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磷酸生產(chǎn)工藝介紹磷酸生產(chǎn)工藝介紹1一、概論相關(guān)概念“磷礦石”:磷礦石是生產(chǎn)磷酸的主要原料之一,它的主要成分是氟磷酸鈣,其化學(xué)式通常寫為Ca5F(PO4)3,。磷礦的品位我國習(xí)慣以P2O5的百分含量計(jì)。磷礦石中含有多種有害雜質(zhì),影響了磷酸正常生產(chǎn),其中影響較大的通常是鐵、鋁、鎂三種,其次是碳酸鹽、有機(jī)物等。“相關(guān)絮凝劑及阻垢劑”:由于磷酸生產(chǎn)過程中存在不易沉淀的顆粒懸浮物,為保證過濾效果,通常加入適量的絮凝劑保證沉降效果,在濃縮過程常伴隨大量氟硅酸鹽的結(jié)垢,加入阻垢劑以延長(zhǎng)設(shè)備使用周期,提高設(shè)備使用效率。一、概論相關(guān)概念2二、濕法磷酸1.磷酸的性質(zhì)磷酸為中強(qiáng)三元酸,具有酸的一切通性,當(dāng)加熱至漿狀時(shí)可侵蝕石英,純磷酸在空氣中易潮解,在工業(yè)生產(chǎn)中,常常用P2O5含量來表示磷酸的濃度,而不用H3PO4的含量來表示,磷酸的溶解熱隨著稀釋倍數(shù)的增加而增大。(1molH3PO4在1mol水中的溶解熱為7.285J/mol,而在100mol水中則增大為22.046J/mol)。二、濕法磷酸1.磷酸的性質(zhì)32.濕法磷酸生產(chǎn)的理論基礎(chǔ)硫酸分解磷礦生成磷酸溶液和難溶性的硫酸鈣結(jié)晶,總反應(yīng)化學(xué)方程式為:Ca5F(PO4)3+5H2SO4+5nH2O=3H3PO4+5CaSO4.nH2O↓+HF實(shí)際上,反應(yīng)是分兩步進(jìn)行的。第一步,磷礦和生產(chǎn)系統(tǒng)返回的返酸(稀磷酸)進(jìn)行預(yù)分解反應(yīng),防止了磷礦與濃硫酸直接反應(yīng),避免包裹現(xiàn)象的發(fā)生:

Ca5F(PO4)3+7H3PO4=5Ca(H2PO4)2+HF第二步,磷酸一鈣料漿與稍過量的硫酸反應(yīng)Ca(H2PO4)2+H2SO4+nH2O=CaSO4.nH2O+2H3PO42.濕法磷酸生產(chǎn)的理論基礎(chǔ)43.磷酸生產(chǎn)流程主流程:磷礦石的濕法研磨(磨礦)→反應(yīng)↓成品(濃酸罐區(qū))←濃縮←稀酸罐區(qū)←過濾副流程:(1)反應(yīng)過程中的尾氣處理(2)濃縮過程中的尾氣處理即氟硅酸的回收3.磷酸生產(chǎn)流程5

注意:由于磷礦與硫酸為放熱反應(yīng),為及時(shí)移走反應(yīng)熱,在反應(yīng)過程中采用強(qiáng)制真空循環(huán),通過低位閃冷使反應(yīng)保持在80度左右,前后溫差不超過3度

