磷酸生产工艺培训知识

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第一部分,概,概,论,论,第四部分,一、磷酸,的,的性质,次磷酸：,H,3,PO,2,亚磷酸：,H,3,PO,3,正磷酸：,H,3,PO,4,过磷酸：,H,3,PO,5,物理性质,：,：,纯净的磷,酸,酸是无色,晶,晶体，熔,点,点,42.3,摄氏度，,高,高沸点酸,，,，可与水,以,以任意比,互,互溶。,第一部分,概,概,论,论,与碱反应,：,：,NaOH,H,3,PO,4,NaH,2,PO,4,H,2,O2NaOH,H,3,PO,4,Na,2,HPO,4,2H,2,O3NaOH,H,3,PO,4,Na,3,PO,4,3H,2,O,与某些盐,反,反应,：,难挥发性,酸,酸制挥发,性,性酸,NaBr,H,3,PO,4,(,浓,),NaH,2,PO,4,HBr,NaI,H,3,PO,4,(,浓,),NaH,2,PO,4,HI,化学性,质,质：,磷酸是,三,三元中,强,强酸，,分,分三步,电,电离，,不,不易挥,发,发，不,易,易分解,，,，不属,于,于氧化,性,性酸，,具,具有酸,的,的通性,。,。,第一部,分,分,概,概论,磷酸根离子具,有,有很强,的,的配合,能,能力，,能,能与许,多,多金属离,子,子生成可,溶,溶性的,配,配合物,。,。如,Fe,3+,与,PO,4,3-,可以生,成,成无色,的,的可溶,性,性的配,合,合物,Fe(PO,4,),2,3-,和,Fe(HPO,4,),2,-,，利用,这,这一性,质,质，分析化,学,学上常用,PO,4,3-,掩蔽,Fe,3+,离子。,磷酸受,强,强热时脱水，依次,生,生成焦,磷,磷酸、,三,三磷酸,和,和多聚,的,的偏磷,酸,酸。三,磷,磷酸是,链,链状结,构,构，多,聚,聚的偏,磷,磷酸是,环,环状结,构,构。,第一部,分,分,概,概论,二、磷,酸,酸的种,类,类及理,化,化指标,工业磷酸,食品磷酸,电子级磷酸,工业级,磷,磷酸理,化,化指标,第一部,分,分,概,概论,食品级,磷,磷酸理,化,化指标,第一部,分,分,概,概论,电子级,磷,磷酸理,化,化指标,第一部,分,分,概,概论,第一部,分,分,概,概论,三、磷,酸,酸的主,要,要用途,磷酸的,主,主,要用途,主要用,于,于生产,磷,磷肥和,各,各种磷,化,化工产,品,品,硫化物,湿法磷,酸,酸,肥料,次磷酸,正磷酸,净化,磷矿,赤磷,饲料添,加,加剂,氯化物,氢氧化,物,物,电镀，,医,医药,磷铁,黄磷,磷化物,工业磷,酸,酸盐,食品添,加,加剂,精细磷,化,化学品,有机合,成,成原料,阻燃剂,医药化,学,学品,表面活,性,性剂，,染,染料,农药,第一部,分,分,概,概论,四、磷,酸,酸的生,产,产方法,将矿在,石,石英,SiO,2,的存在,下,下，在,电,电炉中,用,用焦碳,还,还原得,到,到元素,磷,磷，然,后,后呈蒸,汽,汽态逸,出,出（升,华,华），,再,再经燃,烧,烧使之,氧,氧化生,成,成,P,2,O,5,，用水,吸,吸收生,成,成磷酸,。,。,Ca(PO,4,),2,+ C+6SiO,2,P,4,+ CO+ CaSiO,3,P,4,+ O,2,P,4,O,10,+H,2,OHPO,3,3,+ H,2,OH,3,PO,4,热 法,湿 法,窑 法,热法（,一,一步法,，,，二步,法,法）,第一部,分,分,概,概论,磷矿通,过,过强酸,酸,酸解制,得,得磷酸,，,，目前,常,常用的,就,就是硫,酸,酸，当,然,然还有,其,其他强,酸,酸，如,硝,硝酸，,盐,盐酸，,氟,氟硅酸,等,等。主,要,要是因,为,为工艺,不,不成熟,，,，形成,产,产业化,困,困难，,投,投资成,本,本和生,产,产成本,较,较高。,Ca,5,F(PO,4,),3,+H,2,SO,4,+ nH,2,OCaSO,4,.nH,2,O+ H,3,PO,4,+ HF,热 法,湿 法,窑 法,湿,法,法,热 法,湿 法,窑 法,第一部,分,分,概,概论,燧道窑,法,法磷酸,是,是采用,隧,隧道窑,为,为主反,应,应器，,以,以中低,品,品位磷,矿,矿和选,矿,矿后的,尾,尾矿为,原,原料，,通,通过配,料,料、粉,磨,磨、成,型,型，将,料,料坯做,成,成建筑,材,材料的,形,形状，,进,进入窑,炉,炉烧结,，,，含,P,2,O,5,的窑气,用,用水合,塔,塔吸收,，,，制取,工,工业级,磷,磷酸，,并,并回收,尾,尾气中,的,的氟，,副,副产氟,硅,硅酸钠,，,，脱磷,后,后的固,体,体残渣,直,直接以,建,建筑用,砖,砖形式,出,出窑。