本文格式為Word版，下載可任意編輯——磷酸工藝知識

磷酸工藝知識講解

第一講二水濕法磷酸工藝原理

一、濕法磷酸生產(chǎn)化學(xué)反應(yīng)原理1、反應(yīng)方程式：

Ca5(PO4)3F+5H2SO4+5n?H2O=5CaSO4?nH2O+3H3PO4+HF↑

磷礦石硫酸磷石膏(副產(chǎn)品)磷酸(產(chǎn)品)尾氣

其中，未定變量n有三種值，分別為0、1/2、2，則對應(yīng)的副產(chǎn)品也分為三種，分別為無水物、半水物與二水物。同時(shí)對應(yīng)的生產(chǎn)方法也分別叫：無水法、半水法與二水法。在實(shí)際的國內(nèi)乃至國際工業(yè)生產(chǎn)中，二水法磷酸的生產(chǎn)工藝占80%以上。2、二水法磷酸工藝原理：當(dāng)n=2時(shí)，1中的方程式為：

Ca5(PO4)3F+5H2SO4+10H2O=5CaSO4?2H2O+3H3PO4+HF↑

3、硫酸分解中磷礦分兩步完成①磷礦首先被磷酸分解：

②Ca(H2PO4)2與硫酸反應(yīng)生成磷酸：

5Ca(H2PO4)2+5H2SO4+10H2O=5CaSO4?2H2O+10H3PO4

由上可知，磷礦在反應(yīng)槽中首先與槽內(nèi)的磷酸反應(yīng)，所以工藝上應(yīng)將硫酸參與點(diǎn)放在磷礦參與點(diǎn)的后面位臵。

4、什么叫二水濕法磷酸工藝？

磷酸的工業(yè)生產(chǎn)方法分為熱法生產(chǎn)與濕法生產(chǎn)兩類。從廣義上講，凡是用酸分解磷礦制成的磷酸，稱為濕法磷酸，尋常用硫酸分解磷礦，所以上述用硫酸分解磷礦，且副產(chǎn)品是二水物的磷酸生產(chǎn)工藝稱為二水濕法磷酸工藝。

5、二水法工藝技術(shù)主要特點(diǎn)：（與半水法或其它方法相比較）①流程簡單、操作穩(wěn)妥可靠；

②裝臵建廠數(shù)量最多，且單系列生產(chǎn)規(guī)模最大，居各種工藝之首；③對磷礦適應(yīng)性強(qiáng)，特別對我國磷礦品位低，雜質(zhì)含量高的狀況尤為適用；

④在較低的酸溫柔較低的酸濃度下操作，使得襯膠設(shè)備和不銹鋼設(shè)備使用壽命延長；⑤二水石膏過濾不受過濾機(jī)類型限制，轉(zhuǎn)臺式、翻盤式及帶式均可使用；⑥工業(yè)化磷酸裝臵P2O5收率一般在94%——96%之間。二、濕法磷酸生產(chǎn)的原料

濕法磷酸生產(chǎn)的主要原料是磷礦與硫酸。兩種原料所占費(fèi)用約為生產(chǎn)成本的80%——90%。（一）硫酸。常用的硫酸濃度為93%——98%，我廠采用98%硫酸。在生產(chǎn)中，硫酸濃度應(yīng)考慮兩種因素：水的平衡與反應(yīng)溫度。

附：磷酸生產(chǎn)中，影響水平衡的因素有：①磷礦P2O5含量；②成品磷酸濃度；③參與硫酸濃度；④系統(tǒng)總的蒸發(fā)水；⑤磷石膏濾渣的游離水。（二）磷礦：影響磷礦質(zhì)量的因素：

１

Ca5(PO4)3F+7H3PO4=5Ca(H2PO4)2+HF

1、品位，即P2O5含量。品位越高，越利于生產(chǎn)。實(shí)際上一般要求≥28%。

2、CaO含量（常用CaO/P2O5表示）。CaO/P2O5是決定硫酸單耗的主要因素。一份CaO要消耗

1.75份硫酸。CaO/P2O5理論比值為1.31，超過該值則需要消耗額外的硫酸。一般要求CaO/P2O5≤1.45～1.55。

3、MgO含量。MgO存在，①反應(yīng)過程中使料漿粘度增大；②反應(yīng)中中和部分H+，多消耗硫酸；③使成品肥吸濕性增大，一般要求MgO/P2O5≤0.05～0.1

4、倍半氧化物（／P2O5）含量。磷礦中的鐵、鋁、統(tǒng)稱倍半氧化物，常用R2O3表示。其對生產(chǎn)的影響：①干擾CaSO4結(jié)晶成長，但少量適合Al2O3/P2O5比對結(jié)晶成長有利；②生成相應(yīng)磷酸鹽沉淀，與磷石膏一起排出，造成P2O5損失；③生成淤渣給儲存運(yùn)輸帶來困難；④堵塞濾布和濾餅孔隙使過濾困難，一般要求R2O3/P2O5≤0.1

5、SiO2含量。①反應(yīng)時(shí)生成的HF首先與SiO2作用生成氟硅酸，降低HF的強(qiáng)腐蝕性，有利于生

產(chǎn)；②過多的硅與磷石膏一起析出，增加過濾的負(fù)荷。6、分散性泥質(zhì)的含量。不參與反應(yīng)，隨磷礦石一起沉淀，過濾時(shí)易堵塞濾布，降低過濾速度。粒徑40μm下泥質(zhì)危害最大，含量達(dá)4%——5%時(shí)過濾困難。

（附：2～7為雜質(zhì)含量，其中3、4為有害雜質(zhì)。磷礦中允許的雜質(zhì)含量與P2O5含量有關(guān)，P2O5高的磷礦，相對可允許有較多的雜質(zhì)，因此規(guī)定雜質(zhì)含量用相對含量）。三、結(jié)晶

生產(chǎn)中要求獲得粗大、整齊、均勻的硫酸鈣結(jié)晶。（目的）反應(yīng)中，Ca2+與SO42—碰撞生成結(jié)晶，結(jié)晶的主要?jiǎng)恿σ揽肯到y(tǒng)中SO42—過量，形成過飽和狀態(tài)。在恒定過飽和且過飽和又不大的等溫結(jié)晶過程可以得到比較理想的結(jié)晶。1、影響結(jié)晶的因素：

①液相SO3濃度；②反應(yīng)槽中磷酸的濃度；③反應(yīng)溫度；④料漿中的固相含量（常用液固比表示）；⑤礦漿細(xì)度達(dá)到特定范圍，太細(xì)，反應(yīng)太快，形成大量小晶體，太粗，易造成包裹，都不利于結(jié)晶；⑥礦石中雜質(zhì)的影響：a.鋁有利于結(jié)晶，b.鎂增大粘度，不利于結(jié)晶，c.SiO2可改變結(jié)晶習(xí)性，d.有機(jī)物，易生成泡沫，抵消攪拌效果，不利于結(jié)晶。(純的石膏結(jié)晶為單晶系，相對密度為2.32。典型的晶體呈斜方形，其長度與寬度之比為2～3：1)。

2、二水濕法流程的P2O5損失五種原因：①洗滌不完全；②未被分解的磷礦；③磷酸鹽沉淀；

④機(jī)械損失；⑤石膏晶間P2O5損失。

3、生產(chǎn)中用嚴(yán)格控制反應(yīng)溫度，加礦、加酸速度，加強(qiáng)攪拌并加大回漿的連續(xù)操作方式來有效控

制溶液的過飽和度，使二水物的結(jié)晶盡可能在初始過飽和度不大且過飽和度和溫度都比較穩(wěn)定的條件下進(jìn)行，以便獲得粗大、整齊、均勻的二水硫酸鈣結(jié)晶。四、工藝計(jì)算：

