盐酸法饲料磷酸氢钙脱氟机理研究

摘要

论文利用鸿化公司饲料级磷酸氢钙生产装置,对盐酸法饲料磷酸氢钙生产过程中主要杂质--氟的脱除进行了研究.通过实验深入细致地研究了磷矿的组份变化、脱氟剂的选择、脱氟pH值、脱氟温度及脱氟时间等指标对脱氟液中磷氟比的影响,并对这些指标进行了优化.论文通过三个方面对饲料级磷酸氢钙生产中主要杂质F的影响因素进行了分析并找出最优控制指标:一.从磷矿组份上找出影响脱氟液中F含量的主要指标,通过磷矿中P<,2>O<,5>、Fe<,2>O<,3>、Al<,2>O<,3>、F、CaO等对磷氟比的影响试验,得出盐酸法饲料级磷酸氢钙的用矿标准为:P<,2>O<,5>≥30％、1.31％≤CaO/P<,2>O<,5>≤1.50％、R<,2>O<,3>/P<,2>O<,5>≤4％(其中Al<,2>O<,3>≤3％)、F≤3％(其中F含量是推荐值);二.通过试验反应条件结果,找出了影响脱氟率的主要控制指标:pH值、反应温度、反应时间,并得出:脱氟终点pH值最佳范围1.9~2.1,在保证P<,2>O<,5>/F≥230的前提下,尽可能降低终点pH值;脱氟温度最佳范围50~60℃;脱氟时间最佳范围30~40分钟.三.从脱氟的工艺路线进行研究,分别采用钠盐、钾盐、钙盐(钙盐采用CaO、CaCO<,3>两种),针对鸿化公司的实际情况得出:采用CaO脱氟是鸿化公司盐酸法生产饲料级磷酸氢钙的最为经济的工艺.鸿化饲料级磷酸氢钙公司,利用论文中提出的优化条件,通过优化生产工艺指标,利用原有设备、人员进行生产,每年获得经济效益509.87万元.

目录

文摘

英文文摘

第1章总论

1.1概述

1.2磷酸氢钙生产主要原料——磷酸的制备

1.2.1磷酸的性质

1.2.2热法磷酸的制备

1.2.3湿法磷酸的制备

1.3饲料级磷酸氢钙的生产方法

1.4酸萃取后磷酸中主要杂质F的脱除方法综述

1.4.1溶剂萃取法

1.4.2浓缩法深度脱氟

1.4.3化学沉淀脱氟法

1.5鸿化公司饲钙生产现状及存在的问题

1.5.1鸿化公司饲料磷酸氢钙生产现状

1.5.2盐酸法饲料级磷酸氢钙的历史及现状

1.6本研究的目的和意义

第2章基本原理

2.1鸿化公司饲钙生产流程

2.2磷酸萃取中F、Fe、Al的存在形式

2.2.1 F的变化形式

2.2.2 Fe、Al的变化形式

2.3Al3+、Fe3+杂质在净化中对F的影响分析

第3章试验研究

3.1试验条件的设计

3.1.1氟含量的测定

3.1.2磷含量的测定

3.2原料中磷矿组份对脱氟液中磷氟比的影响

3.2.1磷矿中CaO含量对磷氟比的影响

3.2.2磷矿中P2O5含量对磷氟比的影响

3.2.3磷矿中Al2O3、Fe2O3含量对磷氟比的影响

3.2.4磷矿中F含量对磷氟比的影响

3.2.5磷矿中CaO、P2O5含量同时变化对磷氟比的影响

3.2.6磷矿中CaO、F含量同时变化对磷氟比的影响

3.3脱氟剂的选择

3.3.1钠盐化学沉淀脱氟

3.3.2钾盐化学沉淀脱氟

3.3.3钙盐化学沉淀脱氟

3.4操作条件对脱氟液中磷氟比的影响

3.4.1脱氟终点pH值对脱氟液中磷氟比的影响

3.4.2脱氟温度对脱氟液中磷氟比的影响

3.4.3脱氟时间对脱氟液中磷氟比的影响

第4章 经济性分析

4.1产品质量

4.2磷矿消耗

4.3设备利用率

4.4经济效益

第5章结论

参考文献

致谢

作者在读工程硕士期间发表的论文

声明