湿法磷酸体系中磷酸浸提过程及工艺研究
发布时间：2021-05-11 16:21
本文针对磷矿酸解体系进行研究,首先对磷矿物化性质进行相应的研究,采用原子吸收、SEM、电子探针等方法对其化学成分、晶相结构及微观表面形貌进行了研究,分析他们之间存在的异同。结果显示殷东、柳树沟及丁家坝磷矿之间在表面形貌,晶体的结晶度及杂质成分具有较大的区别。在某湿法磷酸工厂生产参数下基础上,以硫酸浸提磷矿石的反应过程为研究对象,在反应温度80℃,搅拌速率300r/min,反应时间180min的反应条件下,对硫酸浸提体系进行研究。通过原子吸收、扫描电镜、X射线电子衍射、比表面积与粒径分布等测量及表征。结果表明:磷矿浸提反应120min内大部分磷矿石转变为CaSO4·2H2 晶体,反应过程中,CaSO4·2H2O晶体首先在磷矿表面产生,在磷矿表面堆叠。随着反应进行,晶体长大后脱落,矿石结构坍塌。由此导致矿物平均粒径先增大后减小,孔性能的N2等温吸附曲线滞回环由H3型转变为H4型。对丁家坝和柳树沟磷矿在殷东磷矿过程研究的基础上工艺参数进行对比优化,分析搅拌速率,反应温度对磷酸浸提率的影响。针对殷东磷矿,进行工艺参数的正交实验研...
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
1.1 磷矿晶体及成分检测国内外研究现状
1.1.1 磷矿晶体结构
1.1.2 晶体生长理论
1.1.3 磷矿成分检测
1.2 磷矿酸解国内外研究进展
1.2.1 磷矿酸解动力学及热力学
1.2.2 磷矿酸解工艺
1.2.3 有机酸对磷矿酸解的作用
1.3 本文研究意义、目的和内容
第二章 实验部分
2.1 主要试剂与仪器
2.2 实验过程与方法
2.3 分析、检测与表征
第三章 原料磷矿分析
3.1 丁家坝
3.1.1 化学成分分析
3.1.2 晶相结构分析
3.1.3 微观表面形貌
3.2 柳树沟
3.2.1 化学成分分析
3.2.2 晶相结构分析
3.2.3 微观表面形貌
3.3 殷东
3.3.1 化学成分分析
3.3.2 晶相结构分析
3.3.3 微观表面形貌
3.4 本章小结
第四章 硫酸对磷矿酸解物性变化影响
4.1 主要化学成分变化过程
4.2 表面形貌与结构变化过程
4.3 晶型结构变化过程
4.4 粒径分布及孔性能变化过程
4.5 本章小结
第五章 磷矿酸浸提工艺及过程分析
5.1 丁家坝磷矿酸浸提工艺及过程分析
5.1.1 工艺条件研究
5.1.2 微观结构分析
5.1.3 比表面积变化
5.2 柳树沟磷矿酸浸提工艺及过程分析
5.2.1 工艺条件研究
5.2.2 化学组成变化
5.2.3 比表面积变化
5.3 宜昌殷东磷矿磷酸浸提工艺及过程研究
5.3.1 正交实验
5.3.2 不同工艺条件磷矿反应过程对比
5.3.3 反应不同阶段物理结构变化
5.4 本章小结
第六章 酸对磷矿酸解的影响
6.1 硫酸不同H~+浓度下酸解浸提过程
6.1.1 化学成分变化
6.1.2 物相变化
6.1.3 晶体转化分析
6.1.4 形貌变化
6.1.5 比表面积
6.2 盐酸对磷矿酸解的影响
6.2.1 化学成分变化
6.2.2 晶型变化分析
6.2.3 反应过程形貌变化
6.3 硝酸对磷矿酸解的影响
6.3.1 化学成分变化
6.3.2 晶型变化分析
6.3.3 反应过程形貌变化
6.4 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]矾山磷矿石的结构分析与矾山磷矿石晶体的发光性能研究[J]. 郭庆丰,廖立兵,夏志国,刘海坤,赵长春. 人工晶体学报. 2013(02)
[2]磷矿石中白云石晶体化学特性研究[J]. 何婷,张覃. 矿冶工程. 2012(05)
[3]胶磷矿晶体结构研究[J]. 黄小芬,张覃. 矿物学报. 2011(03)
[4]湖北远安磷矿成分分析及磷富集实验[J]. 闫会征,焦永杰,刘菊,朱洁. 化工矿物与加工. 2011(06)
[5]磷尾矿中磷镁赋存状态及其矿物特征研究[J]. 黄芳,刘世荣,李军旗,陈义. 矿物学报. 2010(02)
[6]高镁磷尾矿的矿石结构与矿物组成[J]. 黄芳,刘世荣,王华,李军旗,陈义. 矿物学报. 2010(01)
