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1、磷酸生产工艺讲义一 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 的浓磷酸， 为以后半个多世纪二水物流程的发展奠定了基础。4
2、0年代，特别是二战以后，世界湿法磷酸的生产技术取得了明显进展，（1） 新的生产流程不断涌现，逐步取代了 30年代的道尔流程。（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1 975年完成中间试验。一、 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；单槽流程；同心圆单槽流程；多 室单槽流程。按反应槽
3、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（PO） +5HSO +2HO=3H PO +HF+5CaSO 2 HO4 32423442副反应： 6HF+SiO=HSiF+2HO H SiF =SiF +2HF22 62264CaCO+ HSO +HO = CaSO 2 HO+CO MgCO+ HSO = MgSO +HO +CO3242422324422Fe O +2H PO =2FePO +3H
4、 O AlO+2HPO=2AlPO+3HO2 334422 334422、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中应用最早、最为广泛的流
5、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%P O ,这种酸还不能满足DAP的生 产要求，需要将其浓缩至4648%P O。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。浓缩工艺流程一氟 吸收塔室循环泵一氟 循环槽闪蒸八八氟吸收塔7=氟循环槽大气冷凝口口器热水槽f循环水
