利用萃余磷酸制取重过磷酸钙的工艺条件研究

利用萃余磷酸制取重过磷酸钙的工艺条件研究张克峰1，刘春1，何兵兵2，胡宏2（1.贵州工业职业技术学院，贵州贵阳550008；2.瓮福（集团）有限责任公司）摘要：利用湿法磷酸净化副产的萃余磷酸为原料分解磷矿，采用化成法制取重过磷酸钙（以下简称重钙）。实验中采用单因素法考察了磷酸浓度、反应温度、磷矿粉细度、磷酸含固量和酸矿比对磷矿分解率与重钙产品品质的影响，实验得出的最佳工艺条件为：磷酸质量分数≥43%，含固量（质量分数）≤8%，酸矿比［m（P2O5）酸/m（P2O5）矿］为2.6，反应温度为45～65℃，反应时间为2～3min，将产物继续化成20～25min，化成温度为80℃，然后进行熟化，熟化温度为55℃，熟化时间为8～14d，在此工艺条件下重钙产品达到了一等品的标准。同时本研究还可以解决萃余磷酸的存放问题，使萃余磷酸得到了综合利用，具有较大的经济和社会效益。关键词：湿法磷酸；萃余磷酸；重过磷酸钙；化成法中图分类号：TQ132.32文献标识码：A文章编号：1006-4990（2015）07-0038-04ResearchonpreparationprocessoftripesuperphosphatefromraffinatephosphoricacidZhangKefeng1，LiuChun1，HeBingbing2，HuHong2［1.GuizhouIndustryPolytechnicCollege，Guiyang550008，China；2.Wengfu（Group）Co.，Ltd.］Abstract：Tripesuperphosphate（TSP）wasmanufacturedbydenprocess，withphosphoriteandraffinatephosphoricacidby-producedfromwetprocessphosphoricacidpurificationprocessastherawmaterial.Theeffectsofphosphoricacidconcentra-tion，reactiontemperature，phosphoritefineness，solidcontentofphosphoricacid，andtheratioofacidtophosphoritemineralondecompositionrateandproductqualityofTSPwereinvestigatedbysinglefactorexperiment.Theoptimalconditionswereobtainedasfollows:phosphoricacidconcentrationwasatleast43%，solidcontent（massfraction）waslessthan8%，theratioofacidtomineral［m（P2O5）acid/m（P2O5）mineral］was2.6，reactiontemperaturewasat45～65℃，reactiontimewas2～3min，denprocesstimewas20～25minandthedentemperaturewas80℃，ripeningtemperaturewas55℃，andripeningtimewas8～14d.Undertheseconditions，TSPcouldmeetthestandardoffirstclassproducts.Meanwhile，phosphoricacidsludgeandraffinatewereutilizedcomprehensively，sothatthestorageproblemofraffinatephosphoricacidwouldbesolved，whichwouldbringsignificanteconomicandsocialbenefits.Keywords：wetprocessphosphoricacid；raffinatephosphoricacid；tripesuperphosphate；denprocess磷矿和磷酸在适宜的工艺条件下可以生成重钙，原料磷矿和磷酸的品质不仅会影响重钙产品的品质，而且直接影响着生产工艺的选择，目前重钙的生产工艺主要有料浆法［1］和化成法［2］。本研究采用的原料为湿法磷酸副产的萃余磷酸，磷酸浓度较高，但品质较差，适合采用化成法。化成法是在普通磷酸钙的基础上发展起来的，主要流程包括原料混合、化成室继续反应和仓库熟化3个阶段［3-4］，熟化过程中若游离磷酸超过规定标准则需加入碱性物质如轻烧镁粉进行中和［5］，如需得到粒状重钙产品还需经过造粒和干燥过程。磷矿和磷酸制取重钙的主要反应式为：Ca5F（PO4