1、萃取率：表示磷礦分解程度的百分?jǐn)?shù)，即反應(yīng)中已分解的P2O5與磷礦中的P2O5比值，

公式表示：（1－磷礦未分解的P2O5/磷礦中的P2O5）×100%

常用下面公式計(jì)算﹙1－石膏值×磷石膏中不溶磷／礦漿含量〕×100﹪

2、洗滌率：已被洗滌回收的P2O5與磷礦中的P2O5的比值，表示過濾系統(tǒng)的洗滌程度

常用下面公式計(jì)算﹙1－石膏值×磷石膏中水溶磷／礦漿含量〕×100﹪

２

7、有機(jī)物含量。①生成泡沫，使反應(yīng)、料漿輸送、過濾困難；②形成細(xì)小碳粒易堵濾布。

3、過濾強(qiáng)度：表示單位時(shí)間，單位過濾面積上過濾的P2O5量或磷石膏量。4、石膏值：指單位質(zhì)量的磷礦被硫酸分解后得到磷石膏的質(zhì)量

常用下面公式計(jì)算CaO﹪×172.1／56＋酸不溶物﹪

其次講二水濕法磷酸的工藝流程

一、工藝流程方框圖（簡述）

水礦石三級破碎濃硫酸尾氣處理后排空水濾渣球磨機(jī)萃取槽返回淡磷酸過濾機(jī)磷石膏磷酸

濾液二、幾個(gè)關(guān)鍵設(shè)備的型號、尺寸。（本部廠）1、兩臺球磨機(jī)（作用：將碎礦石研磨成礦漿）1＃球磨機(jī)2＃球磨機(jī)規(guī)格2.2m×６.5m2.2m×６.5m功率380千瓦380千瓦額定電壓一萬伏一萬伏總裝重量額定鋼球量鋼鍛量30噸30噸12噸12噸18噸18噸生產(chǎn)能力12-20m3礦漿/小時(shí)12-20m3礦漿/小時(shí)2、萃取槽（單漿圓槽2個(gè)）

每一個(gè)槽體的尺寸為：Φ8.6m×6.9m

總?cè)莘e：3.14×4.32×10＝580m3

軸流泵：流量2800m3/h，揚(yáng)程：3m，功率：90kw。萃取槽作用：硫酸分解磷礦的反應(yīng)與結(jié)晶的容器。軸流泵作用：將料漿打入閃蒸室使料漿循環(huán)。

3、過濾機(jī)總面積55m2，有效過濾面積45m2。作用：將萃取料漿實(shí)現(xiàn)液固分開

附：洋豐磷銨廠過濾機(jī)面積為48m2，S-NPK磷酸為80m24、沉清池本廠共2個(gè)沉清池，每個(gè)沉清池總?cè)莘e100m3。

作用：將磷酸中夾帶的磷石膏在重力作用下沉降下來，減少磷酸的含固量，使磷酸變清澈。5、真空泵（共三臺）

①過濾大真空泵（水環(huán)式）：功率132kw，作用：使過濾系統(tǒng)呈負(fù)壓，強(qiáng)制過濾；②反吹真空泵（水環(huán)式）：功率55kw，作用：吸干濾盤帶水與吹掉濾盤中濾渣；③降溫真空泵（水環(huán)式）：功率37kw，作用：使閃蒸室內(nèi)呈負(fù)壓，降料漿溫度。

三、幾個(gè)局部部分工藝流程

1、原料工段：本廠原料工段第一二級為顎式破碎機(jī)，第三級為反攻式破碎機(jī)，流程圖如下：

加水配礦一級顎式破碎機(jī)二級顎式破碎機(jī)反攻式破碎機(jī)礦石塊礦貯斗磷板機(jī)細(xì)礦貯斗球磨機(jī)礦漿去萃取槽2、萃取工段：

（1）萃取槽部分：

３

至煙囪排空風(fēng)機(jī)料漿去過濾機(jī)湍球塔文丘里洗滌塔硫酸萃取槽I配表面冷卻器萃取槽II配表面冷卻器溢流礦漿淡磷酸來自過慮系統(tǒng)閃蒸冷卻

文字表達(dá)：濃H2SO4與磷酸礦漿經(jīng)計(jì)量參與反應(yīng)槽，反應(yīng)槽為兩個(gè)單槳圓形槽。濃H2SO4與回磷酸參與第一反應(yīng)槽的1～2區(qū)。磷礦漿參與反應(yīng)槽1區(qū)，反應(yīng)槽料漿在軸流泵和攪拌漿的作用下同向滾動(dòng)，部分料漿進(jìn)入緩沖槽，由軸流泵經(jīng)閃蒸冷卻器移走反應(yīng)熱后返回反應(yīng)槽。隨后部分成熟（2）料漿的真空冷卻系統(tǒng)：a.流程圖：

冷水自涼水塔的料漿溢流到其次反應(yīng)槽，大量的料漿返回第1區(qū)，由料漿中的稀磷酸分解磷礦。

軸流泵閃蒸室冷凝器熱水去涼水塔不凝氣排放降溫真空泵緩沖槽萃取槽I

b.文字概述：

萃取槽的熱料漿經(jīng)軸流泵打到閃蒸室中，在一定的真空度下，料漿成為加熱狀態(tài)而閃急蒸發(fā)出水分，使料漿自身溫度降低到沸點(diǎn)，冷卻后的料漿依靠重力流入萃取槽。

由閃蒸室排出的蒸汽從下向上進(jìn)入冷凝器，同時(shí)循環(huán)冷水從上向下進(jìn)入冷凝器，被冷凝器內(nèi)部的幾層篩板分成無數(shù)水珠。熱的蒸汽與冷凝水充分換熱，大部分蒸汽被冷凝下來，少數(shù)不凝氣體由真空泵抽出排空。

c.低位真空冷卻：“低位〞是相對而言，指閃蒸室安裝在較低的標(biāo)高上，其液封液柱較短。它能儉約安裝費(fèi)用，降低軸流泵功率消耗。

閃蒸室作用：將熱料漿臵于一定真空下，形成過熱沸騰，而閃急蒸發(fā)水分，使料漿溫度降低到該

壓力下的沸點(diǎn)。d.真空冷卻的優(yōu)點(diǎn)：

①冷卻效果好，反應(yīng)槽溫度簡單控制；②冷卻尾氣廢熱可被部分回收利用；

③將料漿中逸出的有害氣體，在冷凝器中用水洗滌，進(jìn)入熱水中返回工藝系統(tǒng)。預(yù)先除去部分

有害氣體，減輕萃取尾氣處理系統(tǒng)壓力。（3）尾氣處理系統(tǒng)：

４

尾氣萃取槽I萃取槽II水自循環(huán)水池去作洗水文丘里洗滌塔溢流至污水池湍球塔煙囪

文字表達(dá)：在尾氣風(fēng)機(jī)動(dòng)力作用下，萃取槽產(chǎn)生的尾氣流向頂部的氣管，進(jìn)入文丘里洗滌塔內(nèi)，作第一級洗滌，然后進(jìn)入湍球塔，作其次級洗滌，最終經(jīng)尾氣風(fēng)機(jī)送入煙囪排空。

自湍球塔來的洗滌水經(jīng)文丘里喉頸處噴入，除去尾氣中大部分含氟氣體與熱量。產(chǎn)生的含氟熱

水部分打至過濾機(jī)作洗水，部分用不完的溢流入循環(huán)熱水池。用洗滌泵將循環(huán)池內(nèi)冷水打入湍球塔作其次級洗滌，湍球塔流出的熱水流入循環(huán)熱水池。

3、過濾系統(tǒng)

