磷酸生产工艺培训课件
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稀酸经蒸发水分提浓后，最终得到要求的成品磷酸。
二、生产原理
Ca5F(PO4)3+5H2SO4+5nH2O=5CaSO4.nH2O↓+3H3PO4 +HF↑
Ca5F(PO4)3+ 7H3PO4 =5 Ca(H2 PO4)2 +HF↑ 5Ca(H2PO4)2+5H2SO4+10H2O=5CaSO4.nH2O↓+ 10H3PO4
（4）磷矿的质量评价
磷矿质量的综合评价 化学组成（品位和杂质）
反应活性
抗阻缓性 发泡性
磷矿被酸解的难易程度 磷矿在硫磷混酸中抵抗生成钝化膜的能力
磷矿中杂质的影响
工艺过程（技术上） 经济角度
2、硫酸
分解磷矿石后，生产二水硫酸钙（石膏）晶体和浓度为28%
左右的稀磷酸的混合料浆，然后经过滤分离后得到成品稀酸，该
磷酸生产工艺
瓮福磷肥厂磷酸分厂
第一部分 概论
一、磷酸
次磷酸：H3PO2 亚磷酸：H3PO3
正磷酸：H3PO4
过磷酸：H3PO5
二、磷酸的生产方法
热法
湿法
热法（电热法，高炉法，窑法） 将矿在石英SiO2的存在下，在电炉中用焦碳还原得到
元素磷，然后呈蒸汽态逸出（升华），再经燃烧使之氧化
生成P2O5，用水吸收生成磷酸 Ca(PO4)2 + C + 6SiO2 → P4 ↑ + CO↑ + CaSiO3 P4+ O2 →P4O10 + H2O → [HPO3] 3 + H2O → H3PO4
P2O5：磷矿和磷肥中所含的五氧化二磷当量 BPL： 骨质磷酸钙的英文缩写，磷酸三钙的百分数
1BPL
= 2.183 P2O5 %
1P2O5% = 0.4576 BPL
（3）纯氟磷酸钙
提供磷矿品位极限的概念
CaO和F是磷矿石的必要组成
由于同晶取代、伴生杂质、开采变化等原 因，实际品位远低于纯品值
P2O5%
操作时注意：在实际操作中，反应槽液相P2O5浓度一般在26%～ 30%，但当矿中MgO和R2O3含量增加时，滤液密度的控制要相应 的降低。
8、料浆液固比（含固量）
含固量对装置的影响： 1、影响料浆搅拌。 2、影响料浆输送。 3、能够延长反应时间。 4、提高生产能力
含固量
操作时注意：在实际操作中，当矿中Mg和R2O3含量增加时，含固 量的控制要相应的降低。
火成岩：磷灰石，含磷物质熔融岩浆冷却结晶而形成
变质岩：介于两者之间，沉积岩在地热的烘烤下形成 生物堆积物：由海禽类动物的排泄物构成的表明沉积层 主要成分：氟磷酸钙 分 子 式：3Ca3(PO4)2.CaF2 [Ca5F(PO4)3]
磷灰 石晶 体
化 学 式：Ca5F(PO4)3
（2）磷矿组成的氧化物表示法
3、过滤强度： 过滤强度（过滤机能力）：单位时间、单位面积 过滤机产生的石膏或P2O5的量。
六、磷酸生产中的P2O5损失
未反应的P2O5损失 转化损失 工艺损失 共晶损失 洗涤损失
P2O5
损失
机械损失
第二部分 反应系统
一、磷酸生产原料
1、磷矿 （1）磷矿的地质来源
沉积岩：磷块岩，在海 洋条件的影响下形成
液相SO3浓度对磷矿分解、硫酸钙晶核生成、晶体的成长和外形、晶体的转化及HPO2-4有 很大影响。
SO3对反应的影响： 1、影响石膏的结晶。 2、影响磷酸原料的消耗。 3、影响磷的收率。
SO3 ຫໍສະໝຸດ Baidu度
操作时注意事项：SO3应缓慢调节，幅度过大不利于结晶过程。
6、反应温度
