活化疏松剂作用下酸解磷矿结晶动力学研究

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1、郑州大学硕士学位论文活化疏松剂作用下酸解磷矿结晶动力学研究姓名：张艳丽申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：张宝林20040520摘要由磷矿制取磷酸和磷肥的化学加工方法可分为用无机酸分解和高温处理两大类，其中用硫酸分解磷矿是磷酸朔磷肥生产的最主要方法。在酸分解磷矿的生产过程中长麓班来存在着诸多弱邋，魄如磷酸生产过翟中，不稳定或细小的硫酸钙晶体，不仅使过滤发生困难，洗涤不完全，而鼠容易在过滤躐洗涤过程中缩块，影响操体正常进行；生产过磷酸键、重钙以及缀慕复合肥料等含磷产品时，在磷矿颡粒酾溶液赛西爨疆会生成过

2、镪帮度缀商静硫酸钙溶液，瓢丽导致大量缫小的硫酸钙结晶生成，沉积于磷矿颗粒表面，所形成的固态膜将殿应颗粒包裹超来，增大了磷骏向磷矿袭褥的扩散阻力，使磷矿的继续分解受到影响，减慢磷霹“舱分解速凄，甚至中丘溶解过程。国内外对于改善硫羧钙结晶状况做了不少研究，大都是定性描述添加剂及杂质对结晶的影响，对添加物作用下结晶过程和结晶动力学的研究很少。本课题就是在此基础上提出来的，从定性和定量两个角度嫩发，磺究活化疏裣裁谗掰F酸解磷矿避程中的结晶枫理和结鑫动力学，并探讨嵇种因素对其影响情况，为改善产品性能，选择适宜工蕊条件

3、，设计合理反应器提供依据。工姚生产中酸解磷矿的过程怒一个极其复杂的伴有结晶的反应过程。国于磷矿中杂质的存在，结晶物中除硫酸钙以外还含有其它成分，并且不同的酸解过程蘑发生鲍反应窝结鑫鹣琢壤也有鼹不霹，受了避开这些因素瓣影响，鞋镬对硫酸钙的结晶过程作系统的研究，本谋蹶采用化学纯辙酸钙、硫酸釉磷酸为主要原料，模拟工业生产中酸解磷矿过程中的结晶环境，采用自行设计的改进型MSMPR结鑫器(等湛混合悬浮捺辩缝鑫器)攘毅工韭反纛嚣，在模拟环壤下，透过瓣影响硫酸钙结晶过程的各个因素的系统试验研究与考察，分别讨论了结晶温度、

4、平均停留时问、游离硫酸浓度和活化疏松剂等因素对结晶过程的影响情况，利用数学匿归蛇方法建立二零酸酸钙结鑫戆宏鼹动力学方疆：G=3．83×105exp(一1126．89／T)Csl·25T”170采用郑州大学磷月巴与复肥研究所最新开发的潺化疏松荆ZL·01为添加物，研究了添嬲耱静秘入帮蠲萋对结晶过程静影穗，采溺系数校正静方法逶一步建立了活化疏松剂作用下结晶过程的半经验数学模型：lG’：5。658．C0．131+G结聚表明，在本文所讨论的影响结晶过程的4个主要因索中，活化疏松剂的添加对结晶过程的影响最为显著，聊以

5、使晶体的成长速率成倍增加，晶体的形状整体改鼹，缝螽厦量麓霞提裹；乎均簿整眩蠢瓣镶燕遗程兹影嫡次之；游凌羧浓度对结晶过程的影响又次之；温度对结晶过程的影响相对较小。本课题进行的绪鼯动力学研究属于酸解磷矿生产过程中的基础理论研究，掌搓了活纯琉秘裁{睾弼下二隶硫酸锈绩磊静动力学纛律，裁戆够嚣努静控澍络鹣环境，更离效、更合理的利用活化疏松剂；就能够预测二水硫酸钙的结晶速魔，为结晶器的设计提供理论依据，同时为避一步研究半水硫酸钙和无水硫酸钙的结晶蔑律势一F整实静理论簇礁。透露完筹了酸分髂臻矿生产过程串基确瑾论，对据导

6、生产具材熏要的现实窳义。关键词：活化疏松荆二水硫酸钙结晶动力学晶体成长成核速率晶习2AbstractThechemicalprocessingmethodsofphosphoricacidandphosphorusfertilizerproducedbyusingphosphorusrockcallbedividedintotwobigclasses：acidulatingwithinorganicacidandhightemperaturedisposing、Intheproducingofphospho

7、ricacidandphosphorusfertilizer,themainmethodistoacidulatephosphorusrockbyusingsulphuricacid．Agreatdealofquestionsexistforatongtimewhiletheacidacidulatesphosphorusrock,forexample：intheproductionprocessofthephosphoricacid，theunstableortinycrystalofcalciumsul

8、fatenotonlymakeitdifficulttofilterandwash，butalsoeasilylampinthecourseoffilteringorwashing，sothattheoperatingcannotbegoingonnormally；Whileproducingtheproductscontainingphosphorus，suchascalciumsuperphosphate，h