磷石膏制硫酸新工藝探討.pdf

1、磷石膏是濕法磷酸生產(chǎn)時(shí)排放出的固體廢棄物，每生產(chǎn)1t濕法磷酸(以P<,2>O<,5>計(jì))約產(chǎn)生4.8～5.5t磷石膏。全世界磷石膏的年排放量超過(guò)2.8億噸，我國(guó)每年磷石膏的排放量超過(guò)2200萬(wàn)噸，而其利用率還不足總量的10％。堆放磷石膏不僅占用了大量土地，污染環(huán)境，而且給生產(chǎn)企業(yè)帶來(lái)很大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，磷石膏的綜合利用已成為制約磷肥行業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。 本文在不同溫度下，研究了硫磺的氣化速度，確立了試驗(yàn)中硫磺的最佳氣流

2、速度為：11.0g/h，在此條件下，針對(duì)影響磷石膏轉(zhuǎn)化率的因素：反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、添加劑等，作了單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)的比較研究。通過(guò)單因素試驗(yàn)，我們找到了在相同反應(yīng)條件下能大幅提高磷石膏轉(zhuǎn)化率的兩種添加劑。 B<,2>O<,3>和V<,2>O<,5>，利用850℃下，反應(yīng)1.5小時(shí)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，本文擬和出了磷石膏轉(zhuǎn)化率和泰勒標(biāo)準(zhǔn)篩目的數(shù)學(xué)關(guān)系式：Y=16.76+0.66×e<'X/37.17>；在總結(jié)了我國(guó)12家典型磷石膏組分的

3、基礎(chǔ)上，通過(guò)正交試驗(yàn)探討了反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間等因素對(duì)轉(zhuǎn)化率的影響，采用多元線性回歸得出了各試驗(yàn)因素對(duì)轉(zhuǎn)化率影響的回歸方程：T=-2.40128+0.00273A+0.15657B+0.04812c一0.01795D+0.30416E+0.32753F-0.17997G，通過(guò)方差分析，得出了每個(gè)因素的顯著性，其強(qiáng)弱順序?yàn)椋篈>B>F>E>C>G>D，還確立了試驗(yàn)各因素的最優(yōu)方案為：A<,6>B<,3>F<,3>E<,3>C<,3>G<,1

4、>D<,2>(以上T、A、B、C、D、E、F、G分別代表轉(zhuǎn)化率、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、SiO<,2>、A1PO<,4>、Fe<,2>O<,3>、Na<,2>SiF<,6>和K<,2>SiF<,6>；角標(biāo)代表各因素的水平數(shù))。并對(duì)試驗(yàn)的最優(yōu)方案作了驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)分析證明磷石膏的實(shí)際轉(zhuǎn)化率達(dá)到了99.12％。最后，本文提出了硫磺還原磷石膏制硫酸的原則工藝流程，該工藝屬于資源循環(huán)型綠色技術(shù)，可降低環(huán)境污染，其產(chǎn)生的SO<,2>濃度高，轉(zhuǎn)化吸收裝置投