论文部分内容阅读
论文以磷矿粉为原料,采用二水法湿法磷酸生产工艺制备得到浓缩湿法磷酸,重点研究了浓缩湿法磷酸中的杂质的特性,利用XRD、激光粒度分布仪、原子吸收光谱、能谱仪等对浓缩湿法磷酸中固体杂质进行分析,测定了浓缩湿法磷酸固体杂质中的主要元素组成随时间的变化;在此基础上对浓缩湿法磷酸中的杂质沉降特性进行了研究,对比了添加絮凝剂与不加入絮凝剂对浓磷酸中杂质颗粒的沉降特性的影响,并考察了温度对自然沉降和絮凝沉降的影响,以及絮凝剂用量的变化对絮凝沉降速率的影响。同时论文还对浓缩湿法磷酸中杂质的结垢特性进行了研究,考察了添加不同结晶抑制剂对杂质阻垢的影响;论文还对浓缩湿法磷酸中的杂质对粘度的影响进行了研究。
研究结果表明:浓缩湿法磷酸固体中的主要元素是O、F、Na、Si、P、S、K、Ca。主要以CaSO4,CaSO4·2H2O,CaSO4·0.5H2O,K2SiF6,K2NaAlF6形式存在。浓缩湿法磷酸中固体杂质的体积平均粒径为126.195μm,表面积平均粒径为48.548μm,d(0.5):116.059μm。沉降的最佳温度为60℃,此时沉降速率最大;絮凝沉降平均速率是自然沉降的2倍;磷酸浓度及杂质含量的不同,会导致絮凝剂用量的不同。4#结晶抑制剂对钾、Na离子的阻垢效果最好,阻垢率分别达到77.4%、57.1%,加入4#结晶抑制剂的试样与空白样相比,前者产生的淤渣少且比较疏松,后者产生的淤渣比较坚硬。;通过模拟浓缩磷酸的组成,采用三因素二次回归正交设计的方法来考察Fe、Mg、Al等杂质离子对磷酸粘度的影响,并得出杂质含量与磷酸粘度关系的数学模型:y=24.4369-1.0893XFe2O3-2.7527XAl2O3-0.7390XMgO+0.4234XFe2O3XAl2O3+0.5676XFe2O3XMgO+0.7086XA12O3XMgO+0.3289XFe2O32+0.4803XAl2O32+0.4186XMgO2,误差为7.37%,能够较准确地描述杂质含量与粘度的关系,对实现浓缩湿法磷酸的管道输送提供一定参考。