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時間:2014-05-16 09:53:38
作者:世邦機器
磷礦用硫酸分解制取濕法磷酸時,磷礦含有的Fe、Al、Mg雜質(zhì)化合物大部分分解,溶于磷酸溶液。少量未分解的磷礦、氟化合物、酸不溶物、碳化了的有機物質(zhì)呈細小的質(zhì)點與反應(yīng)生成的硫酸鈣一起沉淀析出。磷酸溶液與硫酸鈣的沉淀過濾分離后,濾餅經(jīng)過一定的洗滌操作,但限于達到一定磷酸濃度允許的平衡用水量。濾餅不可能達到完全洗滌的程度,或者說硫酸鈣濾餅總會含有少量未洗除的酸液。這種濕法磷酸生產(chǎn)的含有少量未分解磷礦和游離酸的二水硫酸鈣稱為磷石膏。
隨著制造濕法磷酸所用原料磷礦質(zhì)量的不同,脫磷石膏生產(chǎn)線產(chǎn)生的磷石膏的成分也不相同。用高品位摩洛哥磷礦為原料,采用不同濕法磷酸工藝制磷酸時產(chǎn)生的磷石膏的化學(xué)組成。用含五氧化二磷31-3%~33.0%的美國佛羅里達精選磷礦制濕法磷酸(二水法)時產(chǎn)生的磷石膏的典型成分如表卜2-5所示。
由于多數(shù)磷礦還含有少量的放射性元素,磷石膏綜合利用磷礦酸解制酸時鈾化合物溶解在酸中的比例較高;但是鈾的自然衰變物鐳以硫酸鐳的型態(tài)與硫酸鈣一起沉淀。鐳像氡等一樣有放射性。
中國環(huán)境科學(xué)研究院固體所對全國17家磷肥企業(yè)的磷石膏做了成分分析。分析結(jié)果表明,磷石膏的主要雜質(zhì)是氟化物和五氧化二磷,并且呈較強的酸性。磷石膏的pH值較低為1.9;氟化物含量理想達2.04%;總五氧化二磷理想達17.1%;可溶性五氧化二磷理想達5.7%。這種磷石膏的堆存場地產(chǎn)生的淋溶水對環(huán)境的危害顯然很大。?
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20世紀90年代初,全世界利用途徑使用的磷石膏量估計只占磷石膏生成量的4%。其根本原因是天然石膏的來源較多,磷石膏的利用在經(jīng)濟上還達不到占優(yōu)勢的境地(天然石膏缺乏的國家例外)。
陳化法是一種簡單的處理方法,磷石膏的短期陳化對其使用性能的改善不明顯,然而隨時間的延長,陳化的效果才可凸顯出來,但是它的主要缺點是,在陳化的過程中會對周圍的環(huán)境造成污染,所以一般不采用。
該方法可以除去有機物和部分可溶性雜質(zhì),‘但是對可溶性雜質(zhì)的去除量不像水洗那樣顯著。僅采用浮選預(yù)處理并不能制備合格的建筑石膏,因為可溶性雜質(zhì)的影響一般都需要考慮,所以,此法一般和其他方法配合使用。
國內(nèi)磷石膏品質(zhì)一般波動較大,采用石灰中和預(yù)處理工藝時,需要對磷石膏進行預(yù)均勻化處理。
研究的目的和意義利用磷石膏提硫聯(lián)產(chǎn)水泥是磷石膏利用的主要方向,但目前采用的磷石膏回轉(zhuǎn)窯分解技術(shù)落后、能耗高、磷石膏分解率低導(dǎo)致煙氣的體積分數(shù)低、水泥熟料品質(zhì)不穩(wěn)定等技術(shù)問題,難以推廣應(yīng)用。
就消除有害雜質(zhì)影響而言,水洗是較有效的方式。因為水洗工藝可消除共晶磷、難溶磷以外的其他有害雜質(zhì)的影響。