二水法磷酸反应温度控制可以采用空气吹扫冷却和真空闪蒸冷却。
2、 物料衡算
物料衡算是化工计算中最基本、也是最重要的内容之一，它是能量 衡算的基础。
（1）对已有的生产设备或装置，利用实际测定的数据，算出另一 些不能直接测定的物料量。用此计算结果，对生产情况进行分析、 作出判断、提出改进措施。 （2）是设计一种新的设备或装置，根据设计任务，先作物料衡算， 求出进出各设备的物料量，然后再作能量衡算，求出设备或过程的 热负荷，从而确定设备尺寸及整个工艺流程。
4、硫酸钙转化的相平衡图
温 度 ℃
区域Ⅲ 二水→半水→无水
区域Ⅱ 半水→二水→无水
区域Ⅰ 半水→无水→二水
磷酸浓度P2O5%
CaSO4-P2O5-H2O体系平衡图
110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
D
区域Ⅱ
区域Ⅲ 二水→半水→无水
温度℃
半水→二水→无水
A
区域Ⅰ
主 要 副 反 应
• • • • • • •
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
CaF2 + H2SO4 = CaSO4 ↓+ 2HF↑ 6HF + SiO2 = H2SiF6 + 2H2O 3Si F4 + 2H2O = 2H2SiF6 + SiO2 CaCO3 + H2SO4 = CaSO4 ↓ + CO2 ↑+ H2O R2O3) + 2 H3PO4 = 2RPO4+ 3H2O H2SiF6 △ SiF4 ↑+ 2HF↑ R2O + H2SiF6 = R2 SiF6 + H2O
2、二水法流程仍占主导地位 • 目前世界上80%以上湿法磷酸生产装置采用二水法生产， 二水法生产的磷酸约占世界湿法磷酸生产总量的85%。为 进一步节约能耗，降低磷矿和硫酸消耗，世界各国竞相研 究开发半水法和再结晶法工艺。目前半水法最大日产能力 已达1500t，半水—二水法单系列最大日产能力为1100t。 但随着世界磷矿品位的降低和杂质含量的增加，二水法流 程因其对磷矿的适应性和工艺的可靠性，稳定性较强，在 大型湿法磷酸装置工艺中仍占主导地位。
按料浆冷却方式分
按结晶形式分
• 三、湿法磷酸生产技术概况
• 国内外湿法磷酸工业经过百余年发展，目前已进入了现代 化生产阶段。主要特点：
1、装置大型化 到目前为止，日产1000吨以上的磷酸装置就有数十套， 最大的反应槽生产能力达到2650吨/天（印度OSWAL公司）。 由于工艺技术不断完善，大型设备和新型材料的问世，使 湿法磷酸装置的关键设备不断改进，更加速了磷酸工业规 模大型化的发展。但由于受到设备制造能力的限制，大型 湿法磷酸装置除反应槽可采用单系列外，其过滤和浓缩部 分均采用多系列。
1
过 程
2 3
P x p1 x p2 W x w1 x w2
无化学反应的 连续过程物料衡算
3、 能量衡算
在化工生产中，能量的消耗是一项重要的技术经济指标，它是衡量 工艺过程、设备设计、操作制度是否先进合理的主要指标之一
◆能量的形式
能量衡算也象物料衡算那样，要用到守恒的概念，也就是姿开算进 入的能量和离开的能音，因此就要分清不同的能量形式和表示的方 法。 动能（Ek） 运动着的流体具有动能； 位能（EP） 物体自某一基准面移高到一定距离，由于这种位 移而具有的能量。 静压能（Ez）流体由于一定的静压强而具有的能量。 内能（U） 内能是指物体除了宏观的动能和位能外所具有的 能量。
磷的主 要用途
磷矿
