磷酸生产工艺培训课件.ppt

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1、磷酸生产工艺瓮福磷肥厂磷酸分厂一、磷酸第一部分概论次磷酸：H3PO2亚磷酸：H3PO3正磷酸：H3PO4过磷酸：H3PO5将矿在石英SiO2的存在下，在电炉中用焦碳还原得到元素磷，然后呈蒸汽态逸出（升华），再经燃烧使之氧化生成P2O5，用水吸收生成磷酸Ca(PO4)2+C+6SiO2→P4↑+CO↑+CaSiO3P4+O2→P4O10+H2O→[HPO3]3+H2O→H3PO4二、磷酸的生产方法热法湿法热法（电热法，高炉法，窑法）就是磷矿通过强酸酸解制得磷酸，目前常用的就是硫酸，当然还有其他强酸，如硝酸，盐酸，氟硅酸等。主要是因为工艺不成熟，形成产业化困难，投资成

2、本和生产成本较高Ca5F(PO4)3+H2SO4+nH2O→CaSO4.nH2O↓+H3PO4+HF↑热法湿法湿法分类按操作方式分按反应类型分按结晶形式分按料浆冷却方式分三、湿法磷酸生产技术概况国内外湿法磷酸工业经过百余年发展，目前已进入了现代化生产阶段。主要特点：1、装置大型化到目前为止，日产1000吨以上的磷酸装置就有数十套，最大的反应槽生产能力达到2650吨/天（印度OSWAL公司）。由于工艺技术不断完善，大型设备和新型材料的问世，使湿法磷酸装置的关键设备不断改进，更加速了磷酸工业规模大型化的发展。但由于受到设备制造能力的限制，大型湿法磷酸装置除反应槽可采用

3、单系列外，其过滤和浓缩部分均采用多系列。2、二水法流程仍占主导地位目前世界上80%以上湿法磷酸生产装置采用二水法生产，二水法生产的磷酸约占世界湿法磷酸生产总量的85%。为进一步节约能耗，降低磷矿和硫酸消耗，世界各国竞相研究开发半水法和再结晶法工艺。目前半水法最大日产能力已达1500t，半水—二水法单系列最大日产能力为1100t。但随着世界磷矿品位的降低和杂质含量的增加，二水法流程因其对磷矿的适应性和工艺的可靠性，稳定性较强，在大型湿法磷酸装置工艺中仍占主导地位。大型装置建设情况工艺技术设计能力t/dP2O5建厂数建设单位国内技术10003云南三环国内技术10002

4、瓮福磷肥厂国内技术10001云南磷肥厂国内技术10001开阳磷肥厂国外技术10001瓮福磷肥厂四、磷酸的主要用途磷的主要用途主要用于生产磷肥和各种磷化工产品硫化物湿法磷酸肥料次磷酸正磷酸净化磷矿赤磷饲料添加剂氯化物氢氧化物电镀，医药磷铁黄磷磷化物工业磷酸盐食品添加剂精细磷化学品有机合成原料阻燃剂医药化学品表面活性剂，染料农药五、磷酸生产的三大经济指标1、转化率：3、过滤强度：2、洗涤率：转化率（以x表示）：反应物反应掉的量占其输入量的百分数。过滤强度（过滤机能力）：单位时间、单位面积过滤机产生的石膏或P2O5的量。石膏经过洗涤后回收附着在石膏上的磷六、磷酸生产中的

5、P2O5损失P2O5损失工艺损失机械损失转化损失洗涤损失未反应的P2O5损失共晶损失一、磷酸生产原料沉积岩：磷块岩，在海洋条件的影响下形成火成岩：磷灰石，含磷物质熔融岩浆冷却结晶而形成变质岩：介于两者之间，沉积岩在地热的烘烤下形成生物堆积物：由海禽类动物的排泄物构成的表明沉积层磷灰石晶体（1）磷矿的地质来源主要成分：氟磷酸钙分子式：3Ca3(PO4)2.CaF2[Ca5F(PO4)3]化学式：Ca5F(PO4)31、磷矿第二部分反应系统（2）磷矿组成的氧化物表示法P2O5：磷矿和磷肥中所含的五氧化二磷当量BPL：骨质磷酸钙的英文缩写，磷酸三钙的百分数1BPL=2.

6、183P2O5%1P2O5%=0.4576BPL（3）纯氟磷酸钙提供磷矿品位极限的概念CaO和F是磷矿石的必要组成由于同晶取代、伴生杂质、开采变化等原因，实际品位远低于纯品值（4）磷矿的质量评价磷矿质量的综合评价化学组成（品位和杂质）反应活性抗阻缓性发泡性磷矿中杂质的影响工艺过程（技术上）经济角度磷矿被酸解的难易程度磷矿在硫磷混酸中抵抗生成钝化膜的能力2、硫酸分解磷矿石后，生产二水硫酸钙（石膏）晶体和浓度为28%左右的稀磷酸的混合料浆，然后经过滤分离后得到成品稀酸，该稀酸经蒸发水分提浓后，最终得到要求的成品磷酸。1、主要的化学反应Ca5F(PO4)3+7H3PO4

7、=5Ca(H2PO4)2+HF↑Ca5F(PO4)3+5H2SO4+5nH2O=5CaSO4.nH2O↓+3H3PO4+HF↑5Ca(H2PO4)2+5H2SO4+10H2O=5CaSO4.nH2O↓+10H3PO41.CaF2+H2SO4=CaSO4↓+2HF↑2.6HF+SiO2=H2SiF6+2H2O3.3SiF4+2H2O=2H2SiF6+SiO24.CaCO3+H2SO4=CaSO4↓+CO2↑+H2O5.R2O3)+2H3PO4=2RPO4+3H2O6.H2SiF6△SiF4↑+2HF↑7.R2O+H2SiF6=R2SiF6+H2O主要副反应二、生产原

8、理为了描述