（1）過濾機(jī)示意圖（平面）：我廠采用翻盤式過濾機(jī)：

反吹孔吹渣區(qū)三洗區(qū)沖洗區(qū)吸干＋復(fù)位區(qū)二洗區(qū)布料+初濾區(qū)二洗區(qū)吸干孔初濾三洗區(qū)成品吸干區(qū)一洗區(qū)成品吸干區(qū)一洗區(qū)

過濾機(jī)各區(qū)示意圖（平面）下錯(cuò)氣盤示意圖

過濾機(jī)運(yùn)行一周依次完成布料漿，初濾、成品區(qū)吸干，一洗，二洗、三洗、翻盤吹渣、沖盤、吸干、復(fù)位等過程。

（2）過濾系統(tǒng)流程：

５

一洗二洗絮凝劑三洗料漿來自萃取工段磷石膏渣去渣場一洗槽成品酸淡酸氣氣液分液分開離器器

（3）氣液分開器真空系統(tǒng)示意圖：

水來自循環(huán)水池大氣冷凝器成品淡酸酸氣氣液液分分開離器器濾洗液液不凝氣排放濾液中洗液中間槽間槽溢流至循液封槽環(huán)水池真空泵

4、輸酸崗位流程方框圖：

濾液中間槽成品酸泵沉清池緩沖罐成品酸泵磷酸貯罐洗液中間槽淡酸池淡酸泵去萃取槽I

第三講二水法磷酸生產(chǎn)過程中的工藝條件

一、幾個(gè)概念解釋及原因分析

1、液固比的含義：指料漿中液相與固相的質(zhì)量之比。計(jì)算公式為：

S=r（2.32－R）/2.32（R－r）

６

其中，Ｒ為料密，r為酸密，2.32為磷石膏的相對密度。

2、鈍化現(xiàn)象：硫酸分解磷礦過程中，當(dāng)分解速度較快時(shí)，生成的硫酸鈣結(jié)晶會(huì)在磷礦顆粒表面形成一層固態(tài)的不透性的薄膜并包裹在顆粒表面，使磷礦的繼續(xù)分解受到阻力，減慢磷礦的分解速度甚至終止分解過程。這種現(xiàn)象稱為鈍化現(xiàn)象。

鈍化現(xiàn)象是硫酸分解磷礦的分解過程的特征，這是由于反應(yīng)產(chǎn)物中有一個(gè)溶解度不大的磷酸鈣固體所造成的。濕法磷酸、過磷酸鈣、重鈣生產(chǎn)，在不正常條件下都可能發(fā)生鈍化現(xiàn)象。二水法磷酸因反應(yīng)溫度、磷酸濃度、剩余硫酸濃度都低，鈍化現(xiàn)象不明顯。

⒊、絮凝劑的作用：可以捕集、包裹料漿中的雜質(zhì)，并將這些雜質(zhì)聚集成絮凝物，不再堵塞濾餅的通道，起到加速過濾的作用。

絮凝劑不能從根本上改變磷石膏結(jié)晶狀況,其作用效果與結(jié)晶狀況有關(guān),當(dāng)結(jié)晶越差其作用效果越明顯,當(dāng)結(jié)晶很好,有很好的過濾效果時(shí)﹙洗滌率達(dá)98.8﹪以上﹚其作用效果不明顯。4、晶間損失：反應(yīng)槽溶液中的HPO42—與石膏晶格中的SO42—幾何形狀十分接近，而在生產(chǎn)中HPO42—取代了晶格中的SO42—，造成P2O5損失，稱晶間損失。

晶間損失是二水物流程最主要的損失，占輸入總P2O5的3—3.5％。影響晶間損失產(chǎn)生的主要原因有：

①提高溶液中磷酸濃度，增大了HPO42—濃度，增大晶間取代②提高反應(yīng)溫度，溶液的粘度降低，減少晶間取代

③液相SO3濃度，增大SO42—，降低磷酸的離解，降低HPO42—濃度，減少晶間取代。其中第

一區(qū)的SO42—濃度的影響最大。

④降低料漿的液固比，增大固體含量，加速晶體成長，過飽和度降低，減少晶間取代

⑤增大反應(yīng)物料的加料速率，縮小反應(yīng)時(shí)間，過飽和度增大，增大晶間取代⑥加大攪拌強(qiáng)度，可消除局部過濃，減少晶間取代

⑦某些外來離子和非電解質(zhì)的存在，影響晶間取代。Fe3+的存在將增大晶間取代推論：凡是惡化結(jié)晶條件的因素（第7條因素除外），尋常都伴隨著加劇P2O5晶間取代5、SO42—濃度對石膏結(jié)晶外形的影響：

①在最正確狀態(tài)下獲得的結(jié)晶為單晶的斜方六面體，長與寬比值為2～3：1。這種結(jié)晶易于過濾、洗滌；

②較低的SO42—濃度易形成薄片狀的晶體，這種晶體色澤純潔，折光率強(qiáng)，過濾困難；③稍微增大的SO42—濃度時(shí)，可出現(xiàn)雙晶體或幾個(gè)柱狀晶體按任意方向締合在一起的締合體，這種晶體有良好的過濾性；

④繼續(xù)提高SO42—濃度，并超過最正確濃度時(shí)，會(huì)形成針狀締合體聚合結(jié)晶，過濾性能好，但P2O5轉(zhuǎn)化率偏低；

⑤過高SO42—濃度，形成針狀晶體，過濾時(shí)濾餅易開裂，過濾困難。

6、液相SO3濃度的含義：尋常，液相SO3濃度是指反應(yīng)槽中，硫酸分解磷礦后，剩余的游離硫酸在液相中的含量。

嚴(yán)格來說，液相SO3濃度是指液相中總的SO42—濃度，包括溶解的CaSO4、可溶性硫酸鹽以及剩余的游離硫酸的總的SO42—含量。因CaSO4溶解度很小，假使磷礦中MgO含量低時(shí)，則可溶性硫酸鹽很微弱。所以剩余H2SO4是SO42—主要組成。

７

7、影響過濾操作的因素：

①液固比。固體含量大時(shí)，過濾能力下降，液固比過高，降低萃取槽生產(chǎn)能力；

②結(jié)晶質(zhì)量。粗大、整齊、均勻的石膏結(jié)晶易于過濾，細(xì)小結(jié)晶以及顆粒分布不恰當(dāng)?shù)?，?huì)導(dǎo)致過濾困難；

③磷酸的粘度。鐵、鋁、鎂雜質(zhì)存在，粘度高；④洗水溫度。60～70℃洗水溫度能降低粘度，易于過濾；⑤料漿溫度。溫度過低，粘度大，過高，則使濾布變質(zhì)、結(jié)垢；⑥添加絮凝劑的影響。添加絮凝劑可提高過濾速率。

＊

8、磷石膏中P2O5：

＊包括：①未被分解的磷礦中的P2O5、②晶間P2O5、③磷酸鹽沉淀P2O5、④游離磷酸。

又磷石膏中損失的P2O5包括①水溶性P2O5、②枸溶性P2O5、③枸不溶性P2O5三種。尋常②和③在磷酸分析中合稱不溶性P2O5。

其中未被分解的磷礦中的P2O5損失，正常生產(chǎn)中約占磷石膏中不溶性P2O5的10—15％，主要是由磷礦鈍化造成的。液相游離硫酸濃度為磷礦鈍化的主要因素。

晶間P2O5包括晶格中與陷入晶體空穴中的P2O5的總和。約占磷石膏中不溶性P2O5的80—90％，半水物流程約占輸入總P2O5的3—4％，二水物流程約占輸入總P2O5的2—2.5％

測定方法：將磷石膏先用水充分洗滌后，再用PH＝3的鹽酸溶液反復(fù)浸取至磷石膏全部溶解為止，從進(jìn)入溶液的P2O5減去磷酸鹽沉淀的P2O5，即為晶間P2O5。（選擇PH＝3的鹽酸溶液浸取是由于確認(rèn)未被分解的磷礦不可能在此稀酸中溶解）