湿法磷酸 净化 正磷酸 次磷酸 黄磷 赤磷
主要用于生产磷 肥和各种磷化工 产品
有机合成原料 磷铁 氢氧化物 阻燃剂 氯化物 硫化物
医药化学品
表面活性剂，染料
磷化物
农药
五、磷酸生产的三大经济指标
1、转化率：
转化率（以x表示）：反应物反应掉的
量占其输入量的百分数。 2、洗涤率： 石膏经过洗涤后回收附着在石膏上的 磷
为了描述反应介质中真正发生的情况，将矿和硫酸反应生 产磷酸分为两个步骤：
1、矿的溶解
Ca5F(PO4)3+7H3PO4=5Ca（H2PO4）2+HF↑
2、石膏的生成
m 5Ca（H2PO4）2 +5H2SO4+mH2O=5CaSO4。H2O+10H3PO4 5
2、磷矿对湿法加工有影响的主要化学成分
CaO/P2O5：最主要的经济因素 R203：影响结晶，对后续处理不利
Mg0：第一有害元素，影响结晶
SiO2 和酸不溶物（A.I）：分散性泥质，无效负荷
F：有利于结晶，对系统不利
R2O：生成结垢的主要因素
SO3：减少硫酸消耗
CI：生成HCI，加剧腐蚀
CO2和有机物：液沫夹带
物料衡算的基本关系式应该表示为：
输入的 输出的 积累的 物料量＝ 物料量＋ 物料量
列物料衡算式时应注意，物料平衡是指质量平衡，不是体积或物 质的量(摩尔数)平衡。因为反应前后物料中的分子数不守恒。
F x f1 x f2
大型 装置 建设
工艺技术 国内技术 国内技术 国内技术 国内技术 设计能力t/dP2O5 1000 1000 1000 1000 建厂数 3 2 1 1 建设单位 云南三环 瓮福磷肥厂 云南磷肥厂 开阳磷肥厂
情况
国外技术
1000
1
瓮福磷肥厂
四、磷酸的主要用途
肥料
饲料添加剂 工业磷酸盐 食品添加剂 精细磷化学品 电镀，医药
四、磷酸生产中的有关计算
用物理和化学的基本定律，对参与单元操作或反应过程的物料的质 量、组成和状态等过程参数，进行定量的计算。
1、化工基础数据
在化工计算以及化工工艺操作和设备设计中，必不可少地要用到有 关化合物的物性数据。大致归纳成以下几类： (1) 基本物性数据—如临界常数（临界压力、临界温度、临界体 积）、密度或比容、状态方程参数、压缩系数、蒸气压、气一液平 衡关系等。 (2 )热力学物性数据—如内能、焓、熵、热容、相变热、自由能、 自由焓等。 (3) 化学反应和热化学数据—如反应热、生成热、燃烧热、反应速 度常数、活化能，化学平衡常数等。 (4) 传递参数—如粘度、扩散系数、导热系数等。
2、为正常的结晶成长和生产合格的结晶粒度提供足够的停留时间。 3、容许在反应工段消除料浆中泡沫和乳化现象。
2、矿份细度（矿粒度）
磷矿的分解速度与矿表面积成正比，因此提高矿粉细度，可以加快 反应速度，提高矿的分解率；但过细的矿粉会增加动力消耗，同时 反应槽加矿区由于反应剧烈造成局部过饱和现象。
3、搅拌强度
痕量元素和放射性元素：对石膏的处理有影响
与湿法磷酸生产过程有关的晶型有三种： 【二水物】 【α-半水物】 【无水物】
结晶形态
习惯名称 比重 2.32 2.73 2.99
CaSO4.2H2O 生石膏 CaSO4.1/2H2O 熟石膏 CaSO4Ⅱ 硬石膏
理论化学组成% CO2 CaO H2O 46.6 32.5 20.9 55.2 38.6 6.2 58.8 41.2 0
半水→无水→二水
0 5
B
10 15 20 25 30 35 40 45
P2O5%
C
50
三、反应系统的指标控制和对石膏结晶的影响
1、停留时间τ（或反应槽容积）