[7]磷钼酸铵容量法快速测磷矿石中五氧化二磷的改进[J]. 张新海,张覃. 现代矿业. 2010(03)
[8]织金新华磷矿碎屑磷灰石的矿物成分研究[J]. 刘世荣,胡瑞忠,周国富,龚国洪,金志升,郑文勤. 矿物学报. 2008(03)
[9]硫酸间隙分解鹤峰磷矿的工艺条件研究[J]. 谭志斗,胡卫兵,史伯安,王广. 化工矿物与加工. 2005(12)
[10]ICP-AES法测定磷矿石中主量、痕量成分[J]. 李东,赵军. 光谱学与光谱分析. 2001(02)
本文编号：3181721
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
1.1 磷矿晶体及成分检测国内外研究现状
1.1.1 磷矿晶体结构
1.1.2 晶体生长理论
1.1.3 磷矿成分检测
1.2 磷矿酸解国内外研究进展
1.2.1 磷矿酸解动力学及热力学
1.2.2 磷矿酸解工艺
1.2.3 有机酸对磷矿酸解的作用
1.3 本文研究意义、目的和内容
第二章 实验部分
2.1 主要试剂与仪器
2.2 实验过程与方法
2.3 分析、检测与表征
第三章 原料磷矿分析
3.1 丁家坝
3.1.1 化学成分分析
3.1.2 晶相结构分析
3.1.3 微观表面形貌
3.2 柳树沟
3.2.1 化学成分分析
3.2.2 晶相结构分析
3.2.3 微观表面形貌
3.3 殷东
3.3.1 化学成分分析
3.3.2 晶相结构分析
3.3.3 微观表面形貌
3.4 本章小结
第四章 硫酸对磷矿酸解物性变化影响
4.1 主要化学成分变化过程
4.2 表面形貌与结构变化过程
4.3 晶型结构变化过程
4.4 粒径分布及孔性能变化过程
4.5 本章小结
第五章 磷矿酸浸提工艺及过程分析
5.1 丁家坝磷矿酸浸提工艺及过程分析
5.1.1 工艺条件研究
5.1.2 微观结构分析
5.1.3 比表面积变化
5.2 柳树沟磷矿酸浸提工艺及过程分析
5.2.1 工艺条件研究
5.2.2 化学组成变化
5.2.3 比表面积变化
5.3 宜昌殷东磷矿磷酸浸提工艺及过程研究
5.3.1 正交实验
5.3.2 不同工艺条件磷矿反应过程对比
5.3.3 反应不同阶段物理结构变化
5.4 本章小结
第六章 酸对磷矿酸解的影响
6.1 硫酸不同H~+浓度下酸解浸提过程
6.1.1 化学成分变化
6.1.2 物相变化
6.1.3 晶体转化分析
6.1.4 形貌变化
6.1.5 比表面积
6.2 盐酸对磷矿酸解的影响
6.2.1 化学成分变化
6.2.2 晶型变化分析
6.2.3 反应过程形貌变化
6.3 硝酸对磷矿酸解的影响
6.3.1 化学成分变化
6.3.2 晶型变化分析
6.3.3 反应过程形貌变化
6.4 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]矾山磷矿石的结构分析与矾山磷矿石晶体的发光性能研究[J]. 郭庆丰,廖立兵,夏志国,刘海坤,赵长春. 人工晶体学报. 2013(02)
[2]磷矿石中白云石晶体化学特性研究[J]. 何婷,张覃. 矿冶工程. 2012(05)
[3]胶磷矿晶体结构研究[J]. 黄小芬,张覃. 矿物学报. 2011(03)
[4]湖北远安磷矿成分分析及磷富集实验[J]. 闫会征,焦永杰,刘菊,朱洁. 化工矿物与加工. 2011(06)
[5]磷尾矿中磷镁赋存状态及其矿物特征研究[J]. 黄芳,刘世荣,李军旗,陈义. 矿物学报. 2010(02)
[6]高镁磷尾矿的矿石结构与矿物组成[J]. 黄芳,刘世荣,王华,李军旗,陈义. 矿物学报. 2010(01)
[7]磷钼酸铵容量法快速测磷矿石中五氧化二磷的改进[J]. 张新海,张覃. 现代矿业. 2010(03)
[8]织金新华磷矿碎屑磷灰石的矿物成分研究[J]. 刘世荣,胡瑞忠,周国富,龚国洪,金志升,郑文勤. 矿物学报. 2008(03)
[9]硫酸间隙分解鹤峰磷矿的工艺条件研究[J]. 谭志斗,胡卫兵,史伯安,王广. 化工矿物与加工. 2005(12)
[10]ICP-AES法测定磷矿石中主量、痕量成分[J]. 李东,赵军. 光谱学与光谱分析. 2001(02)
本文编号：3181721
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