有设备及管线，以及地下槽、搅拌器和闪冷大气冷凝器、真空泵分离器、真空泵等设备和管线及建构筑物的维护管理，并负责岗位所属设备和环境的卫生。

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。

其总反应表示如下：Ca5F(PO4)3+5H2SO4+10H2O =3H3PO4+5CaSO4·2H2O+HF↑+Q
在实际生产中，反应是分两步进行的。

⑴磷矿颗粒首先被淡磷酸分解，生成磷酸一钙：
Ca5F(PO4)3+ 10H3PO4 =3H3PO4+5Ca(H2PO4)2+HF↑
⑵磷酸一钙继续与硫酸反应生成磷酸：
5Ca(H2PO4)2+5H2SO4 +10H2O=10H3PO4+5CaSO4·2H2O↓
反应得到的磷酸和二水硫酸钙结晶的混合料浆，采用真空过滤的方法进行液固分离，分别得到稀磷酸和磷石膏。

并对磷石膏进行二次逆流洗涤，充分回收磷酸。

硫酸分解磷矿时生成的氟氢酸与二氧化硅生成氟硅酸：
6HF＋SiO2 = H2SiF6+2H2O
在料浆中，氟硅酸将部分地分解成四氟化硅气体逸出：
H2SiF6 = SiF4↑+2HF↑
有二氧化硅存在，氟硅酸的分解将加剧：
2H2SiF6 +SiO2=3 SiF4↑+2H2O
四氟化硅气体从反应槽逸出，在洗涤装置中用水吸收生成氟硅酸，同时析出易堵塞设备及管道的硅胶SiO2·nH2O
3SiF4＋（n+2）H2O=2H2SiF6＋SiO2·nH2O
分离
1 、岗位任务
1.1 、在真空抽吸过滤条件下，采用三次逆流洗涤工艺，将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。

1.2 、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
负责消化槽泵到成品稀酸泵以前的所有设备及管线，重点做好过滤机及过滤真空洗涤器、真空泵分离器、真空泵等设备和管线、建构筑物的维护管理，并负责岗位所属设备和环境的卫生。

3、生产原理
消化槽泵送来的料浆，由盘式过滤机进行过滤分离，在真空抽吸作用下，料浆在过滤区分离出磷酸滤液，经过气液分离器下到成品稀酸泵，由泵送到稀磷酸储槽。

滤盘上的固相石膏，经过三次逆流洗涤后卸至排渣斗落入皮带机上，由皮带机送至磷石膏堆场。

陈化
1 、岗位任务
1.1、陈化、澄清过滤系统来的稀磷酸，向浓缩系统输送符合工艺指标要求的稀磷酸。

1.2、陈化、澄清浓缩系统来的浓磷酸，确保符合工艺、质量、技术指标要求的商品磷酸。

2、岗位范围
负责稀酸陈化进料到商品磷酸泵以前的所有设备管线，及建构筑物的维护管理，并负责岗位所属设备和环境的卫生。

3、生产原理
3.1、稀磷酸陈化、澄清
将含有部分悬浮固体物质的过滤稀磷酸，先经陈化槽陈化，使固体磷石膏颗粒长大，从而加大稀磷酸固相物的沉降速度，然后进入澄清槽进行自然沉降分离，上层清酸送至浓缩系统，下层送到下游装置。

3.2、浓磷酸陈化、澄清
磷酸中溶解的各种杂质在浓缩至较高的磷酸浓度后，将形成极度过饱和状态，因浓磷酸中的杂质当存在一定的温度降时，则大部份固相物在带
转耙的澄清槽中析出，析出的渣用转耙清淤，当磷酸中的含固量﹤1%时，清酸为合格的商品磷酸，成为下游装置的生产原料
浓缩
1、岗位任务
将澄清后的稀磷酸，用低压蒸汽间接加热，轴流泵强制循环，真空条件下蒸发除去部分水分，形成45%~51% P2O5的酸供下游装置使用，并保证逸出的氟被完全吸收后制成规定浓度的氟硅酸。

2、管理范围
负责从陈化装置浓缩给料泵出口到进入浓酸陈化槽之间的所有设备、仪表、管线及建筑物，以及岗位所属设备和环境卫生。

3、工艺原理
利用强制循环真空蒸发原理，降低磷酸沸点，使稀磷酸与蒸汽进行逆流间接换热，把磷酸中的水分蒸发从而提高磷酸浓度，并把含氟气体用水循环吸收。

循环水
1、岗位任务
通过一个强制循环冷却塔完成主装置来的热酸性循环水的冷却，并给主装置提供低于26℃的循环冷却水，保证工序足够的水量和水压。

2、岗位范围
冷却塔到装置有关完成水的循环和冷却的设备、仪表和建构筑物，以及岗位范围内的设备和环境卫生。

3、生产原理
将系统返回的循环热水通过冷却塔和空气进行逆流热交换、降低水温。