《磷矿和磷酸 湿法磷酸的原料、工艺和经济》求取 ⇩

第一章磷酸生产的化学原理和经济问题1

1.1 磷酸及其工艺过程1

1.2 湿法磷酸生产的化学原理2

1.3原料6

1.3.1 磷矿6

1.3.2 硫14

1.4目前的开发15

1.4.1 影响目前开发的因素15

1.4.2 结论15

参考文献17

第二章工业过程的化学原理18

2.1过程综述18

2.1.1 二水物磷酸厂原理综述18

2.1.2 非二水物流程(半水物流程)20

2.2反应和结晶35

2.2.1 第一阶段：加入反应物36

2.2.2 三个反应37

2.2.3 CaO/SO2-4相图：饱和和过饱和38

2.2.4 分解系统中两个分解段的功用：反应系统的比较47

2.2.5 硫酸钙的结晶过程和影响因素52

2.3结晶成长和粒度分布的数学处理——与经验结果的比较65

2.3.1 结晶成长65

2.3.2 结晶晶粒数、年龄和停留时间66

2.3.3 成核过程67

2.3.4 结晶成长函数和粒度分布图68

2.3.5 成核密度的估算69

2.3.6 结晶粒度分布的计算值和实测值的比较71

2.3.7 加料速度和停留时间的影响：工业规模工厂的实例研究71

2.3.8 实用的结论73

参考文献73

第三章过程体系和计算78

3.1物料平衡78

3.1.1 数据准备78

3.1.2 计算程序和实例研究79

3.1.3 小结和1000tP2O5/d工厂的物料平衡85

3.2循环酸系统86

3.2.1 定义和重要性86

3.2.2 系统的不稳定性及其控制87

3.2.3 计算用图：循环酸算图88

3.3热平衡89

3.3.1 热量来源90

3.3.2 热量去向92

3.3.3 热平衡计算92

3.3.4 实例研究94

3.4P2O5损失96

3.4.1 P2Os损失的定义96

3.4.2 经济效益96

3.4.3 磷酸夹带损失98

3.4.4 机械损失99

3.4.5 共结晶损失100

3.4.6 未分解矿损失101

3.5氟101

3.5.1 氟的化学102

3.5.2 结垢103

3.5.3 成品酸部位的氟平衡105

3.5.4 磷酸贮存和浓缩过程中氟的变化107

符号注释107

参考文献108

第四章磷矿的研磨109

4.1 磨矿要求109

4.2 破碎机理；粒度分布112

4.3 磨矿简史113

4.4磷矿磨细所需能量114

4.4.1 矿种对能耗的影响114

4.4.2 原料和成品粒度对能耗的影响；理论和实际公式115

4.4.3 干磨和湿磨对能量消耗的影响118

4.4.4 开路磨矿与闭路磨矿对能耗的影响119

4.4.5 能耗和粉碎设备的种类119

4.4.6 产量对能耗的影响121

4.5干磨121

4.5.1 含水量限度122

4.5.2 干法磨矿的燃料消耗122

4.5.3 干磨的能耗123

4.6湿磨123

4.6.1 湿磨的稀释要求126

4.6.2 湿磨对水平衡的影响128

4.6.3 湿磨对回收率和操作能力的影响129

4.6.4 湿磨对球、棒和衬里磨损的影响130

4.6.5 湿磨对反应器和滤液浓度的影响130

4.6.6 酸性水磨矿的进展131

4.7闭路磨矿132

4.7.1 磨矿规格的一致性133

4.7.2 湿磨分级装置134

4.7.3 干磨分级装置136

4.8球磨机137

4.8.1 操作参数137

4.8.2 磨机选用138

4.8.3 应用139

4.9棒磨机139

4.9.1 操作参数139

4.9.2 应用144

4.9.3 磨机选择144

4.10摆锤式或环辊式磨机145

4.10.1 作用原理叙述146

4.10.2 磷矿颗粒在研磨压力下的变化147

4.10.3 磨矿能力147

4.10.4 磷矿质量常数149

