用納米比亞中品位磷礦制備磷酸的實(shí)驗(yàn)研究

羅福平，何兵兵，薛紹秀，劉上政，胡 宏

（甕福（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，貴州 福泉 550500）

半水法可以生產(chǎn)P2O5濃度較高的濃磷酸，省略了二水法磷礦制酸后磷酸濃縮的步驟，但以納米比亞中品位磷礦為原料，采用半水法制酸，磷礦的轉(zhuǎn)化率和回收率均較低，磷酸濃度提高到38%以上時(shí)，制酸反應(yīng)和過(guò)濾均難以進(jìn)行。針對(duì)這一情況，我們研究用半水-二水再結(jié)晶流程制取磷酸。采用該工藝，可以將半水反應(yīng)過(guò)程中晶格中的P2O5，在二水再結(jié)晶轉(zhuǎn)化過(guò)程中釋放出來(lái)，P2O5的收率可達(dá)到98%以上，同時(shí)可以得到粗大易過(guò)濾的二水石膏晶體[1-3]，相比二水法制酸工藝，減少了磷酸濃縮設(shè)備[4]。

采用半水法制酸工藝，由于生產(chǎn)的磷酸濃度較高，反應(yīng)過(guò)程中磷礦的包裹嚴(yán)重，通過(guò)二水再結(jié)晶轉(zhuǎn)化過(guò)程，被包裹的磷礦得到進(jìn)一步的分解，半水部分P2O5的轉(zhuǎn)化率得以提高[5]，同時(shí)可以提高液相硫酸濃度的控制范圍。針對(duì)倍半氧化物含量較高的磷礦，可以通過(guò)增加液相游離SO3的濃度，來(lái)提高鐵、鋁磷酸鹽的溶解度，因此對(duì)倍半氧化物的要求范圍較寬[6]。本次實(shí)驗(yàn)的原料是雜質(zhì)含量較高、顆粒較粗的納米比亞磷礦，采用半水-二水法濕法磷酸生產(chǎn)工藝是比較經(jīng)濟(jì)合理的。

本文以納米比亞磷礦為原料，研究了半水-二水法制備磷酸的工藝條件，通過(guò)磷酸濃度、P2O5轉(zhuǎn)化率與回收率、過(guò)濾強(qiáng)度等指標(biāo)，對(duì)半水-二水法制酸工藝進(jìn)行評(píng)價(jià)，得出了半水與二水部分優(yōu)化的工藝條件與相應(yīng)的原料消耗，可為納米比亞磷礦半水-二水法制磷酸的工藝設(shè)計(jì)提供可以參考的工藝參數(shù)。……