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1、2007年10月云南化工Oct.2007第34卷第5期YunnanChemicalTechnologyVol.34,No.5湿法磷酸净化与热法磷酸竞争力分析梅毅,方晓峰(云南省化工研究院,云南昆明650228)摘要:以工业级磷酸为目标产品,进行了湿法磷酸净化与热法磷酸两条路线的成本对比,重点分析了磷矿石和电价变动对两条工艺竞争力的影响。关键词:湿法磷酸;热法磷酸;净化中图分类号:TQ126.3+5文献标识码:A文章编号:1004-275X(2007)05-0018-05AnalysisonCompetitivenessofWetandHeatMethodsPhosphoricAcidMEIYi
2、,FANGXiao-feng(YunnanResearchInstituteofChemicalIndustry,Kunming650228,China)Abstract:Costfortheproductionofphosphoricacidbywetandheatmethodswascompared,andeffectofphosphateoreandvariationofelectricitypriceoncompetitivenessofbothmethodswasanalyzed.Keywords:wetmethodphosphoricacid;heatmethodphosphori
3、cacid;purification工业磷酸的生产方法分为湿法净化和热法路反萃三个工序。线两种。其中,湿法净化是从农用级湿法磷酸出热法路线通常以工业黄磷为原料,经燃烧-发,通过化学沉淀、溶剂萃取和溶剂沉淀等工艺制氧化、水合-吸收后制得磷酸。工业黄磷的生产备满足要求的产品。目前,能够把湿法磷酸净化均采用电炉法生产:将合格的磷矿、硅石、焦炭按到很高纯度并在生产上广泛应用的主要是溶剂萃一定配比均匀混合成炉料后加入密闭电炉内,在取工艺。溶剂萃取净化工艺即利用磷酸和杂质在高温下进行反应获得磷蒸气,磷蒸气经冷凝、漂洗不相混溶的有机相和水相中溶解度的差异来提取得产品。电炉制磷的化学反应机理见式(1)、(2)
4、:或分离杂质的方法,其基本操作包括萃取、洗涤和从式(1)、(2)可以看出,工业黄磷生产消耗法净化磷酸装置规模5万吨P2O5/年,黄磷装置大量能量,电炉制磷的理论电耗为6420KWh/t规模1万吨/年,热法磷酸装置规模5万吨85%(以P4计,下同)。由于炉料中含有少量的Ca-H3PO4/年)为基础,以磷矿石为原料,分析比较热CO3、Fe2O3、MgCO3等杂质和水分,它们在电炉产法、湿法两条不同工艺路线制备工业级磷酸产品生副反应需要吸收一定的热量,此外,电炉炉体和的竞争力。电气部分散热也要消耗热量,制磷电炉的实际电1基础数据耗一般为14000kWh/t。本文以目前湿法磷酸、热法磷酸的国内建设1.
5、1消耗定额规模(即湿法磷酸装置规模30万吨P2O5/年,湿消耗定额因各企业生产规模、工艺控制参数、收稿日期:2007-05-11作者简介:梅毅(1963-),男,云南人,正高级工程师,硕士,云南省化工研究院院长。2007年第5期梅毅等:湿法磷酸净化与热法磷酸竞争力分析·19·人员素质、设备和自动化水平、企业管理等的不同列出了湿法磷酸及溶剂萃取净化、黄磷和热法磷存在较大的差异,湿法路线和热法路线生产工业酸生产典型的消耗定额级磷酸的消耗定额也有所不同。表1～表4分别表1湿法磷酸生产消耗定额(100%P2O5)Table1Consumptionquotafortheproductionofwetme
6、thodphosphoricacid磷矿(以30%干基计)/t硫酸/t电/kWh工艺水/t循环冷却水/t低压蒸汽/t仪表空气/m3压缩空气/m33.4882.711051862.08611.9注:生产规模30万吨P2O5/年。表2湿法净化磷酸消耗定额(100%P2O5)Table2Consumptionquotaforthepurificationofwetmethodphosphoricacid湿法磷酸(100%P2O5)/t磷矿粉/t萃取剂/活性炭/t工艺水/m3脱盐水/m3蒸汽/t电/kWh副产残酸/t1.670.250.0060.012.5263800.6注:本表数据取自云南省化工研究
7、院开发的浅萃法复合溶剂工艺,生产规模5万吨P2O5/年。表3黄磷消耗定额Table3Consumptionquotaofyellowphosphorus磷矿石/t硅石/t焦炭/t石墨电极/t电炉电/kWh动力电/kWh工艺水/t蒸汽/t9.51.81.70.0214000200102.1注:生产规模1万吨/年黄磷。表4热法磷酸生产消耗定额(以l00%P2O5计)Table4Consumptionq
