Интенсификация дигидратного способа получения экстракционной фосфорной кислоты с использованием технологических примесей

• Автор: Глазырина, Любовь Николаевна
• Шифр специальности: 05.17.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1980
• Место защиты: Свердловск
• Количество страниц: 139 с.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Краткая характеристика способов получения ЭФК

1.1.1. Дигидратный способ И

1.1.2. Ангидритннй способ .

1.1.3. Полугидратннй способ .

1.1.4. Комбинированные способы

1.2. Влияние примесей на морфологию кристаллов .

сульфата кальция ,

1.3. Влияние примесей на растворимость и ыетастабильное равновесие кристаллогидратов сульфата кальция.
1.4. Влияние примесей на скорость фазовых превращений кристаллогидратов сульфата кальция . .

1.5. Влияние примесей на разлохение фосфатного

сырья и внедрение ПРО ионав кристаллическую решетку сульфата кальция .
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
2. ВЛИЯНИЕ СОВМЕСТНОГО ПРИСУТСТВИЯ ИОНОВ ии Г НА
МЕТАСТАБИЛЬНОЕ РАВНОВЕСИЕ СавОА 0,5Нг0 г
СавОА РлО В РАСТВОРАХ ФОСФОРНОЙ КИСЛОТЫ .
2.1. Методика расчетов и экспериментальных исследований .
2.2. Влияние ионного отношения РА на подвижное равновесие ЩН2РО4з
ЩНРОА НГ3 АЩ МП5г
ДГ А1Р4 ггг АЩй Г А1Г
2.3. Влияние ионного отношения РА на растворимость, температуру метастабильного равновесия и теплоту растворения кристаллогидратов сульфат а. кальция .
2.4. О вероятном механизме влияния ионного отношения на растворимость и температуру
метастабильного равновесия кристаллогидратов сульфата кальция и технологическом использовании полученных данных . . . .
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
3. ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРИМЕСЕЙ НА КРИСТАЛЛИЗАЦИЮ СУЛЬФАТА КАЛЬЦИЯ В ДИГИДРАТНОМ РЕЖИМЕ ПРИ ПОВЫШЕННЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ И КОНЦЕНТРАЦИЯХ ФОСФОРНОЙ КИСЛОТЫ . .
3.1. Методика эксперимента .
3.2. Влияние ионного отношения ГА1Л .
3.3. Влияние кремнефтористоводородной и серной кислот .
3.4. Влияние концентрации фосфорнокислого раствора и температуры
3.5. О технологическом использовании данных . .
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
4. ВЛИЯНИЕ ИОННОГО ОТНОШЕНИЯ РАР5 НА СКОРОСТЬ ФАЗОВЫХ ПРЕВРАЩЕНИЙ КРИСТАЛЛОГИДРАТОВ СУЛЬФАТА КАЛЬЦИЯ В ФОСФОРНОКИСЛЫХ РАСТВОРАХ
4.1. Методика эксперимента .
4.2. Влияние ионного отношения РА на процесс перекристаллизации Са 0,5Н0 Са. 2 НгО.
4.3. Влияние ионного отношения ГАна процесс перекристаллизации СавО НцО СаЗО 0,5г
4.4. О технологическом использовании данных . . .
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
5. ПОЛУЧЕНИЕ ЭФК ДИГИДР АТНЫМ СПОСОБОМ В УКРУПНЕННЫХ ЛАБОРАТОРНЫХ И ПРОМЫШЛЕННЫХ УСЛОВИЯХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ФТОРИДБИФТОРИДА АММОНИЯ.
5.1. Методика проведения испытаний Об
5.2. Получение ЭФК концентрацией ЗОЗ
при температуре в дигидратном режиме.
5.3. Получение ЭФК в заводских условиях в стандартном дигидратном режиме с использованием фто
ридбифторида аммония ЮЪ
5.4. Техникоэкономическое обоснование использования фторидбифторида аммония для интенсификации дигидратного способа получения ЗФК.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Ш
ВЫВОДЫ. ц
ЛИТЕРАТУРА