指反应槽内平均停留时间，其目的是使石膏结晶长大，并消除过饱 和度，提高过滤能力。
反应槽的停留时间由反应槽容积决定，反应槽容积满足：
1、为磷矿的全部转化提供足够的停留时间。
反应温度对装置的影响： 1、影响石膏的结晶。
P2O5%
温度
2、过高的温度加快装置设备的腐蚀。
3、过高的温度加快过滤机滤布破损。
操作时注意：当矿品位低、杂质含量高时，温度控制适当提高。
7、液相P2O5浓度
液相P2O5浓度浓度控制即为稀磷酸浓度的控制。
液相 P2O5对装置的影响：
1、影响石膏的结晶。 2、过高的温度加快装置设备的腐蚀。 3、过高的温度加快过滤机滤布破损。
◆与能量衡算有关的重要物理量
1、热量（Q） 2、功（W） 3、焓(H) 4、热容
根据能量守恒原理，能量衡算的基本方法可表示为： 输入的能量 一 输出的能量 ＝ 积累的能量
在体系中能量遵循：
1、总能量衡算 ∆H +∆Ek + ∆EP ＝ Q + W 2、热量衡算 Q = ∆H = H1 –H2 3、机械能衡算 ∆H＋∆u2/2＋g∆Z＋∆(PV)＝Q＋W
湿 法
热法
湿法
就是磷矿通过强酸酸解制得磷酸，目前常用的就是硫酸，当 然还有其他强酸，如硝酸，盐酸，氟硅酸等。主要是因为工 艺不成熟，形成产业化困难，投资成本和生产成本较高 Ca5F(PO4)3+ H2SO4+ nH2O→CaSO4.nH2O↓+ H3PO4 + HF↑ 按操作方式分 按反应类型分 分类
搅拌器又被称作叶轮或桨叶，它是搅拌设备的核心部件。根据搅拌 器在搅拌时产生的流型，可以分为轴向流和径向流两种。
搅拌器由传动装置（电机、减速机）和搅拌器组成 搅拌器的作用：
1、使料浆和加入的原料充分混合。
2、加快传热、传质速度。
作用：
4、回浆量
1、溶解磷矿。
2、提供晶种。 3、控制温度。
5、液相SO3浓度
二、生产原理
Ca5F(PO4)3+5H2SO4+5nH2O=5CaSO4.nH2O↓+3H3PO4 +HF↑
Ca5F(PO4)3+ 7H3PO4 =5 Ca(H2 PO4)2 +HF↑ 5Ca(H2PO4)2+5H2SO4+10H2O=5CaSO4.nH2O↓+ 10H3PO4
（4）磷矿的质量评价
磷矿质量的综合评价 化学组成（品位和杂质）
反应活性
抗阻缓性 发泡性
磷矿被酸解的难易程度 磷矿在硫磷混酸中抵抗生成钝化膜的能力
磷矿中杂质的影响
工艺过程（技术上） 经济角度
2、硫酸
分解磷矿石后，生产二水硫酸钙（石膏）晶体和浓度为28%
左右的稀磷酸的混合料浆，然后经过滤分离后得到成品稀酸，该
磷酸生产工艺
瓮福磷肥厂磷酸分厂
第一部分 概论
一、磷酸
次磷酸：H3PO2 亚磷酸：H3PO3
正磷酸：H3PO4
过磷酸：H3PO5
二、磷酸的生产方法
热法
湿法
热法（电热法，高炉法，窑法） 将矿在石英SiO2的存在下，在电炉中用焦碳还原得到
元素磷，然后呈蒸汽态逸出（升华），再经燃烧使之氧化
生成P2O5，用水吸收生成磷酸 Ca(PO4)2 + C + 6SiO2 → P4 ↑ + CO↑ + CaSiO3 P4+ O2 →P4O10 + H2O → [HPO3] 3 + H2O → H3PO4
P2O5：磷矿和磷肥中所含的五氧化二磷当量 BPL： 骨质磷酸钙的英文缩写，磷酸三钙的百分数
1BPL
= 2.183 P2O5 %
1P2O5% = 0.4576 BPL
（3）纯氟磷酸钙
提供磷矿品位极限的概念
CaO和F是磷矿石的必要组成