＊

9.為何濃縮磷酸時(shí)簡單結(jié)垢而濃縮氨化料漿不簡單結(jié)垢？

答：濃縮氨化料漿時(shí)，沉淀物質(zhì)主要是Fe(NH4)2H2(PO4)2F,CaMgpO4F,MgHPO4,NH4H2PO4,Fe2NH4OH(PO4)2?H2O,CaSO4?2H2O及非晶質(zhì)SiO2等，其中大部分溶于酸，而且多數(shù)有NH+4離子。因NH+4的電荷低，離子半徑大，含該離子的分子結(jié)合力弱，易于溶解。與此相反，濃縮磷酸的沉淀物質(zhì)主要是氟鈉鎂鋁石型化合物、鐵鋁磷酸鹽、CaSO4及非晶質(zhì)硅化物，它們相互摻雜粘結(jié)一起，形成堅(jiān)硬致密的酸不溶工藝巖石。所以生產(chǎn)中一般采用濃縮氨化料漿而不用濃縮磷酸的生產(chǎn)方法。

二、二水法磷酸生產(chǎn)過程中工藝條件的選擇1、液相SO3濃度。

SO3濃度低，則生成薄片狀晶體，憂傷濾；SO3濃度過高，使晶形變壞或?qū)е铝椎V產(chǎn)生“包裹〞，降低萃取率，增加了硫酸消耗，降低了成品磷酸的純度。尋?？刂圃?.02——0.04g／ml?！苍趯?shí)際生產(chǎn)中，磷礦中MgO含量高時(shí)，要適當(dāng)提高液相SO3濃度〕。2、反應(yīng)溫度：

提高反應(yīng)溫度的優(yōu)點(diǎn)：能加快反應(yīng)速度，降低液相粘度，減少離子擴(kuò)散阻力，有利于結(jié)晶。但溫度過高的缺點(diǎn)有：易生成不穩(wěn)定的半水物或一些無水物，使過濾困難；增大雜質(zhì)溶解度，降低成品酸質(zhì)量；過濾時(shí)，易堵濾布與管線。溫度過低，則反應(yīng)速度慢，粘度增加，不利于結(jié)晶。以中品位磷礦為原料時(shí)，生產(chǎn)上多趨向于控制其上限溫度，溫度波動(dòng)不超過1℃為宜，反應(yīng)溫度可為75～90℃。

附：硫酸分解磷礦的反應(yīng)是放熱反應(yīng)。反應(yīng)槽內(nèi)的熱量主要來源于硫酸稀釋熱與反應(yīng)熱。

８

3、液相P2O5濃度（磷酸濃度）

提高磷酸濃度，可以儉約成品車間的部分能耗。但不利影響有：①增加磷酸粘度，降低離子擴(kuò)散速度，降低了反應(yīng)速度，且使結(jié)晶變小；②使優(yōu)惠的SO3濃度范圍變窄，對SO3濃度控制要求更高；③延緩半水物到二水物的轉(zhuǎn)化過程。濃度過高會(huì)生成半水物，給過濾生產(chǎn)造成困難；④系統(tǒng)結(jié)垢頻率加大。

理論上，80℃時(shí)，二水法磷酸的極限濃度為33%P2O5。實(shí)際生產(chǎn)中。用好質(zhì)量礦時(shí)，磷酸濃度可高一點(diǎn)，達(dá)25%左右；用中品位磷礦時(shí)，濃度常為20%左右。4、料漿液固比

液固比低，即料漿中固相物含量高，會(huì)使料漿粘度增高，不利于攪拌與輸送，并使反應(yīng)速度降低，對結(jié)晶不利。過高的液固比會(huì)降低萃取槽的生產(chǎn)能力，縮短反應(yīng)時(shí)間。適當(dāng)提高液固比，可改善操作條件，有利于磷礦分解與硫酸鈣的結(jié)晶。尋常液固比的范圍為2.0～3.5：1。5、回漿

回漿也稱循環(huán)料漿。加大回漿倍數(shù)，有利于結(jié)晶，優(yōu)點(diǎn)有：①?zèng)_淡Ca2+與SO42—的濃度，使各區(qū)SO3濃度保持均勻；②大量成熟的回漿能提供硫酸鈣晶種，縮短結(jié)晶的轉(zhuǎn)化期，便于獲得粗大的結(jié)晶；③能對加料不確切起到緩沖作用，防止過大過濃；④稀釋參與的硫酸，礦粉不易產(chǎn)生“包裹〞現(xiàn)象，保證反應(yīng)與結(jié)晶穩(wěn)定進(jìn)行。單槽的回漿倍數(shù)可高達(dá)100～150倍，多方格槽的回漿倍數(shù)為20～40倍。6、反應(yīng)時(shí)間

反應(yīng)時(shí)間指反應(yīng)物料在萃取槽內(nèi)的平均停留時(shí)間。磷礦的分解反應(yīng)速度很高，1～1.5小時(shí)可完成，所以反應(yīng)時(shí)間的長短主要取決于硫酸鈣晶體的成長時(shí)間。反應(yīng)時(shí)間延長，槽內(nèi)平均過飽和度降低，有利于結(jié)晶，但會(huì)增大雜質(zhì)溶解量。增大粘度，易堵過濾系統(tǒng)，降低萃取槽生產(chǎn)強(qiáng)度。反應(yīng)時(shí)間一般為4～6小時(shí)。對于含雜質(zhì)較高的磷礦，可適當(dāng)縮短反應(yīng)時(shí)間，但必需用足夠的措施保證降低溫度。7、攪拌強(qiáng)度

提高攪拌強(qiáng)度，能使反應(yīng)物料混合均勻，防止“包裹〞現(xiàn)象，增加反應(yīng)速度，改善結(jié)晶條件，消除泡沫，但過高的攪拌強(qiáng)度，會(huì)增加動(dòng)力消耗，碰碎大量晶體，結(jié)晶變小。8、礦粉細(xì)度

提高細(xì)度，可以加快反應(yīng)速度，提高萃取率，但過細(xì)的礦粉會(huì)增加動(dòng)力消耗，增加加礦區(qū)的硫酸鈣過飽和度，使萃取槽內(nèi)過飽和度的均勻程度降低，不利于結(jié)晶；同時(shí)，過細(xì)的礦粉中分散性泥質(zhì)比例增大，反應(yīng)生成泥膠沉淀物增多，會(huì)堵塞過濾系統(tǒng)。

實(shí)際二水法生產(chǎn)中，礦粉細(xì)度為85%～90%通過100目即可，同時(shí)要求－250目以下的粒度應(yīng)當(dāng)較少，—320目的分散性泥質(zhì)一般應(yīng)小于5%。

小結(jié)：以上八個(gè)指標(biāo)中，一套生產(chǎn)裝臵固定后，回漿倍數(shù)與攪拌強(qiáng)度是已定條件，不宜調(diào)整。而投礦量和礦粉細(xì)度在正常生產(chǎn)中也變化不大，故生產(chǎn)中主要控制的是四個(gè)主要工藝指標(biāo)：液相SO3濃度，磷酸濃度，反應(yīng)溫度和液固比。另需要指出的是上述八個(gè)工藝條件是相互聯(lián)系、相輔相成的，不可孤立地，片面地去看某一個(gè)條件，因各項(xiàng)指標(biāo)的配套是極為重要的。三、過濾過程工藝條件的選擇與加強(qiáng)途徑1、適當(dāng)提高過濾真空度。

