濕法磷酸體系中二水硫酸鈣結(jié)晶的過程研究.pdf

1、以二水硫酸鈣(CaSO4·2H2O)作為研究對象，分析了濕法磷酸工廠中磷石膏以及濾液的成分，并對磷石膏性能進行了表征。根據(jù)磷酸生產(chǎn)的反應(yīng)過程，設(shè)計五種模擬體系研究二水硫酸鈣結(jié)晶和轉(zhuǎn)化情況，通過晶型結(jié)合晶粒大小及產(chǎn)品形貌，優(yōu)化出多元二水磷酸氫鈣-硫酸-磷酸-水體系作為研究二水硫酸鈣的結(jié)晶體系。該體系下為二水硫酸鈣晶型、晶粒大小為200μm的均勻球狀團聚顆粒，較好地模擬了濕法磷酸過程中二水硫酸鈣的結(jié)晶過程。
　　通過模擬體系研究了Al

2、3+、Fe3+、Na+、K+、Mg2+和F-對結(jié)晶和過濾的影響。采用掃描電鏡觀察樣品形貌、X射線衍射確定晶型、激光粒度儀測量平均粒徑，并測量了過濾速率和水溶性P2O5含量。Al3+、Fe3+、 Na+、K+、Mg2+和F-加入結(jié)晶體系后，會導(dǎo)致過濾速率的減慢。加入Al3+和Fe3+增加晶體的平均粒徑;加入Na+、K+和Mg2+平均粒徑變化不大;加入F-后平均粒徑減小。“聚晶”現(xiàn)象為晶體之間的團聚，其主要影響水溶性P2O5含量，含量適當(dāng)?shù)?/p>

3、Fe3+、Na+和K+有利于團聚晶體生成，提高水洗速率。
　　二水硫酸鈣晶體生長符合非完整光滑突變界面模型，雜質(zhì)離子存在情況下主要改變面網(wǎng)密度，使晶體在(020)晶面和(040)晶面的生長速度不同。
　　在模擬體系中對結(jié)晶溫度、液相SO42-含量、液相P2O5含量、攪拌速率、反應(yīng)時間等主要工藝參數(shù)優(yōu)化，優(yōu)化工藝參數(shù)為結(jié)晶溫度80℃、液相SO42-含量50g·L-1、液相P2O5含量260 g·L-1、攪拌速率50r/min和