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)是在其形成或者開采時產(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。酸不溶物的分離問題在我國硝酸磷肥生產(chǎn)中顯得更加嚴(yán)重和突出，這是因為雖然我國磷礦儲量非常豐富，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隨著物料到達(dá)生產(chǎn)過程中的各個操作單元，對設(shè)備和產(chǎn)品質(zhì)量有

2、很不利影響。國內(nèi)外研究機構(gòu)以及生產(chǎn)單位對硝酸磷肥生產(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，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生產(chǎn)的不利影響，但還沒有達(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。
　　 通過查閱國內(nèi)外文獻(xiàn)資料，結(jié)合現(xiàn)場考察實際情況，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)。絮凝劑是一類可使把溶液中的懸浮顆?；蛘吣z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?；蚰z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)凝絮的方法對硝酸磷肥生產(chǎn)過程中的酸不溶物進(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內(nèi)容是根據(jù)化學(xué)絮凝原理，在實驗室采用各種有機、無機絮凝劑進(jìn)行分離試驗，篩選有效絮凝劑、研究改良有效絮凝劑，并計算出有效絮凝劑的最佳用量。實驗部分為三個步驟:絮凝劑海選實驗、絮凝劑優(yōu)選試驗及有效絮凝劑的最佳用量實驗。經(jīng)實驗篩選及改性，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)過進(jìn)一步實驗可知，9#絮凝劑和13#絮凝劑仍需進(jìn)行進(jìn)一步的改性來滿足生產(chǎn)實際的要求;7#絮凝劑和8#絮凝劑在溫度為60℃、酸解液200mL時的最佳用量分別是: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)計使用螺旋沉降式離心機改進(jìn)酸不溶物的分離系統(tǒng)，以期到達(dá)獲得更好的實際分離效果。