湿法磷酸料浆分层过滤新工艺研究

摘要

该文在传统的湿法磷酸生产中磷酸料浆混合过滤的基础上,提出了分层过滤的新工艺.该工艺为提高湿法磷酸料浆过滤性能,促进磷酸生产的发展具有极大的作用.该文介绍了湿法磷酸生产中磷酸料浆的分层过滤实验.根据固液分离的基本原理,将磷酸料浆经过水力旋流器分级和分股,再将分级和分股后的轻、重液,通过分层延时加料形成分层过滤.过滤实验的装置则是采用真空泵和真空布氏漏斗.过滤实验所用料浆是根据不同的浓度进行配置的.该文实验结果为:与传统的混合过滤相比较,该新工艺可显著提高磷酸料浆的过滤强度达16﹪左右;在分层过滤新工艺中,影响磷酸料浆过滤性能的主要因素是过滤真空度、过滤温度、料浆浓度和轻液中固相平均粒径,其次是分层加料延缓时间;分层过滤的优化操作条件是:过滤真空度宜控制在65KPa左右,过滤温度宜控制在68℃~80℃之间,料浆浓度宜控制在900g/L左右,轻液中固相平均粒径宜控制在8.31微米左右,分层加料延缓时间宜控制在6秒左右;对实验数据按最小二乘法回归拟合,建立了磷酸料浆过滤速度的经验数学模型.该实验结果可用于湿法磷酸生产中料浆过滤设计和操作的理论依据,可用于磷酸工业生产的放大和优化.

目录

文摘

英文文摘

1.绪论

1.1本课题研究的实际意义

1.2国内外湿法磷酸料浆过滤处理概况

1.3本课题研究的目的

2.文献综述及实验分析

2.1水力旋流器简介

2.1.1水力旋流器分级的基本原理

2.1.2水力旋流器的操作控制因素

2.2颗粒和液体的性质

2.2.1颗粒的性质

2.2.2液体的性质

2.3过滤的基本原理

2.3.1过滤过程的基本特性

2.3.2过滤基本方程

3.实验过程

3.1实验方案

3.2实验装置、仪器及药品

4.实验结果

4.1正交试验

4.1.1直观分析法算法

4.1.2方差分析法算法

4.1.3正交试验设计

4.1.4正交试验结果与分析

4.2过滤方式对过滤强度的影响

4.3过滤温度对过滤强度的影响

4.4过滤真空度对过滤强度的影响

4.5料浆浓度对过滤强度的影响

4.6轻液中固相平均粒径对过滤强度的影响

4.7分层加料延缓时间对过滤强度的影响

4.8综合讨论

4.8.1料浆浓度和过滤方式对过滤强度影响的比较

4.8.2过滤真空度和过滤方式对过滤强度影响的比较

4.8.3过滤温度和过滤方式对过滤强度影响的比较

4.9经验模型

4.9.1建立经验数学模型

4.9.2利用回归方法确定数学模型

5.实验讨论

6.常规强化过滤措施的讨论与分析

6.1严格控制反应部分的工艺操作条件

6.2加絮凝剂

6.3加结晶改性剂

6.4加添加剂

6.5湿法磷酸生产中磷矿预处理技术的应用

7.结论

附表1(正交试验表)

附表2(多元线性回归程序)

附表3(主要符号表)

参考文献

声明

致谢