硫酸用量、濃度和溫度

從前面的化學(xué)反匝式可知，要使磷礦粉達(dá)到完全分解就需要一定量的硫酸，但是由于過磷酸鈣在生產(chǎn)過程的物性變化，而使磷礦粉的分解速度受到影響，在實(shí)際生產(chǎn)中一般硫酸用量部比理論量要高一些，這是因?yàn)檫^磷酸鈣液相中游離磷酸的氫離子活性隨著熟化期的延長而逐漸減弱，同時對被硫酸鈣薄膜包裹著的磷礦粒子的擴(kuò)散速度也越來越慢，所以要使磷礦的轉(zhuǎn)化率達(dá)到令人滿意的程度，就需要采用高于理淪的硫酸用量。用于磷礦采礦的磷礦設(shè)備有很多種，比如磷礦破碎機(jī)就是比較常用的一種。但是有一定限度，不可以單獨(dú)為了追求磷礦轉(zhuǎn)化率而提高硫酸用量。如果硫酸用量太大，就勢必使過磷酸鈣在化成室不易固化，物性很粘濕，產(chǎn)品中游離磷酸、游離水也很高而造成生產(chǎn)上困難且產(chǎn)品中全磷含量降低。

為了使磷礦粉與一定量的硫酸在混合器中既能允許較充分的均勻混合又要保證料漿具有良好的流動性，因此需要選擇適宜的硫酸濃度。當(dāng)然，酸濃度高是有利于反應(yīng)過程加快，過磷酸鈣的水份下降，全磷、有效磷和游離磷酸濃度則增加。隨著酸濃度增加，產(chǎn)品質(zhì)量能得到改善，但有一定限度，硫酸過濃，會使過磷酸鈣在化成室固化得很慢，或者根本不固化。一般酸濃度隨著酸用量的增加而相應(yīng)地提高。

磷礦粉與硫酸反應(yīng)的前列階段是強(qiáng)烈的放熱反應(yīng)。硫酸的起始溫度與反應(yīng)物混合后所放出的反應(yīng)熱，就決定著整個反應(yīng)物料的溫度。磷礦粉的分解速度，過磷酸鈣的物理性質(zhì)都與硫酸溫度有關(guān)。這是因?yàn)樵谠龈吡蛩釡囟鹊臈l件下，反應(yīng)物的溶解度也隨之增高，而且由于液相粘度隨之減少也加快氫離子的擴(kuò)散速度，同時還促進(jìn)混合化成過程中過磷酸鈣水份蒸發(fā)較快和提高氟的逸出率。但是較適宜的溫度是有一定的范圍，如果硫酸起始溫度過高，會使過磷酸鈣料漿不能固化得好，若硫酸溫度太低，反應(yīng)就很緩慢，而且過磷酸鈣含水份很大，物理性也不好。

在實(shí)際生產(chǎn)中，硫酸的起始溫度應(yīng)與硫酸濃度需要統(tǒng)一考慮。一般連續(xù)混合過程中，硫酸的起始溫度應(yīng)隨著硫酸濃度的增高而相應(yīng)下降。

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