磷酸生产工艺讲义

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1、磷酸生产工艺讲义磷酸的生产方法磷酸是一种三元酸，属中强酸，其工业 生产方法可分为两大类，一类是热法生产， 系由元素磷氧化制取，酸质较好，多用于制 造磷酸盐产品或食品级磷酸盐；另一类是湿法生产，是用酸分解磷矿制成磷酸，酸质较 差，通常用以生产肥料，或经净化后制造磷 酸盐。湿法磷酸发展史湿法磷酸批量生产用于肥料及其他工 业，迄今已有一百多年历史。 18701872 年 间在德国首次开始生产，为间歇生产。连续式湿法磷酸始于 1925 年的道尔流 程， 1932 年道尔公司在特富尔建成磷酸工 厂，在技术上做了两项改革，强化了磷酸生 产，制得32%P2O5勺浓磷酸，为以后半个多 世纪二水物流程的发展奠定

2、了基础。40 年代， 特别是二战以后， 世界湿法磷 酸勺生产技术取得了明显进展， （1）新勺生 产流程不断涌现，逐步取代了 30 年代勺道 尔流程。（ 2）生产设备不断更新、 强化。（3） 60 年代， 单系列生产能力不断扩大， 出现日 产1000吨P2O5的生产装置。（4）出现大量 再结晶流程。我国湿法磷酸的科研工作始于 1953年， 首先研究了二水物工艺，于 1963 年完成中 间试验， 并在南京建成年产 1.5 万吨磷酸的试验工厂。其它流程研究于 1975 年完成中 间试验。三、湿法磷酸生产流程分类按操作方式不同分为：间歇操作流程； 连续操作流程。按反应槽型及数量不同分为：多槽流 程；单

3、槽流程；同心圆单槽流程；多室单槽 流程。按反应槽料浆冷却方法不同分为： 真空 冷却流程；鼓风冷却流程。按硫酸钙水合结晶的不同分为： 二水物 流程；半水物流程；无水物流程；二水半 水再结晶流程；半水二水再结晶流程。四、磷矿的分解过程1、磷矿与硫酸反应 ( 二水物法 ) 生成磷酸 的反应式：主反应：CaF(PQ) 3+5HSQ+2HO=3hPQ+HF+5CaSO 2 H2O副反应： 6HF+SiO2=H2SiF6+2H2OH 2SiF6=SiF4+2HFCaCO 3+ H2SO+HO = CaSO - 2 H2O+COMgCO3+ H2SO4 = MgSO4 +H2O +CO2Fe 2O3+2H3

4、PO4=2FePO4+3H2OAl 2O3+2H3PO4=2AlPO4+3H2O2、过程的热化学 磷矿与硫酸反应要放出大量的热， 在生产 时需要将其移出。3、磷矿的反应活性和抗阻缓性 反应活性是表示磷矿颗粒能被酸渗透的 程度；抗阻缓性也被称为抗钝化性，是表示 磷矿被酸分解时抵抗 “钝化膜” 包裹的特点。 根据实验测定，开阳磷矿反应活性较好，但 抗阻缓性较差。五、硫酸钙的结晶1、硫酸钙结晶的形态 三种：二水物、半水物、无水物2、硫酸钙的结晶过程3、结晶过程的影响因素磷矿的粒度、液相磷酸浓度、料浆含固 量、液相硫酸浓度、反应温度、磷矿中的杂 质等六、二水物工艺流程1、概述 二水物流程是湿法磷酸生产

5、中应用最 早、最为广泛的流程，根据 80 年代初期的 统计，采用二水物流程的工厂占 80%，产量 所占比例更大。二水物流程出现了有各自不同特点的 很多流程，工业上应用较多的有两三种流 程，如普莱昂流程、罗纳普朗克流程、吉科 布斯 - 道尔科流程等，其中普莱昂流程被采 用的数目最多，规模最大。我公司磷酸生产采用的是普莱昂流程2、磷酸生产工艺流程框图七、湿法磷酸浓缩1、概述我们采用二水法生产的磷酸浓度为2426%PO5，这种酸还不能满足 DAP的生产 要求，需要将其浓缩至 4648%PO5。磷酸浓 缩有直接传热和间接传热两种方法， 前一种 现在已很少采用， 后一种通常以蒸汽为加热 介质，通过换热器加热磷酸使水分蒸发。目 前绝大部分采用强制循环真空闪蒸工艺。2、浓缩工艺流程