微波電磁場對磷礦酸解液固反應影響的研究.pdf

1、硫酸或磷酸分解磷礦是磷肥工業(yè)中最重要的液固分解反應.該研究從磷礦酸解液固反應入手,通過對比的方法,探討常規(guī)的液固反應體系施加微波電磁場后,對分解反應的影響.主要的研究工作包括:1)構思和建立了間歇式多模腔微波反應器實驗裝置和間歇式程控加熱反應實驗裝置;2)開展了微波作用與否條件下,等溫和非等溫條件下的硫酸分解磷礦反應動力學研究;3)測定了微波電磁場對磷礦分解反應體系中的液相物質(zhì)的影響;4)研究了微波和加熱作用對溶液結(jié)晶過程的影響;5)利

2、用<'32>P示蹤劑,模擬了微波與加熱作用對介質(zhì)滲透的不同影響.實驗結(jié)果表明,在一定的條件下,微波能夠促進磷礦酸解液固分解反應的進行,加快反應速率;提高反應體系液相物質(zhì)的電導率,促進磷酸和硫酸的電離,同時能夠提高磷礦礦漿的溫度,促進水分蒸發(fā);微波能夠加快反應結(jié)晶的沉積析出,并具有細化、均化結(jié)晶的作用,但微波作用不會改變結(jié)晶晶習、晶格結(jié)構和晶體組成;微波作用提高了分子的活度和自由運動的分子數(shù)目,促進了磷酸分子或離子在多孔介質(zhì)和分子篩中的滲

3、透能力;微波不僅存在"熱效應",而且存在"非熱效應".提出了微波作用下過磷酸鈣生產(chǎn)的低硫酸濃度和高溫度新工藝,其中包含兩個方案:一是在磷礦與硫酸反應過程中施加微波;二是磷礦與硫酸反應后再施加微波場.利用微波技術,反應第一階段在低硫酸濃度和高系統(tǒng)溫度下加快磷礦酸解反應速度,提高磷礦分解率,防止出現(xiàn)鈍化性固態(tài)膜,通過蒸發(fā)水分在反應第二階段實現(xiàn)高磷酸初始濃度下的反應,促進Ca(H<,2>PO<,4>)<,2>·H<,2>O結(jié)晶析出,達到較高的