由于同晶取代、伴生杂质、开采变化等原 因，实际品位远低于纯品值
P2O5%
操作时注意：在实际操作中，反应槽液相P2O5浓度一般在26%～ 30%，但当矿中MgO和R2O3含量增加时，滤液密度的控制要相应 的降低。
8、料浆液固比（含固量）
含固量对装置的影响： 1、影响料浆搅拌。 2、影响料浆输送。 3、能够延长反应时间。 4、提高生产能力
含固量
操作时注意：在实际操作中，当矿中Mg和R2O3含量增加时，含固 量的控制要相应的降低。
火成岩：磷灰石，含磷物质熔融岩浆冷却结晶而形成
变质岩：介于两者之间，沉积岩在地热的烘烤下形成 生物堆积物：由海禽类动物的排泄物构成的表明沉积层 主要成分：氟磷酸钙 分 子 式：3Ca3(PO4)2.CaF2 [Ca5F(PO4)3]
磷灰 石晶 体
化 学 式：Ca5F(PO4)3
（2）磷矿组成的氧化物表示法
3、过滤强度： 过滤强度（过滤机能力）：单位时间、单位面积 过滤机产生的石膏或P2O5的量。
六、磷酸生产中的P2O5损失
未反应的P2O5损失 转化损失 工艺损失 共晶损失 洗涤损失
P2O5
损失
机械损失
第二部分 反应系统
一、磷酸生产原料
1、磷矿 （1）磷矿的地质来源
沉积岩：磷块岩，在海 洋条件的影响下形成
液相SO3浓度对磷矿分解、硫酸钙晶核生成、晶体的成长和外形、晶体的转化及HPO2-4有 很大影响。
SO3对反应的影响： 1、影响石膏的结晶。 2、影响磷酸原料的消耗。 3、影响磷的收率。
SO3 ຫໍສະໝຸດ Baidu度
操作时注意事项：SO3应缓慢调节，幅度过大不利于结晶过程。
6、反应温度
二水法磷酸反应温度控制可以采用空气吹扫冷却和真空闪蒸冷却。
2、 物料衡算
物料衡算是化工计算中最基本、也是最重要的内容之一，它是能量 衡算的基础。
（1）对已有的生产设备或装置，利用实际测定的数据，算出另一 些不能直接测定的物料量。用此计算结果，对生产情况进行分析、 作出判断、提出改进措施。 （2）是设计一种新的设备或装置，根据设计任务，先作物料衡算， 求出进出各设备的物料量，然后再作能量衡算，求出设备或过程的 热负荷，从而确定设备尺寸及整个工艺流程。
4、硫酸钙转化的相平衡图
温 度 ℃
区域Ⅲ 二水→半水→无水
区域Ⅱ 半水→二水→无水
区域Ⅰ 半水→无水→二水
磷酸浓度P2O5%
CaSO4-P2O5-H2O体系平衡图
110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
D
区域Ⅱ
区域Ⅲ 二水→半水→无水
温度℃
半水→二水→无水
A
区域Ⅰ
主 要 副 反 应
• • • • • • •
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
CaF2 + H2SO4 = CaSO4 ↓+ 2HF↑ 6HF + SiO2 = H2SiF6 + 2H2O 3Si F4 + 2H2O = 2H2SiF6 + SiO2 CaCO3 + H2SO4 = CaSO4 ↓ + CO2 ↑+ H2O R2O3) + 2 H3PO4 = 2RPO4+ 3H2O H2SiF6 △ SiF4 ↑+ 2HF↑ R2O + H2SiF6 = R2 SiF6 + H2O
