磷矿杂质对磷酸的影响

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1、磷矿杂质对磷酸生产的影响磷矿对磷酸的影响那肯定有决定性因素：,h(e"T,x%e$j6^生产磷肥以天然磷酸盐为原料。在工业上把具有工业开采价值的磷酸盐矿床统称为磷矿。天然磷矿石主要是磷灰石和磷块岩，他们的主要化学成分都是氟磷酸钙。其化学式是Ca5F(PO4)3实际上，氟磷酸钙是三个分子的正磷酸钙和一个分子的氟化钙生成的复研，其分子式应为3Ca3F(PO4)2•CaF2，也可以写成Ca10F2(PO4)6，Ca5F(PO4)3为常用的简写形式。(X9

2、5?.F!a*s:]6（一）      磷矿的品位"v(q!B!u3K-M$~)T-[磷矿的品位是指磷矿中P2

3、O5的含量。我国习惯上以P2O5的百分含量计。国际上则常用BPL含量表示，即将磷矿的P2O5含量折合成磷酸三钙Ca3(PO4)2的含量来表示，磷酸三钙P2O5理论的含量为45.76%，因此磷矿中含0.4576%P2O5时表示为1%BPL。即：%BPL×0.4576=%P2O5"a  [#Y)s-L0K#o(`;^)l4[富矿一般含P2O5在30%以上，中品位矿含P2O5在26%-30%之间；含P2O5低于26%的叫贫矿。对于湿法磷酸的生产，磷矿P2O5品位的高低主要影响经济效益。品位越低，生产单位质量P2O5的经济效益也越低，如：反应槽的容积使用系数、过滤机

4、的生产强度将降低。在磷酸生产中，磷矿P2O5品位又是决定系统水平衡的重要因素，当成产磷酸浓度恒定时。磷矿品位愈低，按物料平衡计算允许加入过滤系统的洗涤水量也愈少，磷酸的洗涤程度就会受到影响。当洗涤水量减少的一定程度，不足以洗涤滤渣中游离酸市，就只能降低生产磷酸的浓度，这样做的结果显然将使以后的料浆浓缩或磷酸浓度装置的生产能力降低。由此可知，磷矿品位愈高，设备的生产强度就愈大，产品质量与经济效益也愈好，这就是对原料磷矿提倡精料政策的主要原因。6F(J8{;v/A（二）      磷矿中有害杂质含量,Y#Z+p,e$s7N4d2k磷矿中含有多种杂质，这些杂质在湿

5、法磷酸及酸法磷复肥的加工中，一般均会增加酸的消耗，降低产品质量和增加产品成本，还使生产装置的生产能力降低，设备材料的腐蚀和磨蚀加剧，降低设备开车率。在湿法磷酸生产中如果有害杂质含量太多，还会使磷矿的反应过程及硫酸钙的结晶过程不能正常运行，甚至有可能根本生产不出磷酸。即使生产出磷酸，也由于含杂质过多而无法浓缩或加工利用。磷矿中的杂质较多，但影响较大的通常是铁、铝、镁三种，其次是碳酸盐、有机物、分散性泥质、氯等。0`8f!g9V$F6p#z+v1.      磷矿中的CaO含量（指CaO/P2O5比值）&@"W)x2x-X"U,c#

6、磷矿中的CaO含量是决定湿法

7、磷酸生产中硫酸消耗量的关键。CaO/P2O5比值决定了生产单位质量P2O5所消耗的硫酸量。在磷矿P2O5含量一定的情况下，CaO含量愈高，硫酸的消耗愈大（一份CaO要消耗1.75份硫酸）。同时，CaO含量升高，石膏值增大，过滤负荷相应增大，单位面积过滤设备的P2O5生产能力下降。因此，要求CaO/P2O5比值接近纯氟磷灰石Ca5F(PO4)3中。CaO/P2O5的理论比值，其质量比为1.31，摩尔比为3.33不宜超过太多，因为超过此值，需要消耗额外的硫酸  ~(V'v5~1y2.      磷矿中的倍半氧化物R2O3含量8X1a3{  o*p$c倍半氧化物是

8、指磷矿中铁、铝氧化物的含量，常以R2O3（R代表Fe与Al,即Fe2O3+Al2O3）表示。湿法磷酸生产中，铁、铝不仅干扰硫酸钙结晶的成长，还使磷酸形成淤渣，尤其是在浓缩磷酸中更为严重。其沉淀或随石膏排出都将使P2O5遭到较大损失。生成铁和铝复杂磷酸盐结晶细小，不但增加溶液和料浆的粘度而且容易堵塞滤布和滤饼孔隙，从而降低过滤强度和设备的生产能力。铁、铝杂质还常常在磷酸生产中析出，形成积垢；在储存，运输中析出淤泥，给储存和运输带来困难。铁和铝的磷酸盐还会给后加工如磷酸或磷铵料浆的浓缩、干燥带来困难，并导致产品物性不佳和质量的下降。,}'p!?8k3u.t7b6

9、U3.      磷矿中氧化镁的含量;

10、)e  X$a"N)h磷矿的镁盐（以MgO表示）经反应后一般全部溶解并存在于磷酸中，浓缩后也不宜于析出，这是由于磷酸镁盐在磷酸溶液中溶解度很大的缘故。也是镁盐产生严重不利影响的原因。分酸度极大的Mg(H2PO4)2使磷酸粘度剧烈增大，造成酸解过程中离子扩散困难和局部浓度不一致，影响硫酸钙结晶的均匀成长，增加过滤困难。在磷矿酸解过程中，Mg的存在使磷酸中第一氢离子被部分中和，降低了溶液中氢离子的浓度，严重影响磷矿的反应能力。如果为了保持一定H+离子浓度而增加硫酸用量，又将使溶液中出现过大的SO42-浓度，这不但增加了硫酸

11、消耗而且还造成硫酸钙结晶困难。此外，由于镁盐在反应过