,窑 法,第一部,分,分,概,概论,五、磷,酸,酸生产,的,的发展,趋,趋势,热法磷,酸,酸,热法磷,酸,酸工艺,成,成熟、,设,设备简,单,单、易,操,操作管,理,理、产,品,品纯度,高,高，易,经,经进一,步,步提纯,净,净化生,产,产高纯,级,级产品,如,如电子,级,级磷酸,。,。,日,日,本,本供应,电,电子和,半,半导体,行,行业的,磷,磷酸全,部,部由高,纯,纯黄磷,加,加工或,从,从热法,高,高纯磷,酸,酸再加,工,工而来,，,，这也,是,是近年,我,我国黄,磷,磷和热,法,法酸大,量,量出口,的,的原因,。,。随着,电,电子工,业,业向中,国,国的迅,速,速转移,，,，未来,国,国内高,纯,纯电子,级,级磷酸,需,需求会,迅,迅速增,加,加，将,为,为热法,磷,磷酸生,产,产电子,级,级高纯,磷,磷酸提,供,供很好,的,的发展,机,机遇。,湿法磷,酸,酸,目前国,内,内湿法,磷,磷酸净,化,化技术,已,已经突,破,破国外,封,封锁，,企,企业可,以,以选择,适,适当的,净,净化技,术,术生产,工,工业级,乃,乃至食,品,品级磷,酸,酸，湿,法,法净化,磷,磷酸工,业,业生产,工,工业级,食,食品级,磷,磷酸将,会,会得到,快,快速发,展,展。湿,法,法磷酸,生,生产成,本,本与热,法,法磷酸,相,相比将,大,大幅下,降,降，其,竞,竞争优,势,势将明,显,显增强,。,。预计,湿,湿法酸,净,净化生,产,产工业,级,级磷酸,将,将迅速,发,发展起,来,来，取,代,代热法,磷,磷酸的,幅,幅度将,不,不断增,加,加。,湿,湿法,磷,磷酸精,制,制装置,只,只能提,供,供基本,原,原材料,，,，工业,或,或食品,级,级磷酸,产,产品没,有,有下游,精,精细磷,化,化工产,品,品附加,价,价值高,，,，而成,本,本往往,受,受到原,材,材料价,格,格、技,术,术水平,、,、装置,规,规模、,污,污染物,治,治理、,管,管理水,平,平等因,素,素影响,。,。此外,，,，湿法,磷,磷酸精,制,制涉及,到,到磷矿,选,选矿和,粗,粗酸加,工,工，需,要,要配套,硫,硫磺制,酸,酸、余,热,热发电,等,等装置,，,，生产,的,的净化,磷,磷酸也,还,还需要,考,考虑进,一,一步深,加,加工,。,第一部分,概,概论,窑法磷酸,窑法磷酸利,用,用中低品位,磷,磷矿和选矿,后,后的尾矿为,原,原料进行生,产,产，今后必,将,将快速发展,。,。长远来看,，,，窑法磷酸,是,是磷酸生产,的,的发展方向,，,，但目前尚,有,有许多需要,完,完善之处，,因,因此短时间,内,内还不会对,热,热法酸和湿,法,法酸产生较,大,大影响。,窑,窑,法,法磷酸企业,发,发展方向：,向磷酸后,加,加工发展，,生,生产磷酸盐,，,，可结合工,艺,艺特点，将,所,所得到的酸,分,分级处理，,将,将质量较好,的,的酸用于生,产,产食品级、,牙,牙膏级、陶,瓷,瓷级等产品,，,，品质较差,的,的用于生产,基,基础大宗产,品,品；尾气,中,中的氟化物,必,必须回收利,用,用，在规模,较,较小时可将,回,回收的氟硅,酸,酸钠外销，,当,当达到一定,规,规模时则可,配,配套生产氟,深,深加工产品,；,；加强磷,渣,渣利用和提,高,高附加值的,研,研究。窑法,磷,磷酸中磷渣,不,不同于黄磷,，,，其在生产,过,过程中可以,通,通过配方调,节,节磷渣的组,成,成，如将磷,渣,渣制成耐火,材,材料，其附,加,加值大大高,于,于普通砖。,第一部分,概,概论,工艺控制途径,生产方法,生产异常事项分析,工艺流程及,主要设备,制备原理,热,法,磷,酸,第二部分,磷,磷酸生,产,产,热法磷酸,第二部分,磷,磷酸生,产,产,热法磷酸,制备原理,（1）燃烧,和,和水合,黄磷燃烧的,总,总反应式为,：,：,P,4,+ 5O,2,= P,4,O,10,事实上，此,反,反应是一个,复,复杂的多级,反,反应，反应,物,物中除,P,4,O,10,外，还存在,着,着少量磷的,低,低级氧化物,P,4,O、P,4,O,2,、P,4,O,6,等。,在不同温度,下,下，,P2O5,有不同的水,合,合反应。,230,0,C,时，,P,2,O,5,与三个水分,子,子结合，生,成,成磷酸。,P,4,O,10,+ 6H,2,O = 4H,3,PO,4,700,时，,P,2,O,5,与一个水分,子,子结合，生,成,成偏磷酸。,P,4,O,10,2H,2,O=4HPO,3,450,时，,P,2,O,5,与二个水分,子,子结合，生,成,成焦磷酸。,P,4,O,10,4H,2,O=2H,4,P,2,O,7,第二部分,磷,磷酸生,产,产,热法磷酸,（2）,雾化和吸收,在磷酸的实,际,际工业生产,中,中，最重要,的,的是黄磷的,充,充分雾化及,磷,磷酸酐的充,分,分水合。