6三、崗位介紹四個(gè)重要崗位:中控崗位、過濾崗位、輸酸崗位、球磨崗位.1.球磨崗位:磷礦石經(jīng)過第一、二級(jí)顎式破碎機(jī),第三級(jí)反擊式破碎機(jī)后,礦石粒度≤30mm,然后進(jìn)入球磨機(jī)研磨,達(dá)到粒度為—100目≥85﹪,水分介于27﹪—32﹪的磷礦漿。工藝指標(biāo):磷礦漿P2O5≥27.5﹪,含水27﹪-32﹪,磷礦漿細(xì)度-100目≥85﹪.三、崗位介紹四個(gè)重要崗位:中控崗位、過濾崗位、輸酸崗位、球磨7磷酸生產(chǎn)工藝課件8顎式破碎機(jī)顎式破碎機(jī)9反擊式破碎機(jī)反擊式破碎機(jī)10球磨機(jī)球磨112.中控崗位:合格的礦漿與濃硫酸經(jīng)計(jì)量加入反應(yīng)槽,由閃蒸冷卻器對(duì)雙物料進(jìn)行冷卻后,成熟的料漿進(jìn)入消化槽,經(jīng)料漿泵輸入過濾機(jī)上進(jìn)行過濾,反應(yīng)尾氣經(jīng)文丘里洗滌塔洗滌后由尾氣風(fēng)機(jī)抽至湍球塔進(jìn)行二次洗滌,最后由煙囪排出.工藝指標(biāo):反應(yīng)溫度77-90℃萃取率≥96﹪液相SO3濃度0.030-0.035g∕ml洗滌率≥98﹪液固比2.0-3.5:1濾液比重1.240-1.270g/ml2.中控崗位:合格的礦漿與濃硫酸經(jīng)計(jì)量加入反應(yīng)槽,由閃蒸冷卻12磷酸生產(chǎn)工藝課件13磷酸生產(chǎn)工藝課件143.過濾崗位:反應(yīng)成熟的料漿由泵送至翻盤式過濾機(jī)的料漿分布器內(nèi),料漿自流進(jìn)入過濾機(jī)的過濾區(qū),濾液經(jīng)氣液分離器分離,液相進(jìn)入成品槽內(nèi),濾餅經(jīng)過三次洗滌后,由反吹真空泵將其吹入干斗內(nèi),由皮帶輸入渣漿罐中,經(jīng)大量回水稀釋后輸往白馬渣場(chǎng).工藝指標(biāo):料漿溫度80-85℃洗水溫度60-65℃過濾機(jī)轉(zhuǎn)速0.4-0.5轉(zhuǎn)∕分濾餅厚度3-5cm過濾真空度0.04-0.06Mpa

3.過濾崗位:反應(yīng)成熟的料漿由泵送至翻盤式過濾機(jī)的料漿分布器15磷酸生產(chǎn)工藝課件16磷酸生產(chǎn)工藝課件174.輸酸崗位:成熟的料漿經(jīng)液固分離后,液相自流進(jìn)入成品酸槽格,洗水進(jìn)入淡酸格,成品酸由兩臺(tái)過程塑料泵打入澄清池內(nèi)沉淀,清澈的磷酸由溢流口溢流至緩沖罐內(nèi),由成品酸泵打入磷酸儲(chǔ)罐內(nèi)儲(chǔ)存,淡酸則全部由淡酸泵打入萃取槽內(nèi),參與分解磷礦石的反應(yīng).工藝指標(biāo):成品酸密度1.225-1.240g∕ml液相SO3濃度0.025-0.030g∕ml沖盤水壓力0.4-0.45MPa4.輸酸崗位:成熟的料漿經(jīng)液固分離后,液相自流進(jìn)入成品酸槽格18主要工藝指標(biāo):磷石膏中水溶磷≤0.6%稀酸濃度≥24%濃酸濃度≥48%氟硅酸濃度≥12%主要工藝指標(biāo):19四、三廢處理廢水的處理:廢水的來源,(1)過濾機(jī)沖洗濾布水(或稱沖盤水)。(2)泵密封水、跑冒滴漏和沖洗設(shè)備地坪水。反應(yīng)系統(tǒng)尾氣洗滌水。(3)濃縮、閃蒸冷卻和過濾機(jī)真空系統(tǒng)的冷卻水。一般是經(jīng)過處理后達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的直接排放。四、三廢處理廢水的處理:廢水的來源,20(2)廢渣的處理:濕法磷酸生產(chǎn)有大量磷石膏的排出,無論從環(huán)境保護(hù)或經(jīng)濟(jì)效益,資源的合理利用方面來看都是一個(gè)亟待解決的重要問題。國外大多數(shù)工廠都作為廢棄物堆存,極少數(shù)工廠加以綜合利用,但是國內(nèi)對(duì)此很重視。磷石膏在工業(yè)上主要用于制墻粉,石膏板,水泥緩凝劑等。(2)廢渣的處理:濕法磷酸生產(chǎn)有大量磷石膏的排出,無論從環(huán)境21(3)廢氣的處理:磷酸生產(chǎn)的廢氣主要來自過濾機(jī)、熟化槽、貯槽和各處密封槽逸出的氣體和磷酸反應(yīng)槽在反應(yīng)以及冷卻過程中產(chǎn)生的氣體。廢氣中的污染物都是SiF4和HF,通常都用水洗滌,生成的稀氟硅酸溶液作為污水,送去處理后外排或循環(huán)使用。