９

提高真空度，加大了過濾過程的推動(dòng)力，可加速過濾，但真空度過高的缺點(diǎn)有：①增加動(dòng)力消耗；②易吸壞濾布；③在管線系統(tǒng)中，熱的磷酸與洗液溫度降低過快，易析出有害雜質(zhì)的晶體，易堵塞系統(tǒng)；④易使管道、濾盤等變形而損壞，所以，真空度不宜太高，一般為40～60kpa。２、選擇適合的濾餅厚度。

通過調(diào)過濾機(jī)轉(zhuǎn)速與料漿參與量，選擇濾餅洗滌效果最正確時(shí)的濾餅厚度，一般為30～40mm。且要注意濾餅的均勻性，濾餅厚度不均，會(huì)降低洗滌效果。3、調(diào)理好洗滌分布器的位臵。

調(diào)理的主要原則是：要使每次洗水參與點(diǎn)都應(yīng)在濾餅表面已吸干的狀況下參與。4、防止壁效應(yīng)。

延長過濾時(shí)間，會(huì)產(chǎn)生壁效應(yīng)。一旦濾餅上沒有液體時(shí)，濾餅即趨向于從四壁脫開形成裂縫，成為液體優(yōu)先通道，而大大降低洗滌率。（可使洗滌率從98%降到80%）5、適當(dāng)提高洗水溫度。

濾餅中液體在溫度升高時(shí)，粘度降低，流速增大。溫度升高后，可溶解部分細(xì)小結(jié)晶，減少濾餅阻力。但過高的洗水溫度，對于礦含鈉、鉀高時(shí)，使萃取槽中形成的Na2SiF6或K2SiF6部分水解生成硅膠及膠狀的CaF2，易堵濾布，管線，常選擇洗水溫度60～75℃。

6、利用添加劑提高過濾速度。用聚丙烯酰胺的溶液作添加劑，可提高過濾速度。7、選擇適合的濾布。

工藝上對濾布的要求是：受熱后不起皺，不縮；酸通過時(shí)阻力小，穿濾率低，不易堵塞；有足夠的耐機(jī)械損傷性能，使用時(shí)間長，費(fèi)用低。

第四講、常見不正?，F(xiàn)象的原因分析

1、過濾生產(chǎn)中出稀渣有哪些原因（常見）？

答：（1）結(jié)晶差。影響因素有液相SO3濃度、反應(yīng)溫度、液固比、磷酸的濃度、礦漿細(xì)度、反應(yīng)時(shí)間等指標(biāo)波動(dòng)大。

（2）礦石質(zhì)量差。主要是有害雜質(zhì)含量高。如MgO、Al2O3、Fe2O3偏高，影響結(jié)晶，易增加料漿粘度；其次是礦漿中分散性泥質(zhì)含量高，形成小晶體，堵濾布通道。

（3）過濾系統(tǒng)設(shè)備問題。有：①濾盤及下面的管道結(jié)垢；②濾布老化；③濾盤及管道漏氣；④管道內(nèi)面鼓泡或變形；⑤錯(cuò)氣盤密合不嚴(yán)，造成漏氣；⑥真空泵故障，真空度低。⑦濾布質(zhì)量差,或目數(shù)達(dá)不到要求,造成真空度低⑧襯膠或襯塑的真空管道內(nèi)鼓泡堵塞,導(dǎo)致錯(cuò)氣盤內(nèi)真空度遠(yuǎn)低于真空泵內(nèi)的真空度,達(dá)不到正常過濾要求

（4）操作上失誤：①空盤，破真空；②成品酸打空或循環(huán)水水池打空而破真空；③濾餅過厚或過??；④洗水量突然加大；⑤洗水溫度過低；⑥沖盤水濺入干斗；⑦反吹真空泵反吹時(shí)帶水量過大，帶入磷石膏；⑧絮凝劑斷流或濃度過高或過低。⑨真空泵冷凝水、冷卻水太小,或破真空閥開太大,導(dǎo)致真空度低

附：過濾性能差的磷石膏結(jié)晶：

在過濾操作中，有時(shí)盡管換了新濾布，過濾機(jī)設(shè)備正常，但過濾操作仍很困難，P2O5回收率不高，出現(xiàn)這種狀況，首先用顯微鏡觀測結(jié)晶形狀，分以下三種狀況

１０

⑴有大量細(xì)小結(jié)晶存在意味著液相中出現(xiàn)超飽和，致使某個(gè)部位正在形成大量的晶核，產(chǎn)生大量細(xì)小結(jié)晶，此時(shí)要檢查液相SO3濃度、液固比、硫酸的混合裝臵、攪拌槳的電耗

⑵結(jié)晶形狀不正常如針狀、片狀、菱形晶體，這可能是由于礦種的改變，也可能是工藝條件控制失當(dāng)，例如高SO42—形成針狀晶體；過低則形成菱形晶體

⑶結(jié)晶正常，但過濾性能差這種現(xiàn)象可能是受活性SiO2大量存在的影響，當(dāng)磷礦中F／SiO2太低時(shí)，可能發(fā)生這種狀況，無定形SiO2簡單堵塞濾餅的毛細(xì)通道。

2、生產(chǎn)中萃取槽上冒氣有哪些原因？答：①尾氣管道系統(tǒng)被硅膠等物質(zhì)堵塞；②文丘里罐內(nèi)水位過高產(chǎn)生液封；③尾氣風(fēng)機(jī)故障，跳閘；

④投料量過大，產(chǎn)生尾氣超過風(fēng)機(jī)的抽風(fēng)能力；⑤硫酸混酸器內(nèi)堵塞，或下酸口結(jié)垢；

⑥萃取槽及尾氣管線密封不嚴(yán)、漏氣，損失負(fù)壓；⑦萃取槽內(nèi)各區(qū)之間的通氣孔堵塞；

⑧萃取槽與消化槽之間的通道堵塞，導(dǎo)致消化槽上冒氣。

3、過濾系統(tǒng)結(jié)垢機(jī)理及影響因素：

答：因磷礦中K2O與Na2O含量偏高,以及生產(chǎn)中進(jìn)入萃取槽內(nèi)的污水中鉀鹽與鈉鹽含量偏高,在酸解過程中形成氟硅酸鉀與氟硅酸鈉的過飽和溶液，在過濾降溫過程中析出結(jié)晶,與穿濾的磷石膏細(xì)晶和分散性泥質(zhì)一起，形成堅(jiān)硬的，不易溶解的結(jié)垢。影響因素如下：②生產(chǎn)中進(jìn)入萃取槽內(nèi)的污水中鉀鹽與鈉鹽含量③過濾真空度真空度高則降溫快結(jié)垢快④磷酸濃度濃度高則結(jié)垢快

⑤洗水溫度溫度高則溶解的氟硅酸鉀與氟硅酸鈉多，結(jié)垢快，洗水溫度過低則降溫快結(jié)垢快⑥結(jié)晶好壞結(jié)晶小則結(jié)垢快

⑦過濾系統(tǒng)管道材質(zhì)不銹鋼材質(zhì)以及內(nèi)表面不光滑的管道結(jié)垢快⑧過濾系統(tǒng)管線密封性漏氣則降溫快結(jié)垢快

⑨反應(yīng)溫度反應(yīng)溫度高則溶解的氟硅酸鉀與氟硅酸鈉多，結(jié)垢快

4、磷酸生產(chǎn)中影響硫酸單耗的因素：

答：㈠原材料質(zhì)量A、磷礦石質(zhì)量①礦中（CaO＋MgO）/P2O5的高低直接反映硫酸單耗高低②磷礦中K2O與Na2O含量、／P2O5、、分散性泥質(zhì)的含量、有機(jī)物含量等偏高，導(dǎo)致結(jié)晶差生產(chǎn)困難間接多耗H2SO4B、H2SO4濃度未達(dá)到要求