,磷酸酐的水,合,合是一个放,热,热反应。,P,2,O,5,吸收的完全,与,与否体现了,磷,磷酸装置设,计,计的经济性,。,。吸收完全,，,，不仅可降,低,低黄磷的消,耗,耗，而且也,可,可减少环境,污,污染等。由,于,于用磷酸吸,收,收,P,2,O,5,比用水吸收,速,速度高很多,，,， 所以多,采,采用低温热,法,法磷酸循环,逐,逐步吸收,P,2,O,5,，,以得到所需,磷,磷酸浓度。,第二部分,磷,磷酸生,产,产,热法磷酸,生产方法,完全燃烧法,一段法,优先燃烧法,燃烧水合一步法,燃烧水合二步法,热法磷酸,二段法,第二部分,磷,磷酸生,产,产,热法磷酸,一步法：将,电,电炉法制磷,时,时所得的含,磷,磷炉气直接,燃,燃烧，此时,不,不仅磷氧化,为,为五氧化二,磷,磷，一氧化,碳,碳也被氧化,二,步,步,法,法,：,：,二,二,步,步,法,法,有,有,多,多,种,种,流,流,程,程,，,，,在,在,工,工,业,业,上,上,普,普,遍,遍,采,采,用,用,的,的,有,有,两,两,种,种,：,：,第,第,一,一,种,种,是,是,将,将,黄,黄,磷,磷,燃,燃,烧,烧,，,，,得,得,到,到,五,五,氧,氧,化,化,二,二,磷,磷,用,用,水,水,冷,冷,却,却,和,和,吸,吸,收,收,制,制,得,得,磷,磷,酸,酸,，,，,此,此,法,法,称,称,为,为,水,水,冷,冷,流,流,程,程,。,。,第,第,二,二,种,种,是,是,将,将,燃,燃,烧,烧,产,产,物,物,五,五,氧,氧,化,化,二,二,磷,磷,用,用,预,预,先,先,冷,冷,却,却,的,的,磷,磷,酸,酸,进,进,行,行,冷,冷,却,却,和,和,吸,吸,收,收,而,而,制,制,成,成,磷,磷,酸,酸,，,，,此,此,法,法,称,称,为,为,酸,酸,冷,冷,流,流,程,程,。,。,第,二,二,部,部,分,分,磷,磷,酸,酸,生,生,产,产,热,法,法,磷,磷,酸,酸,工,艺,艺,控,控,制,制,途,途,径,径,热,法,法,磷,磷,酸,酸,生,生,产,产,工,工,艺,艺,虽,虽,各,各,有,有,不,不,同,同,，,，,但,但,基,基,本,本,上,上,都,都,围,围,绕,绕,着,着,下,下,列,列,三,三,方,方,面,面,进,进,行,行,设,设,备,备,与,与,流,流,程,程,的,的,安,安,排,排,。,。1,、,、,磷,磷,燃,燃,烧,烧,时,时,所,所,放,放,出,出,的,的,大,大,量,量,热,热,量,量,如,如,何,何,有,有,效,效,地,地,移,移,走,走,。,。2,、,、,结,结,合,合,具,具,体,体,情,情,况,况,，,，,选,选,择,择,哪,哪,些,些,耐,耐,高,高,温,温,耐,耐,腐,腐,蚀,蚀,材,材,料,料,。,。,3,、,、,有,效,效,而,而,经,经,济,济,地,地,回,回,收,收,磷,磷,酸,酸,雾,雾,。,。,第,二,二,部,部,分,分,磷,磷,酸,酸,生,生,产,产,热,法,法,磷,磷,酸,酸,分离器,成品磷酸,废气排放,除雾器,燃烧水合塔,加压泵送,黄磷,一,步,步,法,法,典,型,型,工,工,艺,艺,流,流,程,程,及,及,主,主,要,要,设,设,备,备,第,二,二,部,部,分,分,磷,磷,酸,酸,生,生,产,产,热,法,法,磷,磷,酸,酸,第,二,二,部,部,分,分,磷,磷,酸,酸,生,生,产,产,热,法,法,磷,磷,酸,酸,二,步,步,法,法,废气排放,成品磷酸,分离器,除雾器,水化塔,燃烧塔,加压泵送,黄磷,第,二,二,部,部,分,分,磷,磷,酸,酸,生,生,产,产,热,法,法,磷,磷,酸,酸,第,二,二,部,部,分,分,磷,磷,酸,酸,生,生,产,产,热,法,法,磷,磷,酸,酸,成品酸,精 滤,粗 滤,脱 砷,贮酸槽,贮,磷,槽,打磷泵,循环酸泵,热交换器,空压机,文丘里泵,碱洗泵,旋液除雾,水合塔,燃磷锅炉,碱洗槽,放 空,尾气风机,文氏除雾,碱洗塔,贮酸槽,配酸池,吸收塔,食,品,品,磷,磷,酸,酸,工,工,艺,艺,流,流,程,程,图,图,第,二,二,部,部,分,分,磷,磷,酸,酸,生,生,产,产,热,法,法,磷,磷,酸,酸,异,常,常,生,生,产,产,情,情,况,况,的,的,分,分,析,析,1,、,、,磷,磷,酸,酸,发,发,黄,黄,；,；,2,、,磷,磷,酸,酸,外,外,观,观,不,不,合,合,格,格,;3,、,烟,烟,囱,囱,有,有,黄,黄,烟,烟,排,排,出,出,;,4,、,磷,磷,酸,酸,易,易,氧,氧,化,化,物,物,过,过,高,高,；,；,(,1),磷,燃,燃,烧,烧,量,量,太,太,大,大,，,，,燃,燃,烧,烧,不,不,完,完,全,全,。