我國大多數(shù)濕法磷酸裝置都是沿用鼓風(fēng)冷卻方法,將空氣吹向磷酸反應(yīng)槽液面使磷酸料漿冷卻,廢氣排出量約為12000~14000m3/t(P2O5計(jì)),我國濕法磷酸裝置,其反應(yīng)槽的磷酸料漿都采用了低位閃蒸真空冷卻工藝,使反應(yīng)槽的廢氣量大為減少。(3)廢氣的處理:磷酸生產(chǎn)的廢氣主要來自過濾機(jī)、熟化槽、貯槽22含氟廢氣的凈化①水吸收法電解鋁排出的含氟廢氣中大部分是HF,只有極少的SiF4。處理方法通常采用濕法,在廢氣的收塵、凈化(吸收)上使用噴淋塔、文丘里洗滌塔等。將水作為吸收劑使用時(shí),有兩種回收情況:一種為加入氫氧化鋁(Al(OH)3)及Al2O3回收AlF3;另一種為加入熟石灰回收CaF2。前者是通過降低液體中的pH值來放慢吸收速度;而后者卻存在生成速度緩慢的問題。采用氫氧化鈉溶液進(jìn)行吸收的吸收法只要將pH值保持在堿側(cè),就可獲得較高的去除率。含氟廢氣的凈化①水吸收法電解鋁排出的含氟廢氣中大部分是HF,23②堿液吸收法半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝中處理廢氣中SiF4的方法是用氫氧化鈉溶液作吸收劑,采用旋轉(zhuǎn)噴霧器進(jìn)行吸收的吸收法,可獲得99%以上連續(xù)除去SiF4的效率。③氯化鈉連續(xù)法

利用磷酸生產(chǎn)中回收的濃度為10%的氟硅酸與氯化鈉溶液反應(yīng)生產(chǎn)氟硅酸鈉,經(jīng)結(jié)晶、增稠、過濾、干燥即為結(jié)晶體產(chǎn)品。②堿液吸收法半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝中處理廢氣中SiF4的方法是用氫氧24含氟廢氣吸收液的回收和利用:含氟廢氣吸收液的主要成分時(shí)氟硅酸,可用它做原料生產(chǎn)氟硅酸鈉Na2SiF6。氟化鋁,和冰晶石等副產(chǎn)品。

