硝酸磷肥生產(chǎn)中酸不溶物的分離研究.pdf

1、在硝酸磷肥生產(chǎn)中使用的磷礦中的雜質(zhì)是在其形成或者開(kāi)采時(shí)產(chǎn)生的，主要有石英等礦物質(zhì)，其中大部分并不溶于硝酸，從而成為酸解液中的酸不溶物。酸不溶物的分離問(wèn)題在我國(guó)硝酸磷肥生產(chǎn)中顯得更加嚴(yán)重和突出，這是因?yàn)殡m然我國(guó)磷礦儲(chǔ)量非常豐富，富礦卻只有極小比例，絕大多數(shù)為中、低品位的磷礦，即P2O5含量偏低，雜質(zhì)較多，特別是酸不溶物含量竟然高達(dá)12％-14％。硝酸分解磷礦得到的分解液中的酸不溶物會(huì)隨著物料到達(dá)生產(chǎn)過(guò)程中的各個(gè)操作單元，對(duì)設(shè)備和產(chǎn)品質(zhì)量有

2、很不利影響。國(guó)內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)以及生產(chǎn)單位對(duì)硝酸磷肥生產(chǎn)裝置中酸不溶物分離系統(tǒng)的改造措施大多局限于設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，絕大多數(shù)的分離方式都是采用重力沉降、離心沉降等分離的方法。雖然這些方法在一定程度上改善了酸不溶物對(duì)生產(chǎn)的不利影響，但還沒(méi)有達(dá)到非常理想的效果，酸不溶物的分離率只達(dá)到20％左右，與理想的分離效果還有一定的差距。
　　 通過(guò)查閱國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)資料，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)考察實(shí)際情況，考慮采用絮凝沉淀的思路進(jìn)行酸不溶物的分離研究。在水處理行業(yè)中，

3、最廣泛使用的方法便是絮凝沉淀法，是一種經(jīng)濟(jì)、方便、處理效率很高的水處理技術(shù)。絮凝劑是一類(lèi)可使把溶液中的懸浮顆粒或者膠體聚集在一起形成可視絮狀沉淀的物質(zhì)。絮凝劑作用于水中的懸浮顆粒或膠體的表面所帶電荷，使其失去穩(wěn)定性;然后在分子力的作用下，水中細(xì)小膠體和分散顆粒相互碰撞形成絮體，隨著其尺寸和質(zhì)量的不斷變大，在重力的作用下形成大量可視沉淀。在酸解液中，粒度較小的酸不溶物的存在狀態(tài)與廢水中的雜質(zhì)相同，膠體和懸浮顆粒是主要的組成部分。所以可以采

4、用化學(xué)凝絮的方法對(duì)硝酸磷肥生產(chǎn)過(guò)程中的酸不溶物進(jìn)行分離，以期達(dá)到理想的效果。
　　 絮凝劑種類(lèi)繁多，影響絮凝沉淀效果因素也多種多樣。所以本論文的主要研究?jī)?nèi)容是根據(jù)化學(xué)絮凝原理，在實(shí)驗(yàn)室采用各種有機(jī)、無(wú)機(jī)絮凝劑進(jìn)行分離試驗(yàn)，篩選有效絮凝劑、研究改良有效絮凝劑，并計(jì)算出有效絮凝劑的最佳用量。實(shí)驗(yàn)部分為三個(gè)步驟:絮凝劑海選實(shí)驗(yàn)、絮凝劑優(yōu)選試驗(yàn)及有效絮凝劑的最佳用量實(shí)驗(yàn)。經(jīng)實(shí)驗(yàn)篩選及改性，7#、8#、9#和13#絮凝劑是分離效果較好的絮

5、凝劑，其中7#絮凝劑和8#絮凝劑的酸不溶物的去除率均在90％以上。經(jīng)過(guò)進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)可知，9#絮凝劑和13#絮凝劑仍需進(jìn)行進(jìn)一步的改性來(lái)滿(mǎn)足生產(chǎn)實(shí)際的要求;7#絮凝劑和8#絮凝劑在溫度為60℃、酸解液200mL時(shí)的最佳用量分別是:最佳添加量為2mL和最佳配制濃度0.5％;最佳添加量為10mL和最佳配制濃度0.1％。在化學(xué)絮凝沉淀效果良好的基礎(chǔ)上，初步設(shè)計(jì)使用螺旋沉降式離心機(jī)改進(jìn)酸不溶物的分離系統(tǒng)，以期到達(dá)獲得更好的實(shí)際分離效果。