,。,其,其,处,处,理,理,方,方,法,法,为,为,控,控,制,制,燃,燃,磷,磷,量,量,并,并,加,加,大,大,空,空,气,气,量,量,；,；(,2),喷,嘴,嘴,雾,雾,化,化,不,不,好,好,，,，,处,处,理,理,方,方,法,法,是,是,调,调,整,整,喷,喷,嘴,嘴,角,角,度,度,保,保,持,持,喷,喷,嘴,嘴,疏,疏,通,通,；,；(,3),燃,烧,烧,塔,塔,头,头,负,负,压,压,差,差,不,不,够,够,，,，,形,形,成,成,正,正,压,压,，,，,处,处,理,理,方,方,法,法,是,是,检,检,查,查,风,风,机,机,运,运,行,行,情,情,况,况,，,，,调,调,整,整,循,循,环,环,磷,磷,酸,酸,量,量,；,；(,4),突,然,然,停,停,车,车,次,次,数,数,太,太,多,多,，,，,处,处,理,理,方,方,法,法,是,是,要,要,尽,尽,量,量,减,减,少,少,突,突,然,然,停,停,车,车,次,次,数,数,；,；(,5),循,环,环,磷,磷,酸,酸,泵,泵,已,已,停,停,，,，,要,要,加,加,强,强,巡,巡,回,回,检,检,查,查,。,。,磷,酸,酸,发,发,黄,黄,两,种,种,流,流,程,程,的,的,对,对,比,比,磷,酸,酸,外,外,观,观,不,不,合,合,格,格,（,1,）,黄,磷,磷,质,质,量,量,差,差,；,；,（,（,2,）,燃,燃,磷,磷,量,量,太,太,大,大,，,，,处,处,理,理,方,方,法,法,是,是,控,控,制,制,燃,燃,磷,磷,量,量,并,并,同,同,时,时,降,降,低,低,循,循,环,环,酸,酸,温,温,度,度,；,；,（,（,3,）,酸,酸,中,中,未,未,加,加,氧,氧,化,化,剂,剂,处,处,理,理,，,，,处,处,理,理,方,方,法,法,是,是,加,加,入,入,双,双,氧,氧,水,水,或,或,硝,硝,酸,酸,。,。,（,1,）,循,环,环,磷,磷,酸,酸,泵,泵,已,已,坏,坏,，,，,需,需,要,要,停,停,车,车,修,修,理,理,；,；,（,（,2,）,文,文,丘,丘,里,里,除,除,雾,雾,器,器,喷,喷,液,液,量,量,不,不,够,够,，,，,需,需,要,要,调,调,节,节,阀,阀,门,门,加,加,大,大,喷,喷,液,液,量,量,。,。,第,二,二,部,部,分,分,磷,磷,酸,酸,生,生,产,产,热,法,法,磷,磷,酸,酸,烟,囱,囱,有,有,黄,黄,烟,烟,排,排,出,出,易,氧,氧,化,化,物,物,过,过,高,高,（,1,）,间,歇,歇,停,停,车,车，,黄,黄,磷,磷,燃,燃,烧,烧,不,不,充,充,分,分,；,；,（,（,2,）,由,由,于,于,压,压,缩,缩,空,空,气,气,不,不,足,足,，,，,或,或,二,二,次,次,补,补,风,风,不,不,足,足,，,，,造,造,成,成,黄,黄,磷,磷,燃,燃,烧,烧,不,不,完,完,全,全,，,，,致,致,使,使,酸,酸,的,的,易,易,氧,氧,化,化,物,物,含,含,量,量,高,高,。,第,三,三,部,部,分,分,磷,磷,酸,酸,生,生,产,产,湿,法,法,磷,磷,酸,酸,从,广,广,义,义,的,的,来,来,说,说,，,，,凡,凡,是,是,由,由,酸,酸,性,性,较,较,强,强,的,的,无,无,机,机,酸,酸,或,或,酸,酸,式,式,盐,盐,分,分,解,解,磷,磷,矿,矿,而,而,生,生,产,产,出,出,的,的,磷,磷,酸,酸,，,，,都,都,可,可,以,以,称,称,为,为,湿,湿,法,法,磷,磷,酸,酸,。,。,常,常,用,用,的,的,无,无,机,机,酸,酸,和,和,酸,酸,式,式,盐,盐,有,有,硫,硫,酸,酸,、,、,硝,硝,酸,酸,、,、,盐,盐,酸,酸,、,、,氟,氟,硅,硅,酸,酸,、,、,硫,硫,酸,酸,氢,氢,铵,铵,等,等,。,。,定,义,义,以,硫,硫,酸,酸,为,为,原,原,料,料,的,的,工,工,艺,艺,路,路,线,线,是,是,湿,湿,法,法,磷,磷,酸,酸,生,生,产,产,中,中,最,最,基,基,本,本,的,的,方,方,法,法,。,。,硫,硫,酸,酸,分,分,解,解,磷,磷,矿,矿,粉,粉,所,所,得,得,产,产,物,物,为,为,磷,磷,酸,酸,和,和,硫,硫,酸,酸,钙,钙,，,，,其,其,中,中,硫,硫,酸,酸,钙,钙,以,以,晶,晶,体,体,形,形,式,式,存,存,在,在,于,于,酸,酸,解,解,料,料,浆,浆,中,中,，,，,它,它,的,的,溶,溶,解,解,度,度,很,很,小,小,，,，,只,只,需,需,真,真,空,空,过,过,滤,滤,即,即,可,可,将,将,磷,磷,酸,酸,从,从,酸,酸,解,解,料,料,浆,浆,中,中,分,分,离,离,出,出,来,来,，,，,方,方,法,法,简,简,单,单,，,，,便,便,于,于,安,安,排,排,大,大,规,规,模,模,的,的,工,工,业,业,化,化,生,生,产,产,。