㈡計(jì)量誤差A(yù)、H2SO4計(jì)量誤差①H2SO4罐液位計(jì)誤差②因夏天氣溫高H2SO4比重下降一致體積H2SO4噸位不夠B、成品磷酸計(jì)量不準(zhǔn)

㈢操作控制①液相SO3濃度控制偏高或波動(dòng)過大會(huì)多耗H2SO4,而液相SO3濃度控制偏低

１１

①磷礦中K2O與Na2O含量（一般要求（K2O＋Na2O）≦0.35%）

則晶間損失增大或破壞結(jié)晶,導(dǎo)致磷回收率低,單耗高②反應(yīng)溫度、液固比、酸濃、礦細(xì)度、投料量等指標(biāo)波動(dòng)過大，破壞結(jié)晶，導(dǎo)致洗滌率下降，硫酸單耗高③過濾系統(tǒng)操作失誤，拉稀導(dǎo)致洗滌率下降，硫酸單耗高

㈣設(shè)備與管理①萃取工段設(shè)備不正常，影響攪拌強(qiáng)度、回漿倍數(shù)、反應(yīng)時(shí)間等指標(biāo)，破壞結(jié)晶，導(dǎo)致洗滌率下降，硫酸單耗高②過濾系統(tǒng)設(shè)備故障拉稀導(dǎo)致洗滌率下降，硫酸單耗高③其它設(shè)備或管道跑冒滴漏造成浪費(fèi)④開停車頻繁導(dǎo)致過濾洗滌不完全以及萃取槽內(nèi)磷酸鹽沉淀P2O5損失

㈤工藝的選擇與創(chuàng)新⑴采用新工藝如①選礦工藝降MgO、CaO提P2O5②礦漿預(yù)處理技術(shù)等可降低硫酸單耗⑵采用半水-二水法比二水法的磷回收率高,單耗低⑶其它改造,如聚晶技術(shù)、硫酸混合技術(shù)、磷石膏二次過濾技術(shù)等,能改善結(jié)晶或過濾操作條件,使結(jié)晶質(zhì)量好,磷回收率高,單耗低.

5、濾布老化堵塞原因與影響濾布使用壽命的因素有那些？

答：濾布使用過程中，在一定條件下在過濾機(jī)出口附近的水洗區(qū)形成由SO42—、SiF62-、AIF62-、Ca2+等組成的絡(luò)合物--水氟鈣釔釩，結(jié)構(gòu)式為CaSO4·CaSiF6·CaAIF6·(X)·10H2O,因該物質(zhì)在水中的溶解度比酸中低而析出結(jié)晶，沉淀下來，逐步堵塞濾布通道，逐步使濾布老化。

影響濾布使用壽命的因素有：

①磷礦中鐵與鋁含量鐵、鋁含量高，生產(chǎn)中生成淤渣，產(chǎn)生較多AIF62-，提供結(jié)晶生成條件，堵塞濾布和濾餅孔隙使過濾困難

②洗水的酸堿性，水氟鈣釔釩的溶解度隨PH值增高而降低，酸性越低，結(jié)晶越快，酸性越強(qiáng)，濾布再生效果越好，使用壽命越長。假使含SO42—更能減少Ca2+存在，結(jié)晶更少，濾布使用壽命更長③濾布沖洗狀況生產(chǎn)中濾布是否沖洗清白影響其使用壽命。另注意防止停車后濾餅長時(shí)間接觸濾布④反應(yīng)溫度反應(yīng)溫度高則料漿溫度高，接觸濾布時(shí)使濾布性能改變，使用壽命短

⑤濾布質(zhì)量與安裝質(zhì)量濾布質(zhì)量好壞包括耐酸性、耐腐性、耐熱性、耐磨性、強(qiáng)度、化學(xué)穩(wěn)定性等，直接影響其使用壽命。安裝要求濾布不能太緊也不能太松，盡量不漏氣，反吹卸渣時(shí)濾布剛好能鼓起來，卸渣清白

⑥萃取槽內(nèi)硫酸鈣結(jié)晶好壞結(jié)晶小則濾布堵塞快⑦過濾真空度真空度高則降溫快結(jié)晶快，且易吸壞濾布

⑧過濾機(jī)設(shè)備安裝調(diào)試合理性如反吹力度適中，且不能超前滯后，吸干初濾效果好；濾盤不能傾斜，濾網(wǎng)表面光滑，無凸起的垢塊，不損傷濾布;轉(zhuǎn)臺式過濾機(jī)要注意濾餅中不能有硬垢塊與雜物⑨洗水、沖盤水水質(zhì)與水溫水質(zhì)要求呈酸性不能呈堿性，且不含中和料漿等固相物質(zhì)，水溫一般為60～75℃，防止溫差過大，水氟鈣釔釩結(jié)晶速度加快，加速濾布老化

6、磷酸生產(chǎn)中影響萃取率的因素有那些？

答：①礦漿細(xì)度提高細(xì)度，可以加快反應(yīng)速度，提高萃取率

②攪拌強(qiáng)度提高攪拌強(qiáng)度，能使反應(yīng)物料混合均勻，防止“包裹〞現(xiàn)象，增加反應(yīng)速度③礦石反應(yīng)活性礦石反應(yīng)活性是礦石特有性能，一般隨密度增大而降低。SO42—存在與提高細(xì)度可增加礦石反應(yīng)活性。

１２

④反應(yīng)區(qū)H＋濃度金屬陽離子存在，使萃取槽內(nèi)中和度升高而使反應(yīng)區(qū)H＋濃度降低，不利于磷礦分解

⑤反應(yīng)溫度反應(yīng)溫度高則能加快反應(yīng)速度

⑥液相SO3濃度適量SO42—存在，使反應(yīng)動(dòng)力增加，可增加礦石反應(yīng)活性，但局部SO42—濃度過大則產(chǎn)生“鈍化〞現(xiàn)象，萃取率急劇下降

⑦料漿液固比適當(dāng)提高液固比，可改善操作條件，有利于磷礦分解

⑧反應(yīng)時(shí)間磷礦的分解反應(yīng)速度很高，1小時(shí)左右即可完成，反應(yīng)時(shí)間一般沒有問題，但要注意礦漿在萃取槽內(nèi)不能走短路，否則不利于磷礦分解，萃取率急劇下降

⑨減少晶間損失晶間損失大則萃取率低，影響晶間損失的條件也是影響萃取率的因素

中控萃取崗位不正?，F(xiàn)象原因及處理方法：不正?，F(xiàn)象原因1.抽風(fēng)量太小2.尾氣管道系統(tǒng)被硅膠等物質(zhì)堵塞；3.文丘里罐內(nèi)水位過高產(chǎn)生液封；4.尾氣風(fēng)機(jī)故障，跳閘；5.萃取槽及尾氣管線密封不嚴(yán)、漏氣，損失負(fù)壓；處理方法1.增大抽風(fēng)量2.停車清理3.迅速降低水位4.停車修理設(shè)備5.將萃取槽及管線密封嚴(yán)實(shí)萃取槽呈正壓萃取槽內(nèi)泡沫太多，溢出槽外料漿泵啟動(dòng)后不出料漿或揚(yáng)程不足料漿泵振動(dòng)有不正常噪聲萃取槽攪拌響聲異常1.增大抽風(fēng)量1.抽風(fēng)量太小2.啟動(dòng)尾氣風(fēng)機(jī)2.臨時(shí)停車后的開車未開尾氣風(fēng)機(jī)就投料3.封好槽蓋上孔洞，增大抽風(fēng)量或加消泡3.磷礦中CO2和有機(jī)質(zhì)含量高劑1旋轉(zhuǎn)方向錯(cuò)誤1.改變旋轉(zhuǎn)方向2.吸入管蝸殼等被堵塞2.停車拆卸清洗3.葉輪和端蓋的間隙太大3.更換墊片，把間隙調(diào)整到規(guī)定范圍4.葉輪、蝸殼磨損4.更換新葉輪、蝸殼5.料漿中有大量氣泡造成氣蝕5.提高料漿液面至上限6.液位太低6.提高液位1.拆卸、清洗1.葉輪有異物2.拆卸檢修更換磨損零件2.軸承磨損或磨壞，造成偏心旋轉(zhuǎn)3.檢查尋覓磨損部位進(jìn)行調(diào)整3.轉(zhuǎn)動(dòng)部分擦靜止部分葉輪4.拆卸更換4.葉輪損壞或脫落5.更換葉輪5.葉輪不平衡6.更換新軸6.軸彎曲7.檢查地腳螺栓和機(jī)架，若螺栓松動(dòng)，則將7.基礎(chǔ)不平其緊固；若機(jī)架損壞則予以修復(fù)8.基座安裝不水平8.停車重新調(diào)整1.減速機(jī)潤滑油太少1.添加潤滑油至視鏡中線2.地腳螺栓松動(dòng)2.將地腳螺栓緊固3.機(jī)架損壞3.修復(fù)4.機(jī)座安裝不水平4.重新調(diào)整安裝5.軸承無潤滑油5.加足潤滑油6.軸承損壞6.更換軸承１３