含氟廢氣吸收液的回收和利用:含氟廢氣吸收液的主要成分時(shí)氟硅25謝謝?。。≈x謝!?。?6磷酸生產(chǎn)工藝介紹磷酸生產(chǎn)工藝介紹27一、概論相關(guān)概念“磷礦石”:磷礦石是生產(chǎn)磷酸的主要原料之一,它的主要成分是氟磷酸鈣,其化學(xué)式通常寫為Ca5F(PO4)3,。磷礦的品位我國習(xí)慣以P2O5的百分含量計(jì)。磷礦石中含有多種有害雜質(zhì),影響了磷酸正常生產(chǎn),其中影響較大的通常是鐵、鋁、鎂三種,其次是碳酸鹽、有機(jī)物等?!跋嚓P(guān)絮凝劑及阻垢劑”:由于磷酸生產(chǎn)過程中存在不易沉淀的顆粒懸浮物,為保證過濾效果,通常加入適量的絮凝劑保證沉降效果,在濃縮過程常伴隨大量氟硅酸鹽的結(jié)垢,加入阻垢劑以延長(zhǎng)設(shè)備使用周期,提高設(shè)備使用效率。一、概論相關(guān)概念28二、濕法磷酸1.磷酸的性質(zhì)磷酸為中強(qiáng)三元酸,具有酸的一切通性,當(dāng)加熱至漿狀時(shí)可侵蝕石英,純磷酸在空氣中易潮解,在工業(yè)生產(chǎn)中,常常用P2O5含量來表示磷酸的濃度,而不用H3PO4的含量來表示,磷酸的溶解熱隨著稀釋倍數(shù)的增加而增大。(1molH3PO4在1mol水中的溶解熱為7.285J/mol,而在100mol水中則增大為22.046J/mol)。二、濕法磷酸1.磷酸的性質(zhì)292.濕法磷酸生產(chǎn)的理論基礎(chǔ)硫酸分解磷礦生成磷酸溶液和難溶性的硫酸鈣結(jié)晶,總反應(yīng)化學(xué)方程式為:Ca5F(PO4)3+5H2SO4+5nH2O=3H3PO4+5CaSO4.nH2O↓+HF實(shí)際上,反應(yīng)是分兩步進(jìn)行的。第一步,磷礦和生產(chǎn)系統(tǒng)返回的返酸(稀磷酸)進(jìn)行預(yù)分解反應(yīng),防止了磷礦與濃硫酸直接反應(yīng),避免包裹現(xiàn)象的發(fā)生:

Ca5F(PO4)3+7H3PO4=5Ca(H2PO4)2+HF第二步,磷酸一鈣料漿與稍過量的硫酸反應(yīng)Ca(H2PO4)2+H2SO4+nH2O=CaSO4.nH2O+2H3PO42.濕法磷酸生產(chǎn)的理論基礎(chǔ)303.磷酸生產(chǎn)流程主流程:磷礦石的濕法研磨(磨礦)→反應(yīng)↓成品(濃酸罐區(qū))←濃縮←稀酸罐區(qū)←過濾副流程:(1)反應(yīng)過程中的尾氣處理(2)濃縮過程中的尾氣處理即氟硅酸的回收3.磷酸生產(chǎn)流程31

注意:由于磷礦與硫酸為放熱反應(yīng),為及時(shí)移走反應(yīng)熱,在反應(yīng)過程中采用強(qiáng)制真空循環(huán),通過低位閃冷使反應(yīng)保持在80度左右,前后溫差不超過3度

32三、崗位介紹四個(gè)重要崗位:中控崗位、過濾崗位、輸酸崗位、球磨崗位.1.球磨崗位:磷礦石經(jīng)過第一、二級(jí)顎式破碎機(jī),第三級(jí)反擊式破碎機(jī)后,礦石粒度≤30mm,然后進(jìn)入球磨機(jī)研磨,達(dá)到粒度為—100目≥85﹪,水分介于27﹪—32﹪的磷礦漿。工藝指標(biāo):磷礦漿P2O5≥27.5﹪,含水27﹪-32﹪,磷礦漿細(xì)度-100目≥85﹪.三、崗位介紹四個(gè)重要崗位:中控崗位、過濾崗位、輸酸崗位、球磨33磷酸生產(chǎn)工藝課件34顎式破碎機(jī)顎式破碎機(jī)35反擊式破碎機(jī)反擊式破碎機(jī)36球磨機(jī)球磨372.中控崗位:合格的礦漿與濃硫酸經(jīng)計(jì)量加入反應(yīng)槽,由閃蒸冷卻器對(duì)雙物料進(jìn)行冷卻后,成熟的料漿進(jìn)入消化槽,經(jīng)料漿泵輸入過濾機(jī)上進(jìn)行過濾,反應(yīng)尾氣經(jīng)文丘里洗滌塔洗滌后由尾氣風(fēng)機(jī)抽至湍球塔進(jìn)行二次洗滌,最后由煙囪排出.工藝指標(biāo):反應(yīng)溫度77-90℃萃取率≥96﹪液相SO3濃度0.030-0.035g∕ml洗滌率≥98﹪液固比2.0-3.5:1濾液比重1.240-1.270g/ml2.中控崗位:合格的礦漿與濃硫酸經(jīng)計(jì)量加入反應(yīng)槽,由閃蒸冷卻38磷酸生產(chǎn)工藝課件39磷酸生產(chǎn)工藝課件403.過濾崗位:反應(yīng)成熟的料漿由泵送至翻盤式過濾機(jī)的料漿分布器內(nèi),料漿自流進(jìn)入過濾機(jī)的過濾區(qū),濾液經(jīng)氣液分離器分離,液相進(jìn)入成品槽內(nèi),濾餅經(jīng)過三次洗滌后,由反吹真空泵將其吹入干斗內(nèi),由皮帶輸入渣漿罐中,經(jīng)大量回水稀釋后輸往白馬渣場(chǎng).工藝指標(biāo):料漿溫度80-85℃洗水溫度60-65℃過濾機(jī)轉(zhuǎn)速0.4-0.5轉(zhuǎn)∕分濾餅厚度3-5cm過濾真空度0.04-0.06Mpa