,。,第,三,三,部,部,分,分,磷,磷,酸,酸,生,生,产,产,湿,法,法,磷,磷,酸,酸,主,要,要,的,的,化,化,学,学,反,反,应,应,Ca,5,F(PO,4,),3,+7H,3,PO,4,=5Ca(H,2,PO,4,),2,+HF,Ca,5,F(PO,4,),3,+5H,2,SO,4,+5nH,2,O=5CaSO,4,.nH,2,O+3H,3,PO,4,+HF,5Ca(H,2,PO,4,),2,+5H,2,SO,4,+10H,2,O=5CaSO,4,.nH,2,O+10H,3,PO,4,1.CaF,2,+H,2,SO,4,=CaSO,4,+2HF,2.6HF+SiO,2,=H,2,SiF,6,+2H,2,O,3.3SiF,4,+2H,2,O=2H,2,SiF,6,+SiO,2,4.CaCO,3,+H,2,SO,4,=CaSO,4,+CO,2,+H,2,O,5.,R,2,O,3,)+2H,3,PO,4,=2RPO,4,+3H,2,O,6.H,2,SiF,6,SiF,4,+2HF,7.R,2,O+H,2,SiF,6,=R,2,SiF,6,+H,2,O,主要,副,副反,应,应,1、,湿,湿法,磷,磷酸,生,生产,的,的理,论,论基,础,础,第三,部,部分,磷,磷,酸,酸生,产,产,湿法,磷,磷酸,湿法,磷,磷酸,生,生产,过,过程,中,中的,化,化学,反,反应,硫酸,分,分解,磷,磷矿,粉,粉的,主,主要,化,化学,反,反应,为,为：,Ca,5,(PO,4,),3,F+5H,2,SO,4,+nH,2,O=3H,3,PO,4,+5CaSO,4,nH,2,O+HF,式中,n,可以,等,等于0、1/2、2。,上述,反,反应,实,实际,上,上是,分,分两,个,个阶,段,段完,成,成的,。,。,第,第一,阶,阶段,是,是返,磷,磷酸,将,将磷,矿,矿粉,分,分解,生,生成,磷,磷酸,一,一钙,溶,溶液,；,；,第,第二,阶,阶段,是,是硫,酸,酸与,磷,磷酸,一,一钙,反,反应,生,生成,磷,磷酸,和,和硫,酸,酸钙,（,（即,磷,磷石,膏,膏）,。,。,第三,部,部分,磷,磷,酸,酸生,产,产,湿法,磷,磷酸,用返,磷,磷酸,预,预先,分,分解,磷,磷矿,粉,粉的,好,好处,是,是避,免,免了,磷,磷矿,粉,粉与,硫,硫酸,直,直接,接,接触,，,，减,少,少了,磷,磷矿,粉,粉粒,子,子表,面,面被,新,新生,成,成的,硫,硫酸,钙,钙薄,膜,膜包,裹,裹的,现,现象,，,，有,利,利于,磷,磷矿,粉,粉分,解,解率,的,的提,高,高。,同,同时,，,，返,磷,磷酸,的,的加,入,入也,可,可为,磷,磷石,膏,膏晶,体,体的,生,生长,创,创造,有,有利,条,条件,由于,水,水合,物,物形,式,式不,同,同的,硫,硫酸,钙,钙晶,体,体的,性,性状,差,差别,很,很大,，,，其,生,生长,条,条件,也,也不,一,一样,，,，致,使,使生,产,产工,艺,艺有,着,着明,显,显区,别,别，,因,因此,硫,硫酸,法,法生,产,产湿,法,法磷,酸,酸工,艺,艺按,其,其生,成,成的,硫,硫酸,钙,钙水,合,合结,晶,晶形,式,式划,分,分，,可,可分,为,为二,水,水物,流,流程,、,、半,水,水物,流,流程,、,、无,水,水物,流,流程,等,等。,第三,部,部分,磷,磷,酸,酸生,产,产,湿法,磷,磷酸,湿法,磷,磷酸,的,的生,产,产是,一,一个,多,多相,反,反应,，,，反,应,应后,得,得到,的,的是,一,一个,固,固、,液,液相,混,混合,在,在一,起,起的,料,料浆,。,。要,得,得到,磷,磷酸,就,就必,须,须借,助,助抽,吸,吸过,滤,滤，,使,使料,浆,浆中,的,的磷,酸,酸和,磷,磷石,膏,膏分,离,离开,来,来。,一,一般,来,来说,磷,磷矿,粉,粉的,分,分解,反,反应,比,比较,快,快，,容,容易,完,完成,，,，因,此,此磷,石,石膏,与,与磷,酸,酸的,分,分离,就,就成,了,了关,键,键的,问,问题,。,。,磷矿,粉,粉的,分,分解,过,过程,硫酸,钙,钙的,结,结晶,过,过程,硫酸,分,分解,磷,磷矿,粉,粉是,一,一个,多,多相,化,化学,反,反应,过,过程,。,。其,反,反应,速,速度,与,与液,相,相氢,离,离子,浓,浓度,、,、反,应,应温,度,度、,磷,磷矿,粉,粉的,反,反应,活,活性,、,、磷,矿,矿粉,颗,颗粒,细,细度,以,以及,物,物料,的,的搅,拌,拌强,度,度等,因,因素,密,密切,相,相关,。