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《磷酸二氢钙制备磷酸二氢钾过程研究》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、磷酸二氢钙制备磷酸二氢钾过程研究吕莉卢坷罗洪波川大学化学工程学院釆用普钙或重钙与硫酸钾反应制取KH2PO4,原料成木低、工艺简单,是具有一定工业应用前景的KH2PO,生产新工艺。本文通过对Ca(H2PO4)2与硫酸钾反应制备WLPO.,的工艺过程进行研究,在最佳工艺条件:反应温度为7(TC,K/P摩尔比1.1,反应时间为2h,液固比5:1,获得磷收率84.2%,钾收率95.1%。产品及滤渣XRD分析表明,产品为纯度高的KH2P0„滤渣主要成分为半水硫酸钙和磷酸氢钙,钾损失较小,但磷的损失较大。关键词:KH2P04;Ca(H2P04)
2、2;磷回收;钾回收;PreparationofPotassiumDihydrogenPhosphateFromCalciumDihydrogenPhosphateLVLiLUKeLUOHong—boSchoolofChemicalEngineering,SichuanUniversity;Abstract:Thepreparationprocessofpotassiumdihydrogenphosphatefromcalciumsuperphosphateorgroundcalciumcarbonateandpotassiumsul
3、fatehastheadvantagesofcheaprawmaterialsandsimpleprocessflow,soithasacertainapplicationprospect.Tnthispaper,thepreparationprocessofpotassiumdihydrogenphosphatefromCa(ILPOj2andpotassiumsulfatewasstudied.Thebestprocessconditionsincludingreactiontemperature,reactiontime,ma
4、terialratioandliquid-solidratiowereinvestigated.Theresultsshowedthat,underthebestconditionof70°C,K2O/P2O5molarratio1.1,2h,liquidtosolidratio5:1,thephosphorusyieldwasupto84.2%,thepotassiumyieldwasupto95-1%>TheXRDanalysisofproductandresidueindicatedthattheproductwaspurep
5、otassiumdihydrogenphosphate,maincomponentsoftheresiduewerehemihydratecalciumsulfateandcalciumhydrogenphosphate,potassiumlosswassmallbutthelossofphosphoruswaslarger.Keyword:potassiumdihydrogenphosphate;calciumdihydrogenphosphate;phosphorusrecovery;potassiumrecovery;磷酸二氢
6、钾不仅是优质的高浓度磷钾复肥,工业上也有着十分广泛的用途[1-2]。磷酸二氢钟的生产方法很多,如屮和法、复分解法、萃取法、离子交换法、结晶法和电解法等U1。工业生产方法以中和法为主,由K0H与热法磷酸或净化湿法磷酸反应制得。中和法制备的磷酸二氢钾品质高,但原料成本高,导致生产成木高U1。采用价格相对较低的KC1代替K0H与磷酸反应的复分解法可降低生产成本,但钾的转化率低,而且氯离子对设备具有腐蚀性,增大了设备的投资。寻找新的工艺路线以期达到降低成本的方法是磷酸二氢钾技术发展的方向[5-6]。以普钙或重钙生产产品Ca(H2POJ2为原
7、料与K2S04g分解反应制备KH2P0,的方法,由于原料成木低,生成难溶的CaSO,易于与水溶性的KH2P0,分离,工艺过程简单而备受关注[7-8]。Ca(H.P0J2与180,复分解反应主要包括以下反应:Ca(H.P0,)2水解生成不溶性的磷酸氢钙造成磷损失和硫酸钾与硫酸钙反应生成钾石靑造成钾损失是该法主耍问题[9-11]。本文通过对反应温度、反应时间、物料配比和液固比等工艺条件的研宄,探讨影响磷、钾收率的主要因素,以期对该体系的工业应用提供指导。1实验原料及方法称取一定质量Ca(ILPOi)2于250mL烧杯屮,并按一定的液固比
8、加入蒸榴水,置于设置一定温度的恒温水浴锅中。配制一定浓度的硫酸钾溶液置于分液漏斗中,按照30~45滴/min的速度滴加到装有Ca(H2P0.)2悬浮液的反应器中,并用搅拌器充分搅拌。反应一定时间后,取出烧杯,待反应料浆冷至室温后过滤,