3.過濾崗位:反應(yīng)成熟的料漿由泵送至翻盤式過濾機(jī)的料漿分布器41磷酸生產(chǎn)工藝課件42磷酸生產(chǎn)工藝課件434.輸酸崗位:成熟的料漿經(jīng)液固分離后,液相自流進(jìn)入成品酸槽格,洗水進(jìn)入淡酸格,成品酸由兩臺(tái)過程塑料泵打入澄清池內(nèi)沉淀,清澈的磷酸由溢流口溢流至緩沖罐內(nèi),由成品酸泵打入磷酸儲(chǔ)罐內(nèi)儲(chǔ)存,淡酸則全部由淡酸泵打入萃取槽內(nèi),參與分解磷礦石的反應(yīng).工藝指標(biāo):成品酸密度1.225-1.240g∕ml液相SO3濃度0.025-0.030g∕ml沖盤水壓力0.4-0.45MPa4.輸酸崗位:成熟的料漿經(jīng)液固分離后,液相自流進(jìn)入成品酸槽格44主要工藝指標(biāo):磷石膏中水溶磷≤0.6%稀酸濃度≥24%濃酸濃度≥48%氟硅酸濃度≥12%主要工藝指標(biāo):45四、三廢處理廢水的處理:廢水的來源,(1)過濾機(jī)沖洗濾布水(或稱沖盤水)。(2)泵密封水、跑冒滴漏和沖洗設(shè)備地坪水。反應(yīng)系統(tǒng)尾氣洗滌水。(3)濃縮、閃蒸冷卻和過濾機(jī)真空系統(tǒng)的冷卻水。一般是經(jīng)過處理后達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的直接排放。四、三廢處理廢水的處理:廢水的來源,46(2)廢渣的處理:濕法磷酸生產(chǎn)有大量磷石膏的排出,無論從環(huán)境保護(hù)或經(jīng)濟(jì)效益,資源的合理利用方面來看都是一個(gè)亟待解決的重要問題。國外大多數(shù)工廠都作為廢棄物堆存,極少數(shù)工廠加以綜合利用,但是國內(nèi)對(duì)此很重視。磷石膏在工業(yè)上主要用于制墻粉,石膏板,水泥緩凝劑等。(2)廢渣的處理:濕法磷酸生產(chǎn)有大量磷石膏的排出,無論從環(huán)境47(3)廢氣的處理:磷酸生產(chǎn)的廢氣主要來自過濾機(jī)、熟化槽、貯槽和各處密封槽逸出的氣體和磷酸反應(yīng)槽在反應(yīng)以及冷卻過程中產(chǎn)生的氣體。廢氣中的污染物都是SiF4和HF,通常都用水洗滌,生成的稀氟硅酸溶液作為污水,送去處理后外排或循環(huán)使用。

我國大多數(shù)濕法

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