,。,磷矿,粉,粉的,分,分解,过,过程,硫酸,钙,钙的,结,结晶,过,过程,由于,硫,硫酸,钙,钙的,结,结晶,过,过程,在,在湿,法,法磷,酸,酸生,产,产中,至,至关,重,重要,，,，因,此,此酸,解,解料,浆,浆中,硫,硫酸,钙,钙晶,体,体生,长,长的,好,好坏,将,将直,接,接影,响,响到,其,其液,固,固相,的,的分,离,离。,若,若晶,体,体生,长,长的,好,好，,则,则料,浆,浆过,滤,滤及,滤,滤饼,洗,洗涤,的,的速,度,度快,，,，,P,2,O,5,的收,率,率高,，,，反,之,之则,生,生产,效,效果,差,差。,晶体,学,学认,为,为过,饱,饱和,度,度是,结,结晶,过,过程,的,的动,力,力，,要,要想,得,得到,有,有利,过,过滤,和,和洗,涤,涤的,晶,晶体,，,，必,须,须严,格,格控,制,制硫,酸,酸钙,的,的过,饱,饱和,度,度,。,第三,部,部分,磷,磷,酸,酸生,产,产,湿法,磷,磷酸,第三,部,部分,磷,磷,酸,酸生,产,产,湿法,磷,磷酸,过滤,目,目的,是,是将,酸,酸解,料,料浆,中,中的,液,液固,相,相分,开,开，,得,得到,湿,湿法,磷,磷酸,。,。而,洗,洗涤,则,则是,将,将过,滤,滤之,后,后残,留,留在,滤,滤饼,中,中的,已,已经,萃,萃取,出,出的,水,水溶,性,性,P,2,O,5,尽可,能,能完,全,全地,回,回收,。,。,在湿,法,法磷,酸,酸生,产,产过,程,程中,维,维持,水,水平,衡,衡是,非,非常,重,重要,的,的，,为,为使,一,一定,量,量的,洗,洗水,获,获取,更,更好,的,的洗,涤,涤效,果,果，,一,一般,都,都采,用,用逆,流,流洗,涤,涤：,用,用前,次,次洗,涤,涤得,到,到的,二,二洗,液,液，,做,做为,本,本次,洗,洗涤,的,的一,洗,洗水,；,；用,前,前次,洗,洗涤,得,得到,的,的三,洗,洗液,，,，做,为,为本,次,次洗,涤,涤的,二,二洗,水,水；,用,用清,水,水做,为,为三,洗,洗水,。,。控,制,制洗,水,水的,温,温度,也,也很,重,重要,，,，一,般,般都,用,用热,水,水洗,涤,涤。,料浆,的,的过,滤,滤和,滤,滤浆,饼,饼的,洗,洗涤,第三,部,部分,磷,磷,酸,酸生,产,产,湿法,磷,磷酸,2,、湿,法,法磷,酸,酸生,产,产的,工,工艺,流,流程,典型,的,的二,水,水物,流,流程,及,及主,要,要设,备,备,废气,排,排空,气液,分,分离,成品磷酸,磷酸贮槽,盘式过滤,补充水,磷石膏,废气处理,废液处理,磷酸,硫酸,反应单槽,磷矿粉,湿法,磷,磷酸,生,生产,的,的其,它,它工,艺,艺,半水,物,物流,程,程,半水,法,法的,主,主要,优,优点,是,是能,够,够直,接,接制,得,得高,浓,浓度,的,的磷,酸,酸（40,45%,P,2,O,5,），,而且,对,对矿,石,石的,研,研磨,要,要求,较,较低,，,，使,用,用较,粗,粗的,矿,矿粉,也,也可,得,得到,满,满意,的,的反,应,应速,率,率。,主,主要,缺,缺点,是,是：,结,结晶,小,小，,过,过滤,速,速率,较,较慢,；,；,半水,二,水,水法,流,流程,先使,硫,硫酸,钙,钙形,成,成半,水,水物,结,结晶,，,，然,后,后再,水,水化,重,重结,晶,晶为,二,二水,物,物，,半,半水,二,水,水法,又,又分,为,为一,次,次过,滤,滤的,稀,稀酸,流,流程,（,（也,称,称“,H”,法流,程,程）,和,和二,次,次过,滤,滤的,浓,浓酸,流,流程,（,（也,称,称“,C”,法流,程,程）,。,。,第三,部,部分,磷,磷,酸,酸生,产,产,湿法,磷,磷酸,第三,部,部分,磷,磷,酸,酸生,产,产,湿法,磷,磷酸,二水,半,水,水法,先使,磷,磷矿,粉,粉在,二,二水,物,物生,产,产条,件,件下,被,被分,解,解生,成,成二,水,水物,结,结晶,，,，反,应,应完,成,成后,过,过滤,得,得到35%左,右,右,P,2,O,5,的磷,酸,酸。,滤,滤出,的,的二,水,水磷,石,石膏,再,再送,入,入晶,体,体转,化,化器,，,，脱,水,水转,化,化为,半,半水,物,物。,采,采用,此,此法,得,得到,的,的,型半,水,水石,膏,膏，,可,可制,作,作高,强,强度,的,的石,膏,膏板,。,。