鎂離子對磷酸一銨結(jié)晶過程的影響.pdf

1、磷酸一銨作為磷資源開發(fā)應(yīng)用的一條重要產(chǎn)業(yè)鏈，其技術(shù)開發(fā)一直受到廣大學(xué)者的關(guān)注。工業(yè)生產(chǎn)對于磷酸一銨產(chǎn)品不僅有純度的要求，其產(chǎn)品的粒度分布也影響其應(yīng)用，這就要求我們對磷酸一銨的工業(yè)結(jié)晶過程開展深入的研究。
　　濕法磷酸生產(chǎn)磷酸一銨的過程中，最后磷酸一銨的產(chǎn)品是通過冷卻結(jié)晶而大批量生產(chǎn)的，由于濕法磷酸雜質(zhì)含量復(fù)雜，在經(jīng)過兩次中和后，大部分雜質(zhì)已經(jīng)基本去除，但是溶液中仍然后有0.5％左右的鎂離子，這部分鎂會在溶液濃縮之后直接進入到結(jié)晶液

2、中，影響磷酸一銨結(jié)晶過程。目前國內(nèi)對于磷酸一銨的結(jié)晶，特別是添加雜質(zhì)的非等溫結(jié)晶行為的研究很少，弄清鎂離子存在條件下，不同降溫模式下的磷酸一銨結(jié)晶行為，對工業(yè)結(jié)晶具有很好的指導(dǎo)作用。
　　本實驗利用激光在線檢測系統(tǒng)測定了磷酸一銨的溶解度和介穩(wěn)區(qū)寬度，并研究了添加鎂之后磷酸一銨溶解度和介穩(wěn)區(qū)寬度的變化，結(jié)果顯示，當鎂存在時磷酸一銨溶解度和介穩(wěn)區(qū)寬度都會變大。同時考察了攪拌速度、溫度對介穩(wěn)區(qū)寬度的影響，攪拌速度越大介穩(wěn)區(qū)寬度越窄，當溫

3、度從30℃上升到55℃，介穩(wěn)區(qū)寬度從14℃降低到了4.9℃。
　　實驗還測定了在添加了鎂之后磷酸一銨飽和溶液密度和粘度的變化情況。當鎂添加量從0.5%增加到10%時，磷酸一銨的飽和溶液的粘度會有大幅度的增加，在40℃下，溶液的粘度從2.03mpa/s增加到了5.77mpa/s，同時溶液的密度也由1.208g/cm3增加到1.286g/cm3。
　　自行設(shè)計和安裝了一套恒溫水浴控制系統(tǒng)，通過對閥門的控制實現(xiàn)了自然降溫、線性降溫

4、、先恒溫再降溫和階梯型降溫四種不同的降溫速率，考察了四種不同的降溫速率對磷酸一銨結(jié)晶動力學(xué)的影響。實驗采用密度法來測定結(jié)晶過程中磷酸一銨的實時濃度，并結(jié)合濃度值在已建立的結(jié)晶動力學(xué)模型的基礎(chǔ)上采用非線性優(yōu)化求解的方法獲得了磷酸一銨的結(jié)晶動力學(xué)參數(shù)。磷酸一銨的生長動力學(xué)級數(shù)在各種降溫模式下均為1，而生長動力學(xué)系數(shù)與降溫模式有密切關(guān)系，自然降溫模式下生長動力學(xué)系數(shù)最大，而線性降溫模式下的生長動力學(xué)系數(shù)最小。
　　最后實驗研究了添加鎂之