過濾崗位不正?，F(xiàn)象原因及處理方法：不正?，F(xiàn)象原因1.磷石膏結(jié)晶不好2.萃取料漿加料過大，濾餅增厚3.磷酸濃度高，料漿粘稠，滾動(dòng)性差4.真空度下降5.濾布沖洗不清白6.濾板堵塞7.錯(cuò)氣盤內(nèi)部因磷石膏磨損而使吹渣壓縮空氣漏入8.濾布發(fā)硬1.下錯(cuò)氣盤洗液孔堵塞2.料漿粘度大1.下錯(cuò)氣盤洗液孔堵塞2.洗水溫度過低1.濾布發(fā)硬2.連接該盤的真空膠管堵塞或漏真空3.該盤濾板堵塞4.上錯(cuò)氣盤孔堵塞1.濾布沖洗水量和壓力不足2.噴水管的部分噴孔被磷石膏堵塞1.磷石膏結(jié)晶顆粒大小不均勻2.萃取料漿液相SO3濃度太高，磷石膏結(jié)晶修長1.濾布破損2.濾盤壓條未壓平濾布處理方法1.通知中控室，及時(shí)調(diào)整控制指標(biāo)2.通知中控室，及時(shí)調(diào)整控制指標(biāo)3.通知中控室，及時(shí)調(diào)整控制指標(biāo)4.通知輸酸崗位調(diào)理5.通知輸酸崗位增大洗水量和壓力6.停車疏通清洗7.停車檢修8.更換濾布1.停車清洗疏通2.調(diào)整操作指標(biāo)1.停車清洗2.與中控室聯(lián)系，提高洗水溫度至規(guī)定值1.更換濾布2.停車疏通或更換3.停車清理、疏通4.停車清理、疏通1.增大濾布沖洗水量和壓力2.停車清理、疏通1.和2.通知中控室調(diào)整工藝指標(biāo)或適當(dāng)降低真空度1.更換濾布或修補(bǔ)2.停車重新壓平濾布過濾洗滌速度顯著下降過濾速度下降，濾餅吸不干，但各次洗滌速度正常過濾速度正常，但洗滌速度顯著下降過濾洗滌正常，但個(gè)別濾盤濾不干濾布沖洗不清白濾餅開裂濾餅出現(xiàn)圈洞或?yàn)V盤邊緣石膏被抽走輸酸崗位不正?，F(xiàn)象原因及處理方法：不正常現(xiàn)象洗液濃度明顯增高原因1.濾液大氣腿堵塞或破損2.下錯(cuò)氣盤濾液孔有堵塞現(xiàn)象3.過濾不干，濾液帶入洗液區(qū)1.系統(tǒng)漏氣2.供水不足3.進(jìn)氣閥開度太小1.下錯(cuò)氣盤初濾孔或其管線有堵塞現(xiàn)象2.沖盤或吹渣時(shí)帶水3.吸干不暢處理方法1.疏通或更換濾液大氣退2.停車清理3.通知中控室減少料漿量1.檢查所屬系統(tǒng)，消除漏氣2.增大供水量3.增大進(jìn)氣量停車清理、疏通達(dá)不到所需真空度濾液濃度明顯低于萃取槽液相密度

第五講、磷酸部分設(shè)備工作原理

１４

1、品名:湍球塔拼音:tuanqiuta英文名稱：turbulentballtower說明:一種加強(qiáng)操作的塔設(shè)備。由支承板（柵板）、輕質(zhì)小球、擋網(wǎng)、除沫器等部分組成。在支承板（柵板）上放臵一定量的輕質(zhì)球形填料，在上升高速氣流的沖力、液體的浮力和自身重力等各種力的相互作用下，球形填料懸浮起來形成湍動(dòng)旋轉(zhuǎn)和相互碰撞，引起氣、液的密節(jié)接觸，有效地進(jìn)行傳質(zhì)、傳熱和除塵作用。此外，由于小球各向無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，表面經(jīng)常受到碰撞、沖洗，在一定空塔氣速下，會(huì)產(chǎn)生自身清凈作用。湍球塔的優(yōu)點(diǎn)是氣速高、處理能力大、氣液分布比較均勻、結(jié)構(gòu)簡單且不易被堵塞。缺點(diǎn)是球的湍動(dòng)在每段內(nèi)有一定程度的返混，且本身較易變形和破碎，只適于傳質(zhì)單元數(shù)（或理論板數(shù)）不多的操作過程，如不可逆的化學(xué)吸收、脫水、除塵、溫度較恒定的氣液直接接觸傳熱等。

2、水環(huán)真空泵工作原理

工作原理:葉輪偏心的安裝在泵體內(nèi)，起動(dòng)前向泵內(nèi)注入一定高度的水，葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，水受離心力的作業(yè)在泵體壁內(nèi)形成一個(gè)旋轉(zhuǎn)的水環(huán)，葉片及兩端的分派器形成密閉的空腔，在前半轉(zhuǎn)（此時(shí)經(jīng)過吸氣孔）的旋轉(zhuǎn)過程中，密封的空腔容積逐漸擴(kuò)大，氣體由吸氣孔吸入；在后半轉(zhuǎn)（此時(shí)經(jīng)過排氣孔）的旋轉(zhuǎn)過程中，密封空腔容積逐漸縮小，氣體從排氣孔排出。在泵的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，不斷地進(jìn)行著吸氣、壓縮、排氣過程，從而達(dá)到連續(xù)抽氣的目的。

3、鄂式破碎機(jī)的工作原理

破碎工作是靠動(dòng)鄂板周期地壓向固定鄂板，將夾在兩鄂板之間的物料壓碎。尋常動(dòng)鄂和固定鄂上的破碎板是經(jīng)過加強(qiáng)處理并帶有波紋狀牙齒，因此鄂式破碎機(jī)要以擠壓破碎為主，兼有劈裂與斷的作用。鄂式破碎機(jī)的排料是當(dāng)動(dòng)鄂板離開固定鄂板時(shí)，物料靠自重從下方排料口排出，產(chǎn)物粒度由排料口尺寸決定。

