磷酸工艺简介

1、磷酸工艺简介主讲：赵中江1第一节 湿法磷酸基本知识磷矿磷酸Ca5F(PO4)3H3PO42磷酸生产种类磷酸生产热法磷酸湿法磷酸盐酸法硫酸法硝酸法无水法二水法半水法二水-半水法半水-二水法3热法磷酸：先用电炉还原磷矿，矿中磷升华后经除尘冷却液化；然后将液态磷经燃烧、水化、除雾制成磷酸。所以热法磷酸能耗高，但可以得到高纯度磷酸。湿法磷酸：是用无机酸分解磷矿粉，过滤分离出粗磷酸，经浓缩后得到产品磷酸。湿法磷酸比热法磷酸成本低20%30%，但产品杂质含量高，只能生产农用级别的磷复肥。经适当方法净化后，产品纯度才可与热法磷酸相媲美。 湿法磷酸工艺按其所用无机酸的不同可分为硫酸法、硝酸法、盐酸法等。湿法磷

2、酸知识4硫酸与磷矿反应，产物有两种，一是磷酸呈液相，二是硫酸钙结晶，溶解度很小，很容易实现其液固分离。所以，通常所称的“湿法磷酸” ，即用硫酸分解磷矿生产得到的磷酸。该工艺在湿法磷酸生产中处于主导地位。在不同的反应温度和磷酸浓度下，硫酸钙有三种形态：无水硫酸钙（CaSO4）、半水硫酸钙（CaSO40.5H2O）和二水硫酸钙（CaSO42H2O）。湿法磷酸的生产工艺又可分为无水物法、半水法、二水法及半水-二水法等。目前我国80%以上的磷酸都采用二水法流程生产。湿法磷酸知识5(1) 优点： 工艺简单、技术成熟、操作稳定可靠。 对矿石的适应性强，特别适用于中低品位矿石。 (2) 缺点： 加工工艺粗放

3、，矿石中的有害杂质大部分进入磷酸中，特别是氟元素，一旦进入液相，很难再分离出来。 产生大量的磷石膏废渣无法得到有效的利用，有待进一步的探索和研究解决。二水法工艺优缺点6第二节 二水湿法磷酸生产原理Ca5F(PO4)3+5H2SO4+10H2O=3H3PO4+5CaSO42H2O +HFCa5F(PO4)3 + 10H3PO4 = 3H3PO4 +5Ca(H2PO4)2 + HF 5Ca(H2PO4)2 + 5H2SO4+10H2O = 10H3PO4 +5CaSO42H2O 用硫酸分解磷矿浆，生成磷酸和二水硫酸钙结晶的混合料浆。通过控制反应温度、过剩SO3浓度、液相P2O5二水、含固量等工艺参

4、数，不但要将磷矿浆中难溶性P2O5尽可能完全转化为水溶性P2O5，而且还要获得粗大、均匀、易于过滤和洗涤的二水硫酸钙结晶。 混合料浆经过滤机过滤获得浓度为24%稀磷酸，再经过蒸发浓缩获得50%浓磷酸，通过酸储槽沉降分离，获得清澈得磷酸产品。7石膏晶体北方矿石膏南方矿石膏8在反应过程中，其它物质发生的主要副反应如下： 6HF + SiO2 = H2SiF6 + 2H2O 2H2SiF6 + SiO2 = 3SiF4 + 2H2O可见，从反应槽逸出的氟主要以SiF4的形式存在，在洗涤装置中用水吸收生成氟硅酸，同时析出易堵塞设备及管道的硅胶SiO2nH2O3SiF4 +（n+2）H2O = 2H2S

5、iF6 + SiO2nH2O萃取副反应9萃取副反应10转台过滤机反应槽硫酸返酸二洗液翻盘过滤机矿料浆过滤酸一洗液一洗水二洗水高压滤布冲冼水再浆槽料浆二洗水一洗水二洗液一洗液滤液石膏皮带换热器稀酸槽蒸汽冷凝液成品酸贮槽第三节 我公司磷酸生产工艺流程11反应工序12过滤工序13浓缩工序蒸发去第一氟吸收器稀磷酸冷凝液浓磷酸低压蒸气M14浓缩工序氟吸收海水回水磷酸气体海水冷却PPP15第四节磷酸生产主要设备及装置16反应槽、消化槽反应槽为立式圆筒（11700/33205300），消化槽为两个相同方槽（400040005300），两者均为采取混凝土槽加内部衬胶衬砖，顶部配有搅拌装置，采用双层四叶浆。反应

6、槽区1至6区配备消泡桨。闪蒸冷却室消化槽反应槽闪蒸循环泵17转盘过滤机18转盘过滤机19转盘式过滤机 转盘真空过滤机是一种固液分离设备，它能将离散的难溶固体颗料或结晶体从液体中分离，同时还能实现对吸附形成的滤饼进行多次洗涤功能。2.总过滤面积：77m2 ，有效过滤面积：65m2。3.主要结构：圆盘 转盘 收集管（48根） 中心平台 分配头（错气盘） 挡轮 托轮 卸料螺旋 软围堰 转盘过滤机20转盘过滤机21翻盘过滤机22 翻盘式真空过滤机是一种连续运转的真空过滤设备。在一个水平的环形面积内设有若干个梯形滤盘，这些滤盘由一个大转盘带动作水平旋转，每个滤盘用真空胶管与位于中心的分配头相连，分配头与真空系统相连，并完成滤盘在过滤过程中的真空切换。每只滤盘水平旋转一周完成加料初滤过滤洗涤（根据不同工艺要求可实施不同洗涤次数）滤盘翻转卸渣冲洗滤布再生滤盘吸干滤盘复位水平至下一个加料点，再进入下一轮连续操作。23浓缩主体强循环真空蒸发器1.蒸发是指加热溶液使溶剂部分汽化而被逸出，从而提高溶液浓度的操作过程。2. 真空蒸发又称减压蒸发，是在低于大气压力下进行蒸发操作的蒸发处理方法。将二次蒸汽经过冷凝器后排出，这时蒸发器内的二次蒸汽即可形成负压。操作时为