《年产17万吨湿法磷酸工艺设计与环境评价》

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1、武汉工程大学本科课程设计目录第1章绪论11.1磷酸11.2原料21.2.1磷矿21.2.2硫酸2第2章设计条件3第3章生产工艺的选择53.1湿法磷酸化学原理53.2湿法磷酸工艺73.2.1四种工艺流程简介73.2.2工艺流程简述10第4章物料和热量衡算124.1物料衡算124.2热量衡算184.3衡算结果一览表24第5章设备工艺计算与选型265.1设备布置说明265.2过滤机265.3萃取槽295.4附属设备的选型与计算305.5自动控制要求315.5.1控制水平和范围315.5.2仪表选型31第6章环境保护与三废处理326.1废气治理326.2废水治理326.3废渣治理326

2、.3.1用于水泥工业和建材制品336.3.2制硫酸铵和硫酸钾以及改良土壤336.3.3制硫脲和碳酸钙33第7章方案结果汇表357.1原料消耗357.2输入与产出357.3成品36第8章安全备忘录378.1前言378.2对原料、中间产品以及最终产品的安全性分析378.3安全建议38第9章技术风险备忘录39第10章结论41参考文献4243武汉工程大学本科课程设计第1章绪论1.1磷酸磷酸是一种重要的中间化学产品，主要用于肥料方面，但也用于其他化工生产部门。在肥料生产中，磷酸是从磷矿到个主要主要肥料成品如磷酸铵、重过磷酸钙、液体混合肥料、高效固体混合肥料以及某些类型的硝酸磷肥之间的中间

3、产品。与普通过磷酸钙和以往那些低品位磷肥比较，磷酸所具有的显著优点是使上述成品含有较高的有效成分，从而降低运输和施用的费用。在二十世纪中叶，肥料工艺的主要趋势是逐年地不断提高浓度。磷酸对这种趋势起了主要作用。在化工部门中，磷酸是洗涤剂、水处理用化学药品、发酵剂和动物辅助饲料等生产中的一种中间产品。虽然用于这些方面的磷酸数量要比用于磷肥的少得多，但是前者依然是一个很大的数量。用以制取磷酸的磷酸盐矿通常称为磷矿。世界大部分地区拥有丰富的磷矿蕴藏，而且人们已经发展了将磷矿转变成为适用形态的加工方法。磷酸的最终用途通常取决于磷酸的纯度，而磷酸的纯度则取决于磷酸的生产方法。磷酸的生产方法

4、有两大类：湿法——磷矿与某种酸（最常用硫酸）反应；炉法——先还原磷矿制备磷，然后进行氧化水和制取磷酸。湿法磷酸含有多种原来存在于磷矿中的杂质，这种酸在目前磷肥生产中最为重要，尽管炉法磷酸在磷酸生产中有极重要的作用。炉法磷酸主要用于工业和其他用途。典型的湿法磷酸是用硫酸分解磷矿料浆和用过滤方法将生成的磷酸与固体的反应产物分离。所得成为滤酸的产物通常浓度较低，约含30%P2O5。这种酸按照其应用场合的不同浓缩到含40%或54%P2O5。如果这种酸需要远运，而不是在厂内使用，则将其浓缩到54%P2O5，并通过澄清处理除去悬浮的固体物，否则这种固体会在运输过程中沉积下来。纯净的湿法磷酸

5、是无色的，但由于一般都含有一些杂质，因而湿法磷酸一般呈灰色，视杂质含量的多少其灰色或深或浅。湿法磷酸主要用于生产重过磷酸钙和磷酸铵类肥料，还可以用来生产各种工业磷酸盐及磷饲料。43武汉工程大学本科课程设计1.2原料1.2.1磷矿磷矿是指在经济上能被利用的磷酸盐类矿物的总称，是一种重要的化工矿物原料。用它可以制取磷肥，也可以用来制造黄磷、磷酸、磷化物及其他磷酸盐类，以用于医药、食品、火柴、染料、制糖、陶瓷、国防等工业部门。磷矿在工业上的应用已有一百多年的历史。中国磷矿资源比较丰富。全国26个省(区)有磷矿产出。探明储量的矿区有412处，总保有储量矿石152亿吨，居世界第2位。从分

6、布看，以湖北、云南为多，分别占22%和21%；贵州、湖南次之。以上4省合计占全国储量的71%。中国磷矿有三大类型：岩浆岩型磷灰石，沉积岩型磷块岩，沉积变质岩型磷灰岩。1）岩浆岩型磷灰石：贮量只占总贮量的7%，主要分布在北方。其特点是磷品位低，一般小于10%，低者仅为2～3%。由于结晶较粗、嵌布粒度较粗，属易选磷矿，选矿工艺简单，选矿指标较高。还伴生有钒、钛、铁、钴等元素，可综合回收，因此这类矿石经济效益较好。2）沉积变质岩型磷灰岩：其贮量占总贮量的23%，主要分布在江苏、安徽、湖北等省。一般情况下，由于风化，矿石松散、含泥高，采用擦洗、脱泥工艺即可获得合格磷精矿，有时也加上浮选

7、工艺。云南滇池地区有许多矿山均采用此工艺，生产成本较低。此类矿是工业价值最大的磷矿。3）沉积岩型磷块岩：是世界各国中的主要类型，我国此类型矿石贮量占总贮量的70%，主要分布在中南和西南。“海州式”磷矿。分布于海州至大浦一带，主要工业矿体集中在锦屏、陶湾、新浦、大浦、顾庄等地，王寨、小李庄、穆跳、新浦南部也有矿点。海州式磷矿矿体形态呈层状、似层状、透镜状，产于大理岩、云母片岩中，与围岩呈过渡关系，规模大者断续长2000多米，一般长200～800m。矿体延深550m多，平均厚度23m。矿石品位较