,第三,部,部分,磷,磷,酸,酸生,产,产,湿法,磷,磷酸,3,、工,艺,艺条,件,件的,选,选择,和,和操,作,作,酸解,过,过程,工,工艺,条,条件,的,的选,择,择,磷矿,的,的酸,解,解过,程,程必,须,须严,格,格控,制,制，,以,以期,达,达到,最,最大,的,的,P,2,O,5,转化,率,率及,尽,尽可,能,能浓,的,的磷,酸,酸；,同,同时,还,还要,求,求反,应,应生,成,成的,硫,硫酸,钙,钙晶,体,体粗,大,大、,整,整齐,和,和易,过,过滤,。,。为,此,此必,须,须精,心,心选,择,择工,艺,艺条,件,件并,在,在操,作,作中,严,严格,控,控制,。,。,1,、,停留,时,时间,（或,反,反应,槽,槽容,积,积）,指反,应,应槽,内,内平,均,均停,留,留时,间,间，,其,其目,的,的是,使,使石,膏,膏结,晶,晶长,大,大，,并,并消,除,除过,饱,饱和,度,度，,提,提高,过,过滤,能,能力,。,。,第三,部,部分,磷,磷,酸,酸生,产,产,湿法,磷,磷酸,反应,槽,槽的,停,停留,时,时间,由,由反,应,应槽,容,容积,决,决定,，,，反,应,应槽,容,容积,满,满足,：,：,1,、为,磷,磷矿,的,的全,部,部转,化,化提,供,供足,够,够的,停,停留,时,时间,。,。,2,、为,正,正常,的,的结,晶,晶成,长,长和,生,生产,合,合格,的,的结,晶,晶粒,度,度提,供,供足,够,够的,停,停留,时,时间,。,。,3,、容,许,许在,反,反应,工,工段,消,消除,料,料浆,中,中泡,沫,沫和,乳,乳化,现,现象,。,。,2,、,矿份,细,细度,（,（矿,粒,粒度,）,）,磷矿,的,的分,解,解速,度,度与,矿,矿表,面,面积,成,成正,比,比，,因,因此,提,提高,矿,矿粉,细,细度,，,，可,以,以加,快,快反,应,应速,度,度，,提,提高,矿,矿的,分,分解,率,率；,但,但过,细,细的,矿,矿粉,会,会增,加,加动,力,力消,耗,耗，,同,同时,反,反应,槽,槽加,矿,矿区,由,由于,反,反应,剧,剧烈,造,造成,局,局部,过,过饱,和,和现,象,象。,第三,部,部分,磷,磷,酸,酸生,产,产,湿法,磷,磷酸,3,、搅,拌,拌强,度,度,4,、,回浆,量,量,搅拌,器,器又,被,被称,作,作叶,轮,轮或,桨,桨叶,，,，它,是,是搅,拌,拌设,备,备的,核,核心,部,部件,。,。根,据,据搅,拌,拌器,在,在搅,拌,拌时,产,产生,的,的流,型,型，,可,可以,分,分为,轴,轴向,流,流和,径,径向,流,流两,种,种。,搅拌器,的,的作用,：,：,1,、使料,浆,浆和加,入,入的原,料,料充分,混,混合。,2,、加快,传,传热、,传,传质速,度,度。,作用：,1,、溶解,磷,磷矿。,2,、提供,晶,晶种。,3,、控制,温,温度。,第三部,分,分,磷,磷酸,生,生产,湿法磷,酸,酸,SO,3,对反应,的,的影响,：,：,1,、影响,石,石膏的,结,结晶。,2,、影响,磷,磷酸原,料,料的消,耗,耗。,3,、影响,磷,磷的收,率,率。,片状,0,50,针状,5,、,液相,SO,3,浓度,液相,SO,3,浓度对,磷,磷矿分,解,解、硫,酸,酸钙晶,核,核生成,、,、晶体,的,的成长,和,和外形,、,、晶体,的,的转化,及,及,HPO,2-,4,有很大,影,影响。,操作时注意,事,事项：,SO,3,应缓慢调节,，,，幅度过大,不,不利于结晶,过,过程。,结晶颗粒大,小,小,SO,3,第三部分,磷,磷酸生,产,产,湿法磷酸,6,、,反应温度,操作时注意,：,：当矿品位,低,低、杂质含,量,量高时，温,度,度控制适当,提,提高。,二水法磷酸,反,反应温度控,制,制可以采用,空,空气吹扫冷,却,却和真空闪,蒸,蒸冷却。,反应温度对,装,装置的影响,：,：,1,、影响石膏,的,的结晶。,2,、过高的温,度,度加快装置,设,设备的腐蚀,。,。,3,、过高的温,度,度加快过滤,机,机滤布破损,。,。,P,2,O,5,%,结晶颗粒大,小,小,结晶颗粒大,小,小,温度,温度对结晶,的,的影响,7,、,液相,P,2,O,5,浓度,液相,P,2,O,5,对装置的影,响,响：,1,、影响石膏,的,的结晶。,2,、过高的温,度,度加快装置,设,设备的腐蚀,。,。,3,、过高的温,度,度加快过滤,机,机滤布破损,。,。,液相,P,2,O,5,浓度浓度控,制,制即为稀磷,酸,酸浓度的控,制,制。,操作时注意,：,：在实际操,作,作中，反应,槽,槽液相,P,2,O,5,浓度一般在,26%,30%,，但当矿中,MgO,和,R,2,O,3,含量增加时,，,，滤液密度,的,的控制要相,应,应的降低。,P,2,O,5,%,结晶颗粒大,小,小,滤液密度对,结,结晶的影响,第三部分,磷,磷酸生,产,产,湿法磷酸,8,、,料浆液固比,（,（含固量）,含固量对装,置,置的影响：,1,、影响料浆,搅,搅拌。,2,、影响料浆,输,输送。