文档介绍：湿法磷酸生产饲料级磷酸氢钙
生产工艺
张 春
2013年3月
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一、湿法磷酸
1、通常所称的“湿法磷酸”实际上是指硫酸法湿法磷酸，即用硫酸分解磷矿生产得到的磷酸。硫酸法的特点是矿石分解后的产物磷酸为液相，副产物硫酸钙是溶解度很小的固相。两者的分离是简单的液固分离，具有其他工艺方法无可比拟的优越性。因此，硫酸法生产磷酸工艺在湿法磷酸生产中处于主导地位。
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2、湿法磷酸工艺按其所用无机酸的不同可分为硫酸法、***法、盐酸法等。矿石分解反应式表示如下：
Ca5F(PO4)3+10HNO3 == 3H3PO4 + 5Ca(NO3)2 + HF
Ca5F (PO4)3 + 10HCl == 3H3PO4 + 5CaCl2 + HF
Ca5F(PO4)3+5H2SO4+ nH2O == 3H3PO4 + 5Ca SO4•nH2O +HF
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3、通常所称的“湿法磷酸”实际上是指硫酸法湿法磷酸，硫酸钙结晶的形式，可以是0，1/2，2。在不同的反应温度和磷酸浓度下，可以生成无水硫酸钙（CaSO4），半水硫酸钙（CaSO4•）和二水硫酸钙（CaSO4•2H2O）。相应地，湿法磷酸的生产工艺可分为无水物法、半水法、二水法及半水-二水法等。其中，二水法由于技术成熟、操作稳定可靠、对矿石的适应性强等优点，在湿法磷酸工艺中居于主导地位。目前，我国80%以上的磷酸都采用湿法磷酸二水法流程生产。二水法流程具有工艺简单、技术成熟、对矿石种类适应性强的特点，特别适用于中低品位矿石，在湿法磷酸生产中居于统治地位。
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硫酸钙结晶分两步进行反应。
第一步：Ca5F(PO4)3 + 7H3PO4 +5 H2O → 5Ca(H2PO4)2•H2O + HF
第二步：Ca(H2PO4)2•H2O + H2SO4 +（n-1）H2O → CaSO4•nH2O + 2H3PO4
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4、二水法硫酸钙工艺条件
①、停留时间τ
指反应槽内平均停留时间，其目的是使石膏结晶长大，并消除过饱和度，提高过滤能力。
1、为磷矿的全部转化提供足够的停留时间。
2、为正常的结晶成长和生产合格的结晶粒度提供足够的停留时间。
3、由于磷矿粉的分解反应一般在1～，因此反应时间主要是影响结晶过程的因素。二水物流程的反应时间一般控制在4～6h为好。
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②、矿份细度
磷矿的分解速度与矿表面积成正比，酸解反应对磷浆的细度有一定的要求，因此提高矿细度，增加比表面积，从而加快酸解速度，提高矿的分解率；但过细的会增加动力消耗，太细也有不利之处，矿浆中的一些酸不溶物作为泥质颗粒会堵塞过滤孔道，导致过滤强度和洗涤率的降低，同时反应槽加矿区由于反应剧烈造成局部过饱和现象
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③、搅拌强度
搅拌器由传动装置（电机、减速机）和搅拌器组成
搅拌能使反应物混合均匀，加快离子迁移扩散，从而加快反应速度。并且对防止“包裹”及减少“包裹”现象，提高萃取率等均有好处。但过高的搅拌速度不仅耗能多而且有可能将已经长大的磷石膏晶体击碎。 。
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④、回浆量
加大回浆量能够冲稀投料区Ca2-、SO2-4的浓度，降低酸解体系的过饱和度，避免“包裹现象”并为新生成的二水硫酸该晶体提供晶种，减少新晶核的生成，促使磷石膏晶体长大。
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⑤、液相SO3浓度
适宜的SO3浓度随所用磷矿的不同而异，最好能通过评价试验来求得。 采用国产中品位磷矿为原料时，SO3浓度的控制范围大致为20～40mg/l。 SO3浓度过低，会导致磷矿粉分解不完全，但若SO3浓度过高，则不仅多耗硫酸，而且容易产生“包裹现象”，
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