2、二水法流程仍占主导地位 • 目前世界上80%以上湿法磷酸生产装置采用二水法生产， 二水法生产的磷酸约占世界湿法磷酸生产总量的85%。为 进一步节约能耗，降低磷矿和硫酸消耗，世界各国竞相研 究开发半水法和再结晶法工艺。目前半水法最大日产能力 已达1500t，半水—二水法单系列最大日产能力为1100t。 但随着世界磷矿品位的降低和杂质含量的增加，二水法流 程因其对磷矿的适应性和工艺的可靠性，稳定性较强，在 大型湿法磷酸装置工艺中仍占主导地位。
按料浆冷却方式分
按结晶形式分
• 三、湿法磷酸生产技术概况
• 国内外湿法磷酸工业经过百余年发展，目前已进入了现代 化生产阶段。主要特点：
1、装置大型化 到目前为止，日产1000吨以上的磷酸装置就有数十套， 最大的反应槽生产能力达到2650吨/天（印度OSWAL公司）。 由于工艺技术不断完善，大型设备和新型材料的问世，使 湿法磷酸装置的关键设备不断改进，更加速了磷酸工业规 模大型化的发展。但由于受到设备制造能力的限制，大型 湿法磷酸装置除反应槽可采用单系列外，其过滤和浓缩部 分均采用多系列。
1
过 程
2 3
P x p1 x p2 W x w1 x w2
无化学反应的 连续过程物料衡算
3、 能量衡算
在化工生产中，能量的消耗是一项重要的技术经济指标，它是衡量 工艺过程、设备设计、操作制度是否先进合理的主要指标之一
◆能量的形式
能量衡算也象物料衡算那样，要用到守恒的概念，也就是姿开算进 入的能量和离开的能音，因此就要分清不同的能量形式和表示的方 法。 动能（Ek） 运动着的流体具有动能； 位能（EP） 物体自某一基准面移高到一定距离，由于这种位 移而具有的能量。 静压能（Ez）流体由于一定的静压强而具有的能量。 内能（U） 内能是指物体除了宏观的动能和位能外所具有的 能量。
磷的主 要用途
磷矿
湿法磷酸 净化 正磷酸 次磷酸 黄磷 赤磷
主要用于生产磷 肥和各种磷化工 产品
有机合成原料 磷铁 氢氧化物 阻燃剂 氯化物 硫化物
医药化学品
表面活性剂，染料
磷化物
农药
五、磷酸生产的三大经济指标
1、转化率：
转化率（以x表示）：反应物反应掉的
量占其输入量的百分数。 2、洗涤率： 石膏经过洗涤后回收附着在石膏上的 磷
为了描述反应介质中真正发生的情况，将矿和硫酸反应生 产磷酸分为两个步骤：
1、矿的溶解
Ca5F(PO4)3+7H3PO4=5Ca（H2PO4）2+HF↑
2、石膏的生成
m 5Ca（H2PO4）2 +5H2SO4+mH2O=5CaSO4。H2O+10H3PO4 5
2、磷矿对湿法加工有影响的主要化学成分
CaO/P2O5：最主要的经济因素 R203：影响结晶，对后续处理不利
Mg0：第一有害元素，影响结晶
SiO2 和酸不溶物（A.I）：分散性泥质，无效负荷
F：有利于结晶，对系统不利
R2O：生成结垢的主要因素
SO3：减少硫酸消耗
CI：生成HCI，加剧腐蚀
CO2和有机物：液沫夹带
物料衡算的基本关系式应该表示为：
输入的 输出的 积累的 物料量＝ 物料量＋ 物料量
列物料衡算式时应注意，物料平衡是指质量平衡，不是体积或物 质的量(摩尔数)平衡。因为反应前后物料中的分子数不守恒。
F x f1 x f2
大型 装置 建设
工艺技术 国内技术 国内技术 国内技术 国内技术 设计能力t/dP2O5 1000 1000 1000 1000 建厂数 3 2 1 1 建设单位 云南三环 瓮福磷肥厂 云南磷肥厂 开阳磷肥厂
情况
国外技术
1000
1
瓮福磷肥厂
四、磷酸的主要用途
肥料
饲料添加剂 工业磷酸盐 食品添加剂 精细磷化学品 电镀，医药
四、磷酸生产中的有关计算
用物理和化学的基本定律，对参与单元操作或反应过程的物料的质 量、组成和状态等过程参数，进行定量的计算。
