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《昆明理工大学》 2006年
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水热法处理磷石膏过程研究

杨斌  
【摘要】:磷石膏是湿法磷酸生产过程中产生的副产物,每生产1吨湿法磷酸(按100%P_2O_5计)就会产生4.5~5.0t的磷石膏。在今后5年中世界磷肥需求量将以每年2.7%的幅度增长,其中中国的磷酸生产扩能将占全球一半以上,与此伴生的磷石膏的增长也将成了磷复肥生产企业实现可持续发展的负担。磷石膏中除了含有80%以上的CaSO_4·2H_2O以外,还含有少量磷酸盐、氟化物等杂质,这些杂质的存在极大地影响了磷石膏的综合性能,使其利用受到很大的限制。 在水热条件下晶体生长的各种参数能进行人为的调整,晶体的生长习性能够得到充分的显露;目前,利用水热法处理磷石膏的报道还比较少见;因此,本文用水热法对磷石膏的改性处理进行了探索。利用化学分析法和X—射线衍射对磷石膏的主要化学成分进行分析,利用光学显微镜和电子扫描电镜观察磷石膏的晶体形貌,利用差热分析仪初步确定磷石膏发生相变时的脱水温度。 在利用水热法处理磷石膏的过程中,水热工艺条件的改变和添加剂的加入改变了水热体系的性质,从而影响到磷石膏的溶解和结晶习性。实验主要以P_2O_5脱除率、CaO和SO_3的回收率、结晶水含量和磷石膏晶体形貌为主要考察指标。在实验中,利用单因素实验法系统地考察了影响磷石膏水热处理的水热温度、水热时间和固液比,确定了实验范围内的最佳水热时间、水热温度和固液比,并对磷石膏化学成分和晶体形貌有明显影响的添加剂进行了筛选。实验证明:在水热温度140℃、水热时间为4h、固液比为0.60、水热溶剂为酸性时,磷石膏水热产物能获得相对较高的P_2O_5脱除率和较高的CaO、SO_3回收率,同时磷石膏水热产物的晶体形貌也较为规整;而水热体系中加入添加剂后,在获得高的P_2O_5脱除率和CaO、SO_3回收率的同时,磷石膏水热产物的晶体也朝着更为规整的长柱状生长。 为了考察复合添加剂对磷石膏水热产物的影响,本文还利用正交优化实验法对添加剂组合进行筛选,确定了在最佳添加剂组合时磷石膏水热产物能够获得99.18%的P_2O_5脱除率、99.96%的CaO回收率和99.40%的SO_3回收率,同时磷石膏水热产物的结晶水含量接近半水石膏理论结晶水含量6.20%,水热产物的晶体也朝着细长柱状生长。 通过实验证明在进行水热处理前对磷石膏进行水洗不利于磷石膏的CaO和SO_3的回收,同时磷石膏晶体的生长也会受到影响。 通过对磷石膏水热处理过程的机理进行分析得知,通过改变水热体系的工艺
【学位授予单位】:昆明理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TQ074;TQ126.35

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【引证文献】
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【同被引文献】
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【相似文献】
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5 张继军;开磷磷石膏砖支援农村改造[N];中国化工报;2009年
6 记者 项菲菲;国内首个磷石膏项目落户綦江[N];重庆日报;2010年
7 记者 张四代;印度“铜老大”致力磷石膏零排放[N];农资导报;2010年
8 汪志;磷石膏可做土壤改良剂[N];中国环境报;2010年
9 记者 胡敏;德阳尝试新法处置磷石膏[N];四川日报;2008年
10 通讯员 汤云明 记者 杨世玥 张成军;晋宁磷石膏获利3000万[N];昆明日报;2009年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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9 李颖;SBA-15介孔分子筛的改性及其催化性能[D];哈尔滨工业大学;2007年
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