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鈣鎂磷肥生產工藝條件之熔融

發布時間:2014-09-15

 爐料在加熱熔融過程中的變化大致如下:在5001000~之間,碳酸鹽分解并釋出結晶水,在10001350~C之間,爐料由軟化而熔融,并產生化學反應,aa后氟磷酸鈣的晶體結構被破壞,當熔融物從1350~C被加熱到1500℃左右時,它就具有很好的流動性。

磷礦中一部分氟磷酸鈣在溫熔融過程中,由于水蒸汽和Si02的存在,會發生脫氟反應而形成磷酸三鈣和硅酸鈣,脫氟過程進行得愈充分,在冷卻過程中析出氟磷灰石的趨勢會相應降低,反玻璃化的溫度上限也愈低,因而脫氟作用是獲得濃度和拘溶率的產品的重要條件之一。

磷酸三鈣有兩種同素異晶體,即溫型ct-Ca(P04):,它可溶于2%檸檬酸;低溫型t~-Ca。(POD。則不溶于2%檸檬酸,其互變溫度是1180~C,雜質對其互變溫度影響很大,隨著i02溶解于磷酸三鈣中的數量增多,其互變溫度趨于降低。

此外,在爐法生產中,焦炭中的碳還與空氣燃燒生成二氧化碳,放出大量的熱來熔融爐料;或生成的二氧化碳被焦炭中的碳還原為一氧化碳,而使發生的熱量減少,在爐內造成還原氣氛;對爐料的熔融過程不利。磷礦生產線上的要求很嚴格,磷礦石的生產工藝流程也是比較復雜的。所以生產過程中的不降低爐溫條件下,一般要鼓入過量空氣。

在熔融過程中也可能產生下列一些副反應:

爐料中氧化鐵也能部分地被碳還原為金屬鐵,金屬鐵與熔融爐料接觸后,奪取爐料中的五氧化二磷,而造成磷的損失:

被還原的鐵與磷結合而成磷鐵,沉入爐底。磷蒸汽則向爐頂排出與新鮮爐料相遇,大部分被爐料吸收下來,少量磷則隨爐氣一道排出而損失。

一般控制磷的損失,應不.過l%,這主要是注意調節配料比,同時要控制焦炭用量,減少焦比和調節料層厚度,縮短熔融時間,在爐中則更需注意調節空氣用量,以減少爐氣中過多的一氧化碳,以防止P20,的被還原。

蛇紋石(或橄欖石)中的鎳被還原,其化學反應式如下:

生成的鎳與被還原的鐵和磷,形成鎳磷鐵,沉入爐底,可定期排出,鎳磷鐵中鎳的含量可達35%,是提煉鎳的原料,可以設法回收。

在溫熔融過程中,熔融磷酸鹽的腐蝕能力很強:對普通耐火磚的腐蝕aa強,對鎂磚、鉻磚和鉻鎂磚的腐蝕次之,對碳磚的腐蝕aa小,但易氧化。當磚中的鐵鋁硅等物質熔入鈣鎂磷肥之后,就會降低熔融物的流動性。所以在工業生產上,爐采用水夾套或水冷爐壁冷卻的辦法,使熔體能在爐子內壁凝結戍一薄膜作為保護層。

 

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