探索湿法磷酸的离子交换法除镁研究

《探索湿法磷酸的离子交换法除镁研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、贵州大学硕士学位论文湿法磷酸的离子交换法除镁研究姓名：廉培超申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：汤德元20080501贵州人学硕十学位论文湿法磷酸的离了交换法除镁研究摘要生产湿法磷酸时，磷矿中的镁离子经反应以后将全部进入磷酸溶液中。镁的存在会增大磷酸的黏度；增加传质阻力；降低磷矿分解过程的速率；并增加过程能耗。此外，镁离子的存在还会影响以磷酸为原料生产的产品的性能，不仅会降低肥料中水溶性P：0。的含量，而且使肥料产品的物理性能变差，结块性上升，不利于肥料运输、贮存和施用，导致湿法浓磷酸中淤泥生成，从而导

2、致设备结垢和管道堵塞。因此，净化湿法磷酸除去镁杂质就有现实意义，也受到人们的关注和研究。本文采用离子交换法净化湿法磷酸中的镁。选用国产的交联度为7％的苯乙烯系磺酸基强酸性阳离子交换树脂，即001×7型树脂。采用静态离子交换法研究湿法磷酸中镁离子净化实验表明，交换过程在室温下进行，反应时间为lOmin，处理150ml原料磷酸采用树脂量为609。在上述工艺条件下，进行一次交换过程的镁净化率为55．75％。在研究范围内，树脂上的氢离子与湿泫磷酸中的镁离子的交换过程为颗粒扩散控制过程。树脂再生以用饱和硫酸铵溶液作再生

3、剂效果较好。再生的工艺条件为，对于60．09饱和树脂，再生液饱和硫酸铵用量lOOml，反应温度70℃，中速搅拌，反应时间20min，再生过程属液膜扩散控制过程。采用动态离子交换法研究湿法磷酸中镁离子净化实验表明，在实验范围内，过程的最佳工艺条件为，室温操作，操作流速为0．849cm／min，树脂床高径比为8，接触时间为28．3min。在上述工艺条件下，离子交换柱的平均贯穿容量(Q占)为10．599／L,树脂利用率为50．32％；净化得到的磷酸含镁量低于0．569／L。按上述工艺进行操作，交换区的高度H7值为2

4、38．5mm，交换区的移动速率’，，的值为0．448cm／min。动态离子交换法得到的M92+流出曲线的贯穿函数模型数学表达式为：119_n‘高1=1·763419(‘一26·940)一2·567(相关系数R=O．99002)。树脂的动态法再生先采用饱和硫酸铵再生吸附镁的饱和树脂，再用10％的硫酸溶液将树脂由铵型转变为氢型。关键词：镁离子；离子交换；净化；湿法磷酸贵州大学硕．L学位论文湿法磷酸的离子交换法除镁研究AbstractWhenphosphaterockiSreactedwithphosphorica

5、cidandsulfuricacidtoproducephosphoricacid，knownasthewetprocess，theimpurityofmagnesiumthatisintherockisdissolvedintheacid．Themagnesiuminwetprocessphosphoricacidwillincreasetheacidviscosityandthemasstransferresistance，alsoreducetherateofdecompositionofphospha

6、terockwhenwetprocessphosphoricacidisproduced，andincreaseenergyconsumptionofthewetprocess．Inaddition，themagnesiumionsalsoaffecttheperformanceofproductswhichareattainedbyprocessingthewetprocessphosphoricacid，notonlyreducethecontentofwater—solubleP205infertili

7、zer，butalsothephysicalpropertiesoffertilizerproductsworsen，suchasrisingcakingwhichiSnotconductivefortransportation，storageanduseofthefertilizer：itleadtoformingsludgeinconcentratedwetprocessphosphoricacid，resultinginscalingequipmentandpluggingthepipeline．The

8、refore，thepurificationofwetprocessphosphoricacidtoremovemagnesiumionsthathasbeenconcernedandresearchedbypeopleissignificantinpractice．Inthispaper，ionexchangemethodisselectedtopurlfythemagnesiumofwetpro