块状磷矿石在磷酸溶液中的溶出研究.pdf

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1、第2期矿产保护与利用No．22011年4月CONSERVATIONANDUTILIZATIONOFMINERALRESOURCESApr．2011块状磷矿石在磷酸溶液中的溶出研究马凯，马培华(中国一阿拉伯化肥有限公司，河北秦皇岛，066000)摘要：磷酸直接与磷矿石反应浸取生产浓磷酸，可以使用较大粒度、低品位的磷矿石，充分利用反应热，不需要浓缩，节约成本。当以18．8％P：0含量的磷矿石为原料，磷酸量为理论量的2倍时，磷酸直接浸取磷矿石的最佳反应条件为反应温度70％，时间3h，磷酸浓度54％PO，矿石粒度0．9～2．8mm；当以22．87％中品位磷矿为原料时，磷酸直接浸取磷矿石的最佳

2、反应条件为反应温度90％，时间2h，磷酸浓度45％PO，矿石粒度小于0．45mm，磷酸用量为理论量的4．5倍。关键词：块状磷矿石；磷酸溶液；磷溶出中图分类号：TQ442．1文献标识码：B文章编号：1001—0076(2011)02—0036—04StudyonLeachingofMassivePhosphodteOreinPhosphoricAcidSolutionMAKai，MAPei—hua(Sino—ArabChemicalFertilizersCompanyLimited，Qinghuangdao，Hebei066000，China)Abstract：Leachingofph

3、osphoriteoreinphosphateacidsolutiontoproduceconcentratedphos—phateacid，massiveandlowgradephosphoriteorewasusedasmaterials．Thismethodcanutilizereactionheatsufficiently，havenon—concentratedstepandsavecost．Whileusingphosphoriteorel0f18．8％P2O5asmaterialsandphosphateacidthtwiceoftheoreticaldosage，th

4、eoptimalleac—hingconditionsweretemperature70％，reactiontime3hours，phosphateacidconcentrate54％P205andthesizeofphosphoriteore0．9～2．8mm；Whileusingphosphoriteoreof22．87％P20sasmaterials，theoptimalleachingconditionsweretemperature90％，reactiontime2hours，phos—phateacidconcentrate45％P205，thesizeofphospho

5、riteorelessthan0．45mmandphosphateacidwith4．5timesoftheoreticaldosage．Keywords：massivephosphoriteore；phosphoricacidsolution；leachingofphosphorus湿法磷酸的主要生产工艺为二水法工艺，即磨晶，需要控制反应温度为7O～80cI=，反应溶液PO细磷矿粉或磷矿浆与浓硫酸进行反应，同时加人水含量小于33％，因此反应过程中需要移走大量的反调节反应体系的浓度和温度，生成磷酸溶液和应热，所得磷酸的浓度小于32％P20，当使用中品CaSO·2H0沉淀，经过滤后得到

6、磷酸。位磷矿时，磷酸浓度一般在20％～25％P205⋯。这3Ca3(PO4)2·CaF2+10H2SO4+20H20样浓度的磷酸生产磷复肥时需要进一步的蒸发浓=10CaSO4·2H20+6H3P04+2HFT缩。此外，为了防止该条件下在磷矿表面生成过厚为了能得到粗大的易于过滤的CaSO·2H0结的硫酸钙的“固态膜”而阻止进一步的反应，磷矿粉收稿日期：2010—09—08；修回日期：2011一O1—30作者简介：马凯(1979一)，男，山东济宁人，技术开发部工艺工程师，硕士，主要从事氮磷钾三元复合肥生产新工艺开发和中试验证。第2期马凯，等：块状磷矿石在磷酸溶液中的溶出研究·37·的细度

7、一般要求有85％～90％通过100目筛网，这采用不同磷酸浓度、反应温度、粒度及反应时间，检就需要增加磨矿的费用。验磷酸溶液对磷矿石中磷的溶出效果。分步反应的为了克服以上困难，并充分利用反应热，减低能化学方程式如下：耗和成本，简化工艺，可以用磷酸直接分解块状磷矿3Ca3(PO4)2·CaF2+14H3PO4=10Ca(H2PO4)2+2HFt石，因所得的磷酸二氢钙水溶性较好，不会产生“固态膜”或钝化现象，分解液再与硫酸反应，得到Ca(H2PO4)2+H2SO