По другому способу используется так называемый эффект предварительной подготовки исходных реагентов к реакции ,,,, , который заключается в смещении концентрированной серной кислоты с раствором разбавления, рециркулируемой пульпой, распределении кислоты по зонам и поверхности пульпы в экстракторе, а такхе в предварительном смешении фосфатного сырья с пульпой или фосфорной кислотой. Полохительный эффект в данном способе достигается за счет снихения степени пересыщения раствора по сульфату кальция и уменьшения локальных пересыщений. Наиболее эффективным является третий путь, предполагающий проведение регулируемой кристаллизации дигидрата сульфата кальция. Широко известны, например, способы улучшения качества кристаллов посредством введения в процесс активных затравок ,. Менее изученными, но наиболее интересными представляются методы, использующие эффект влияния примесей на рост кристаллов сульфата кальция. И и Г или . Последнее объясняют образованием фторкомплексов алюминия типа А1хХ х ,,,. А1 и Р не оказывает значительного влияния на стабильность ПСК. Дъ и г изменяет, по всей вероятности, и метастабильное равновесиеПСКгДСЯ, подтверхдением чего являются эмпирические данные о кристаллизации ДСК при вплоть до РОе , и при из растворов концентрацией 3 0 в . Четкий анализ имеющихся эмпирических данных крайне затруднен вследствие отсутствия данных по растворимости ПСК и ДСК в исследуемых фосфорнокислых растворах. Полностью отсутствуют дпнные по метастабильному равновесию сПСК ДСК в фосфорнокислых растворах в зависимости от ионного отношения алюминия и фтора в них, которые могли бы составить физикохимическую основу для проведения процессов направленной кристаллизации ДСК и ПСК из фосфорнокислых растворов посредством регулирования ионного соотношения фтора и алюминия. ЭФК с направленной кристаллизацией ДСК. Экстракционный способ производства фосфорной кислоты заключается в равлохении природных фосфатов в фосфорнокислых растворах серной кислотой с извлечением Рд в хидкую фазу кристаллизацией сульфата кальция и последующим отделением образующейся твердой фазы от фосфорной кислоты. Основная вадача процесса экстракции максимальное извлечение Ч в раствор и кристаллизация крупных однородных кристаллов сульфата кальция, хорошо фильтрующих и легнфтмнвающихся от фосфорной кислоты. Главными тенденциями развития производства ЭФК являются увеличение единичной мощности установок повышение концентрации продукционной кислоты максимальный выход в кислоту комплексное использование фосфатного сырья утилизация сульфата кальция онихение энергетических затрат 2,4,. Для определения направлений работ по совершенствованию технологии производства ЭФК, с учетом основных тенденций ее развития, необходимо знать преимущества и недостатки существующих способов получения ЭФК. Способы производства ЭФК различаются приемами введения исходных реагентов, использованием различных схем циркуляции, аппаратурным оформлением процесса. В зависимости от фазового состава сульфата кальция, образующегося при разделении фосфатов, различают способы ангидритнне, полугидратные, дигидратные и комбинированные, в которых используется перекристаллизация одной твердой фазы в другую. ЭФК концентрацией не выше РО ,,,,, и ДСК, который удаляется в отвал . Начата практическая реализация отдельных способов утилизации ДСК в промышленности 1,. Для поддерхания заданной температуры в дигидратном процессе испольвуют предварительное разбавление и охлахдение серной кислоты, охлахдение пульпы в вакуумиспарительных установках ,,, непосредственно в реакторе, работающем под вакуумом, или продувкой холодного воздуха на поверхность пульпы или через ее слой . Уменьшение потерь фтора, 0 и объема сточных вод достигается путем осуществления промывки осадка ДСК нагретым до раствором кремнефтористоводородной кислоты или смесью концентрата от вакуумиспарителя и раствора кремнефтористоводородной кислоты . С целью улучшения условий формирования осадка ДСК используют специальные способы введения серной кислоты в экстрактор ,,,, ПАВ , , активные затравки или регуляторы роста кристаллов ,,. ДСК с вакуумфильтра не превышает кгмрч .