4.10.5 功率消耗149

4.10.6 经济性149

4.10.7 实例研究149

4.10.8 最优化150

4.10.9 改变磷矿质量时生产能力的评定150

4.11辊式磨机151

4.11.1 操作叙述151

4.11.2 生产能力151

4.11.3 经济性153

4.11.4 实例研究：磨机生产能力估算153

参考文献154

第五章反应系统158

5.1进料和计量158

5.1.1 准确计量的必要性158

5.1.2 计量设备159

5.2料浆反应器161

5.2.1 设计考虑161

5.3搅拌168

5.3.1 搅拌的作用169

5.3.2 搅拌功率、搅拌流量和叶轮型式169

5.3.3 功率-速度-尺寸模型171

5.3.4 无量纲系数的实际使用177

5.3.5 实例研究179

5.4机械消泡180

5.4.1 理论基础180

5.4.2 消泡叶轮的直径、速度和动力之间的关系182

5.4.3 上部叶片的定位：动力消耗183

5.4.4 安装消泡装置的数目和表面积与产量之比183

5.4.5 液面上方空间高度184

5.4.6 用产生泡沫的磷矿时的流型184

5.4.7 消泡和冷却的结合184

5.4.8 经济情况184

5.4.9 实例研究184

5.5热量移除186

5.5.1 热效应186

5.5.2 现有热量移除技术的比较186

5.5.3 空气吹扫冷却187

5.5.4 真空闪蒸冷却189

5.6泵送和循环191

5.6.1 按照反应系统的设计选择泵送或循环设备192

5.6.2 泵送系统193

5.6.3 经济情况：投资和能耗费用194

5.7氟排放的控制194

5.7.1 气体洗涤的目的和必要性194

5.7.2 气体洗涤设备196

5.7.3 实例研究202

符号注释204

参考文献204

第六章过滤系统207

6.1基本原理207

6.1.1 目的和准则207

6.1.2 过滤方程的讨论208

6.2影响操作性能的因素211

6.2.1 料浆的物理性质211

6.2.2 利用添加剂改进过滤性能：絮凝剂212

6.3过滤和滤饼洗涤图；整个过滤系统的P2O5平衡213

6.3.1 过滤和洗涤图213

6.3.2 滤饼的洗涤216

6.3.3 预抽吸217

6.4操作人员的专门技能和日常问题218

6.4.1 生产实践中过滤机的运转218

6.4.2 过滤机超负荷219

6.4.3 过滤质量差的结晶220

6.4.4 滤布的堵塞;水氟钙钇矾221

6.4.5 过滤机管道系统的结垢222

6.5过滤机的选择223

6.5.1 过滤机类型223

6.5.2 选择的依据224

参考文献227

第七章磷酸浓缩系统228

7.1过程设计考虑228

7.1.1 影响过程设计的因素229

7.1.2 单级还是多级?230

7.1.3 热平衡和能量费用230

7.2设备设计的考虑232

7.2.1 热交换器232

7.2.2 汽包236

7.2.3 冷凝器236

7.2.4 真空泵237

7.2.5 酸循环泵237

7.3 过磷酸238

参考文献238

第八章产品酸中的杂质和淤渣240

8.1产品酸中的杂质240

8.1.1 工艺过程杂质240

8.1.2 磷矿带入的常见杂质241

8.1.3 痕量元素243

8.2湿法磷酸淤渣244

8.2.1 淤渣的起源244

8.2.2 一般淤渣的组成245

8.2.3 淤渣量的预测246

8.2.4 对酸的质量要求246

8.3去除淤渣的方法247

8.3.1 留存于最终产品中247

8.3.2 两次沉降：底流循环247

8.3.3 沉降后随底流过滤248

8.3.4 中间净化248

8.3.5 尽量减少淤渣中的磷酸盐沉淀250

8.4澄清设备250

8.4.1 传统澄清法：沉降槽250

