鎂離子對(duì)磷酸一銨結(jié)晶過(guò)程的影響.pdf

1、磷酸一銨作為磷資源開(kāi)發(fā)應(yīng)用的一條重要產(chǎn)業(yè)鏈，其技術(shù)開(kāi)發(fā)一直受到廣大學(xué)者的關(guān)注。工業(yè)生產(chǎn)對(duì)于磷酸一銨產(chǎn)品不僅有純度的要求，其產(chǎn)品的粒度分布也影響其應(yīng)用，這就要求我們對(duì)磷酸一銨的工業(yè)結(jié)晶過(guò)程開(kāi)展深入的研究。
　　濕法磷酸生產(chǎn)磷酸一銨的過(guò)程中，最后磷酸一銨的產(chǎn)品是通過(guò)冷卻結(jié)晶而大批量生產(chǎn)的，由于濕法磷酸雜質(zhì)含量復(fù)雜，在經(jīng)過(guò)兩次中和后，大部分雜質(zhì)已經(jīng)基本去除，但是溶液中仍然后有0.5％左右的鎂離子，這部分鎂會(huì)在溶液濃縮之后直接進(jìn)入到結(jié)晶液

2、中，影響磷酸一銨結(jié)晶過(guò)程。目前國(guó)內(nèi)對(duì)于磷酸一銨的結(jié)晶，特別是添加雜質(zhì)的非等溫結(jié)晶行為的研究很少，弄清鎂離子存在條件下，不同降溫模式下的磷酸一銨結(jié)晶行為，對(duì)工業(yè)結(jié)晶具有很好的指導(dǎo)作用。
　　本實(shí)驗(yàn)利用激光在線檢測(cè)系統(tǒng)測(cè)定了磷酸一銨的溶解度和介穩(wěn)區(qū)寬度，并研究了添加鎂之后磷酸一銨溶解度和介穩(wěn)區(qū)寬度的變化，結(jié)果顯示，當(dāng)鎂存在時(shí)磷酸一銨溶解度和介穩(wěn)區(qū)寬度都會(huì)變大。同時(shí)考察了攪拌速度、溫度對(duì)介穩(wěn)區(qū)寬度的影響，攪拌速度越大介穩(wěn)區(qū)寬度越窄，當(dāng)溫

3、度從30℃上升到55℃，介穩(wěn)區(qū)寬度從14℃降低到了4.9℃。
　　實(shí)驗(yàn)還測(cè)定了在添加了鎂之后磷酸一銨飽和溶液密度和粘度的變化情況。當(dāng)鎂添加量從0.5%增加到10%時(shí)，磷酸一銨的飽和溶液的粘度會(huì)有大幅度的增加，在40℃下，溶液的粘度從2.03mpa/s增加到了5.77mpa/s，同時(shí)溶液的密度也由1.208g/cm3增加到1.286g/cm3。
　　自行設(shè)計(jì)和安裝了一套恒溫水浴控制系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)閥門的控制實(shí)現(xiàn)了自然降溫、線性降溫

4、、先恒溫再降溫和階梯型降溫四種不同的降溫速率，考察了四種不同的降溫速率對(duì)磷酸一銨結(jié)晶動(dòng)力學(xué)的影響。實(shí)驗(yàn)采用密度法來(lái)測(cè)定結(jié)晶過(guò)程中磷酸一銨的實(shí)時(shí)濃度，并結(jié)合濃度值在已建立的結(jié)晶動(dòng)力學(xué)模型的基礎(chǔ)上采用非線性優(yōu)化求解的方法獲得了磷酸一銨的結(jié)晶動(dòng)力學(xué)參數(shù)。磷酸一銨的生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)級(jí)數(shù)在各種降溫模式下均為1，而生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)系數(shù)與降溫模式有密切關(guān)系，自然降溫模式下生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)系數(shù)最大，而線性降溫模式下的生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)系數(shù)最小。
　　最后實(shí)驗(yàn)研究了添加鎂之