,3,、能够延长,反,反应时间。,4,、提高生产,能,能力,操作时注意,：,：在实际操,作,作中，当矿,中,中,Mg,和,R,2,O,3,含量增加时,，,，含固量的,控,控制要相应,的,的降低。,含固量,结晶颗粒大小,含固量对结晶的影响,第三部分,磷,磷酸生,产,产,湿法磷酸,第二部分,磷,磷酸生,产,产,湿法磷酸,4,、过滤过程,工,工艺条件的,选,选择,真空度过,滤,滤机的转速,和,和滤饼的厚,度,度,料浆和洗液,的,的温度,1,、适当提高,过,过滤真空度,。,。一般在,53,60kpa,（,400,450mmHg,）,（,1,）加快过滤,速,速率，提高,产,产能；（,2,）降低石膏,中,中游离水。,2,、选择适宜的滤饼厚度。调整过滤负荷和过滤机转速来实现。,对洗涤率影,响,响很大。,第三部分,磷,磷酸生,产,产,湿法磷酸,3,、防止边壁效应,石膏开裂造,成,成洗水短路,。,。,4,、提高洗水温度。（,70,80,）,5,、利用添加剂。,6,、调节洗水分布器位置和选择合适的滤布。,5,、湿法磷酸,的,的浓缩与净,化,化,第三部分,磷,磷酸生,产,产,湿法磷酸,浓缩,采用二水物,流,流程生产的,湿,湿法磷酸，,其,其浓度最高,不,不超过32,P,2,O,5,，,有的在20,25,P,2,O,5,之间，办水,物,物流程生成,的,的湿法磷酸,的,的浓度为3844,P,2,O,5,。,根据后加工,的,的要求，往,往,往需要将其,浓,浓缩到40,45,P,2,O,5,。,湿法磷酸浓,缩,缩工艺的特,点,点是：（1）腐蚀性,强,强；（2,）,）浓缩过程,中,中有固相物,料,料析出；,（,（3）有含,氟,氟水蒸汽逸,出,出，有时其,中,中还含有酸,雾,雾,。,第三部分,磷,磷酸生,产,产,湿法磷酸,两种浓缩,工,工艺,直,直接加热,法,法和间接,加,加热法,直接加热,法,法,其,其特点,是,是作为浓,缩,缩热源的,炉,炉气与磷,酸,酸直接接,触,触，传热,快,快；也避,免,免了换热,器,器壁结垢,的,的问题。,但,但是，逸,出,出的水蒸,汽,汽中，磷,酸,酸酸物较,多,多，必须,配,配以有效,的,的洗气系,统,统。,间接加热,法,法,即,即作,为,为浓缩热,源,源的水蒸,气,气，不与,被,被浓缩的,磷,磷酸直接,接,接触，而,是,是通过列,管,管式换热,器,器加热，,这,这种浓缩,方,方法在湿,法,法磷酸工,业,业中正被,广,广泛地采,用,用着。,净化,第三部分,磷,磷,酸,酸生产,湿法磷酸,磷酸的澄,清,清：自然,沉,沉降澄清,。,。,磷酸的提,纯,纯：化学,沉,沉淀法、,焙,焙烧磷矿,石,石、吸附,法,法、溶剂,萃,萃取法、,溶,溶剂沉淀,法,法、结晶,净,净化法、,浓,浓缩净化,法,法、离子,交,交换法。,第四部分,磷,磷,酸,酸生产,窑法磷酸,生产工艺,原,原理,窑法磷酸,的,的生产工,艺,艺原理主,要,要是氧化,反,反应和还,原,原反应相,结,结合。,第,第一步，,磷,磷矿在有,SiO,2,和焦炭存,在,在下进行,还,还原反应,。,。第二,步,步，,P,4,蒸气及,CO,气体发生,氧,氧化反应,。,。第三,步,步，,P,2,O,5,在水合塔,中,中水合生,成,成磷酸。,1、,快,快速的还,原,原反应。,2、,控制适宜,的,的反应温,度,度。,3、,要避免焦,炭,炭的过早,氧,氧化。,4、,要,要避免过,量,量的固体,熔,熔融。,窑法磷酸,的,的技术关,键,键,第四部分,磷,磷,酸,酸生产,窑法磷酸,窑法磷酸,工,工业化的,难,难题,1、,料砖熔塌,问,问题，料,砖,砖在高温,时,时会软化,而,而熔融，,如,如果料砖,在,在低于反,应,应温度下,就,就软化，,那,那么将无,法,法实现工,业,业化生产,。,。,2、,磷还原反,应,应问题，,磷,磷还原率,不,不等于磷,收,收率，有,些,些磷还原,后,后又被反,吸,吸回去，,还,还有并不,是,是所有被,还,还原的磷,都,都能吸收,变,变成磷酸,3、,炭被早燃,问,问题 ，,炭,炭在,380,摄氏度开,始,始与氧气,发,发生氧化,还,还原反应,而,而损失掉,，,，炭与磷,矿,矿的反应,温,温度为,1200,摄氏度以,上,上，所以,要,要求在温,度,度达到磷,还,还原温度,之,之前，炭,不,不能被氧,化,化掉。,4、,五氧化二,磷,磷反吸问,题,题，五氧,化,化二磷的,反,反吸使得,还,还原出来,的,的磷又和,砖,砖内的钙,反,反应生成,焦,焦磷酸钙,，,，这是困,扰,扰窑法磷,酸,酸技术发,展,展的最大,问,问题，如,果,果没有加,以,以控制，,磷,磷反吸量,最,最大能达,到,到,50%,以上 。,演讲完毕,，,，谢谢观,看,看！,