依照動(dòng)鄂運(yùn)動(dòng)的軌跡，呆分為簡單擺鄂式破碎機(jī)與繁雜搖擺鄂式破碎機(jī)。鄂式破碎機(jī)俗稱\

老虎口\，是歷史悠久的破碎機(jī)之一，至今仍是破硬物料最有效的設(shè)備。

4、反攻式破碎機(jī)工作原理：

反攻式破碎機(jī)是一種利用沖擊能來破碎物料的破碎機(jī)械。本機(jī)工作時(shí)，在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下，轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)，物料進(jìn)入板錘作用區(qū)時(shí)，與轉(zhuǎn)子上的板錘撞擊破碎，后又被拋向反攻裝臵上再次破碎，然后又從反攻襯板上彈回到板錘作用區(qū)重新破碎，此過程重復(fù)進(jìn)行，物料由大到小進(jìn)入一、二、三、反攻腔重復(fù)進(jìn)行破碎，直到物料被破碎至所需粒度，由出料口排出。調(diào)整反攻架與轉(zhuǎn)子之間的間隙可達(dá)到改變物料出料粒度和物料形狀的目的。反攻式破碎機(jī)性能特點(diǎn)：

１５

1.進(jìn)料口大、破碎腔高、適應(yīng)物料硬度高，塊度大、產(chǎn)品石粉少；2.反攻板與板錘間隙能便利調(diào)理，有效控制出料粒度，顆粒形狀好；3.結(jié)構(gòu)緊湊、機(jī)器剛性強(qiáng)、轉(zhuǎn)子具有大的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；4.高鉻板錘，抗沖擊、抗磨損、沖擊力大；5.無鍵連接，檢修便利，經(jīng)濟(jì)可靠；

6.破碎功能全、生產(chǎn)率高、機(jī)件磨耗小、綜合效益高

5、球磨機(jī)的工作原理

球磨機(jī)工作原理：物料由進(jìn)料裝臵經(jīng)入料中空軸螺旋均勻地進(jìn)入磨機(jī)第一倉，倉內(nèi)鑲有襯板與提升條，內(nèi)裝不同規(guī)格鋼球，筒體轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生離心力將鋼球帶到一定高度后落下，對物料產(chǎn)生重?fù)艉脱心プ饔谩Ｎ锪显诘谝粋}達(dá)到粗磨后，經(jīng)隔倉板進(jìn)入其次倉，該倉內(nèi)也鑲有襯板與提升條，內(nèi)裝鋼鍛，將物料進(jìn)一步研磨。磨后的粉狀物通過卸料螺旋排出，完成粉磨作業(yè)。

6、離心泵的工作原理

離心泵的工作原理是：離心泵所以能把水送出去是由于離心力的作用。水泵在工作前，泵體和進(jìn)水管必需罐滿水行成真空狀態(tài)，當(dāng)葉輪快速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，葉片促使水很快旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)著的水在離心力的作用下從葉輪中飛去，泵內(nèi)的水被拋出后，葉輪的中心部分形成真空區(qū)域。水原的水在大氣壓力(或水壓)的作用下通過管網(wǎng)壓到了進(jìn)水管內(nèi)。這樣循環(huán)不已，就可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)抽水。

7、軸流泵的工作原理和特點(diǎn)

1、軸流泵的工作原理

軸流泵與離心泵的工作原理不同，它主要是利用葉輪的高速旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的推力提水。軸流泵葉片旋轉(zhuǎn)時(shí)對水所產(chǎn)生的升力，可把水從下方推到上方。

軸流泵的葉片一般浸沒在被吸水源的水池中。由于葉輪高速旋轉(zhuǎn)，在葉片產(chǎn)生的升力作用下，連續(xù)不斷的將水向上推壓，使水沿出水管流出。葉輪不斷的旋轉(zhuǎn)，水也就被連續(xù)壓送到高處。2、軸流泵的一般特點(diǎn)

（1）水在軸流泵的流經(jīng)方向是沿葉輪的軸相吸入、軸相流出，因此稱軸流泵。（2）揚(yáng)程低（1～13米）、流量大、效益高，適于平原、湖區(qū)、河網(wǎng)區(qū)排灌。（3）起動(dòng)前不需灌水，操作簡單。

第六講、磷酸生產(chǎn)常用的材料：

１６

一、磷酸生產(chǎn)常用不銹鋼材料

1.鉻18鎳12型奧氏體不銹鋼如：316、316L、317、317L

適用介質(zhì)與工況條件：磷礦中F與SiO2大體平衡，含氯低的二水物磷酸制備

應(yīng)用范圍：磷酸泵葉輪、蝸殼。泵軸、緊固件、過濾機(jī)上錯(cuò)氣盤、受液部件、加料器、氣液分開器等，管道、管件、閥門、儀器的耐腐蝕內(nèi)件。317L常用于半水物磷酸過濾機(jī)的受液部件、加料器

2.高鉻鎳不銹鋼如：904L

適用介質(zhì)與工況條件：供磷礦不恒定，有時(shí)含氯高的二水物磷酸制備及含氯低的半水物磷酸制備應(yīng)用范圍：磷酸泵葉輪、蝸殼。泵軸、緊固件、過濾機(jī)下錯(cuò)氣盤，反應(yīng)槽漿拌漿軸和葉片3.鉻25型鐵素體--奧氏體雙相不銹鋼如：CD4MCu

適用介質(zhì)與工況條件：二水物磷酸制備中要求耐磨耐腐蝕場合的鑄件

應(yīng)用范圍：磷酸泵葉輪、蝸殼、端蓋，過濾機(jī)下錯(cuò)氣盤，反應(yīng)槽漿拌漿的葉片等

4.鉻30型鐵素體不銹鋼如：FCr30

適用介質(zhì)與工況條件：要求耐磨耐腐蝕性能高的鑄件應(yīng)用范圍：二水物及半水物磷酸的料漿泵葉輪5.鐵-鎳基耐蝕合金如：Sanicro28、HastelloyG

適用介質(zhì)與工況條件：含氯高的二水物磷酸裝臵的濃縮設(shè)備及半水物磷酸制備應(yīng)用范圍：磷酸加熱器、循環(huán)泵閃蒸室，反應(yīng)槽漿拌漿，磷酸料漿泵6.鎳基耐蝕合金如：HastelloyC

適用介質(zhì)與工況條件：含氯高的二水物磷酸裝臵的濃縮設(shè)備及半水物磷酸制備，及耐氫氟酸場合應(yīng)用范圍：磷酸加熱器、循環(huán)泵閃蒸室，反應(yīng)槽漿拌漿，磷酸料漿泵，HastelloyC類合金可耐氫氟酸、鹽酸的設(shè)備和部件

附：幾種常用不銹鋼的主要成分：％不銹鋼名稱316316L317317L904LCD4MCuFCr30Sanicro28HastelloyGHastelloyC

碳C≦0.08≦0.03≦0.08≦0.03≦0.02≦0.04≦1.5≦0.02≦0.05≦0.08鉻Cr16--1816--1818--2018--1919--2325—26.528--3026--2821--2314.5—16.5鎳Ni10--1410--1411--1513--1423--284.75--6微量29.5—32.538--46微量鉬Mo2--32--33--43—3.54--51.75—2.25微量3--45.5—7.515--17銅Cu----1--22.75—3.25-0.6—1.41.5—2.5-錳Mn≦2.0≦2.0≦2.0≦1.75≦2.0≦1.01.0—1.5≦2.01--2≦1.0鐵Fe---------4--7１７

常用耐蝕合金材料選用表

介質(zhì)序號123456789101112131415稀濃稀濃磷有無堿硫硫硝硝酸機(jī)機(jī)、酸酸酸酸酸酸鹽F30%CrMoCr30√×○×√○○○ZG0Cr26Ni5Mo2Cu3CD4MCu√○○×√√√√ZG00Cr20Ni25Mo4.5Cu904L√√××√√√√Z180C13JSB-20×××××××√KmTBCr15Mo3Cr15Mo3×××××××√KmTBCr26Cr26×××××××√ZG00Cr14Ni14Si4C4×○√√○√√○ZG00Cr20Ni29Mo3Cu4Nb20合金