1、化工基础数据
在化工计算以及化工工艺操作和设备设计中，必不可少地要用到有 关化合物的物性数据。大致归纳成以下几类： (1) 基本物性数据—如临界常数（临界压力、临界温度、临界体 积）、密度或比容、状态方程参数、压缩系数、蒸气压、气一液平 衡关系等。 (2 )热力学物性数据—如内能、焓、熵、热容、相变热、自由能、 自由焓等。 (3) 化学反应和热化学数据—如反应热、生成热、燃烧热、反应速 度常数、活化能，化学平衡常数等。 (4) 传递参数—如粘度、扩散系数、导热系数等。
2、为正常的结晶成长和生产合格的结晶粒度提供足够的停留时间。 3、容许在反应工段消除料浆中泡沫和乳化现象。
2、矿份细度（矿粒度）
磷矿的分解速度与矿表面积成正比，因此提高矿粉细度，可以加快 反应速度，提高矿的分解率；但过细的矿粉会增加动力消耗，同时 反应槽加矿区由于反应剧烈造成局部过饱和现象。
3、搅拌强度
痕量元素和放射性元素：对石膏的处理有影响
与湿法磷酸生产过程有关的晶型有三种： 【二水物】 【α-半水物】 【无水物】
结晶形态
习惯名称 比重 2.32 2.73 2.99
CaSO4.2H2O 生石膏 CaSO4.1/2H2O 熟石膏 CaSO4Ⅱ 硬石膏
理论化学组成% CO2 CaO H2O 46.6 32.5 20.9 55.2 38.6 6.2 58.8 41.2 0
半水→无水→二水
0 5
B
10 15 20 25 30 35 40 45
P2O5%
C
50
三、反应系统的指标控制和对石膏结晶的影响
1、停留时间τ（或反应槽容积）
指反应槽内平均停留时间，其目的是使石膏结晶长大，并消除过饱 和度，提高过滤能力。
反应槽的停留时间由反应槽容积决定，反应槽容积满足：
1、为磷矿的全部转化提供足够的停留时间。
反应温度对装置的影响： 1、影响石膏的结晶。
P2O5%
温度
2、过高的温度加快装置设备的腐蚀。
3、过高的温度加快过滤机滤布破损。
操作时注意：当矿品位低、杂质含量高时，温度控制适当提高。
7、液相P2O5浓度
液相P2O5浓度浓度控制即为稀磷酸浓度的控制。
液相 P2O5对装置的影响：
1、影响石膏的结晶。 2、过高的温度加快装置设备的腐蚀。 3、过高的温度加快过滤机滤布破损。
◆与能量衡算有关的重要物理量
1、热量（Q） 2、功（W） 3、焓(H) 4、热容
根据能量守恒原理，能量衡算的基本方法可表示为： 输入的能量 一 输出的能量 ＝ 积累的能量
在体系中能量遵循：
1、总能量衡算 ∆H +∆Ek + ∆EP ＝ Q + W 2、热量衡算 Q = ∆H = H1 –H2 3、机械能衡算 ∆H＋∆u2/2＋g∆Z＋∆(PV)＝Q＋W
湿 法
热法
湿法
就是磷矿通过强酸酸解制得磷酸，目前常用的就是硫酸，当 然还有其他强酸，如硝酸，盐酸，氟硅酸等。主要是因为工 艺不成熟，形成产业化困难，投资成本和生产成本较高 Ca5F(PO4)3+ H2SO4+ nH2O→CaSO4.nH2O↓+ H3PO4 + HF↑ 按操作方式分 按反应类型分 分类
搅拌器又被称作叶轮或桨叶，它是搅拌设备的核心部件。根据搅拌 器在搅拌时产生的流型，可以分为轴向流和径向流两种。
搅拌器由传动装置（电机、减速机）和搅拌器组成 搅拌器的作用：
1、使料浆和加入的原料充分混合。
2、加快传热、传质速度。
作用：
4、回浆量
1、溶解磷矿。
2、提供晶种。 3、控制温度。
5、液相SO3浓度