8.4.2 层板式增稠器(倾斜板式沉降槽)252

8.4.3 过滤254

8.4.4 倾析式离心机254

8.5铀回收256

8.5.1 基本萃取流程257

8.5.2 萃取原理257

8.5.3 溶剂257

8.5.4 需处理酸的浓度258

8.5.5 工艺258

8.5.6 使用的几个主要方法260

8.5.7 铀回收对磷酸厂的影响263

8.5.8 铀回收装置的经济性263

参考文献264

第九章石膏的处理266

9.1 排入流动水域266

9.2在陆地上筑堤修池268

9.2.1 物料平衡269

9.2.2 设计问题270

9.2.3 渗漏272

9.2.4 氟的排放273

9.2.5 石膏池堆置的经济性274

9.3有用产品275

9.3.1 墙粉和墙粉制品275

9.3.2 水泥缓凝剂275

9.3.3 硫酸和水泥276

9.3.4 土壤调理剂278

9.3.5 硫酸铵278

参考文献278

第十章腐蚀281

10.1 磷酸生产中的腐蚀问题281

10.2引起腐蚀的因素282

10.2.1 周边速度282

10.2.2 温度282

10.2.3 硫酸283

10.2.4 氟283

10.2.5 氯283

10.2.6 磷酸的还原性质286

10.3 腐蚀的即时监测287

10.4 推荐用于磷酸生产的合金287

参考文献288

第十一章投资和生产成本289

11.1投资费用289

11.1.1 定义和厂址因素289

11.1.2 投资费用曲线290

11.2生产成本291

11.2.1 成本组成291

11.2.2 实例研究292

11.3维修费用293

11.3.1 原料294

11.3.2 装置规模294

11.3.3 装置年龄295

11.3.4 工艺设计的影响295

11.3.5 地理影响296

11.3.6 年度停车296

11.4不同磷矿的经济比较297

11.4.1 第一步：情况分析297

11.4.2 建立数学模型298

11.4.3 成本比较计算：对两种不同磷矿质量的实例研究300

符号注释304

参考文献304

附录A磷矿数据表305

A.1使用说明305

A.1.1 目的305

A.1.2 资料内容及使用方法305

A.2数据表307

表1 阿尔及利亚翁克山矿307

表2 巴西塔皮拉矿308

表3 芬兰锡林贾维磷灰石308

表4A 以色列津磷矿309

表4B 以色列奥隆磷矿309

表5 约旦73-75BPL矿310

表6A 摩洛哥胡里卜盖70-71BPL矿310

表6B 摩洛哥尤素菲亚74-75BPL矿311

表6C 摩洛哥尤素菲亚68-69BPL矿311

表7 塞内加尔塔伊巴矿312

表8A 多哥78-80BPL2矿312

表8B 多哥达格巴蒂70BPL矿313

表9 突尼斯拉维姆迪拉矿313

表10A 美国佛罗里达72BPL矿314

表10B 美国佛罗里达68-70BPL矿314

表10C 美国得克萨斯海湾72BPL矿315

表10D 美国煨烧双浮选北卡罗莱纳精矿315

表11 苏联科拉80BPL矿316

表12 叙利亚赫奈菲斯68-72BPL矿316

附录B有用图表317

B.1表317

表B1 磷矿和磷酸盐产品的历年价格317

表B2 一般单位的换算因子317

B.2图319

图B.1 磷酸的相对密度319

图B.2 P2O5浓度(重量百分率)对相对密度的影响320

图B.3 磷酸的比热容321

图B.4 纯磷酸的P2O5浓度和温度对粘度的影响321

图B.5 粗磷酸(佛罗里达矿)的P2O5浓度和温度对粘度的影响322

图B.6 不同绝对压力下P2Os浓度对佛罗里达磷酸沸点的影响322

图B.7 纯磷酸浓度对蒸气压的影响323

图B.8 佛罗里达矿粗制磷酸浓度对蒸气压的影响323