本文關(guān)鍵詞：磷酸淤渣綜合利用的基礎(chǔ)研究　出處：《昆明理工大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：磷礦石及其經(jīng)過加工生產(chǎn)的磷酸等產(chǎn)品在農(nóng)業(yè)、食品和工業(yè)等領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用。我國的磷礦石的總儲量位居世界第二位,資源豐富、儲量較大,令人擔(dān)憂的是我國的磷礦石有80%以上都屬于中低品位礦。隨著工農(nóng)業(yè)的發(fā)展和磷礦資源的逐漸開發(fā),我國的磷礦儲量在逐漸的減少,特別是高品位磷礦儲量,所以我國應(yīng)該重視和提高磷礦石資源的綜合利用,滿足可持續(xù)發(fā)展理念。磷酸淤渣是硫酸分解磷礦石制備濕法磷酸生產(chǎn)過程中主要的固體廢棄物,它是一種很好的二次資源,所含的主要化學(xué)成分有磷、鈣、鐵、鎂、鋁等元素,可用于提取磷、鐵等有價元素,用來制備較高附加值的產(chǎn)品。使固體廢物得到綜合利用,對促進磷資源的二次開發(fā)利用和經(jīng)濟的高速發(fā)展具有重要的意義。通過化學(xué)的分析方法得到了處理后磷酸淤渣中磷元素含量為22.07%,鐵元素的含量為15.07%。通過探討鹽酸、硝酸、硫酸3種不同浸取劑對磷酸淤渣原料的浸取效果的影響,本實驗選用了硫酸作為浸取劑。研究表明,采用硫酸浸出磷酸淤渣的優(yōu)化工藝條件為：液固比(mL/g)為3：1,硫酸質(zhì)量分數(shù)為25%,攪拌速度為300r/min,反應(yīng)時間為60min,反應(yīng)溫度為80℃,洗滌水用量為40mL/次,洗滌3次。浸出液作為凈化階段的原料液,其中磷含量為32.0469g/L,鐵含量為21.8790g/L,經(jīng)過凈化脫硫?qū)嶒?得到的凈化液中磷含量為22.1139g/L,鐵含量為16.4790g/L。凈化過程中脫硫率為91.39%。優(yōu)化的凈化脫硫工藝條件：浸出液取200mL,攪拌速度為350r/min,靜置時間為80min,反應(yīng)溫度為60 ℃, Ca(OH)2加入量為24g,反應(yīng)時間為70min。經(jīng)過凈化脫硫?qū)嶒?得到的凈化液作為制備磷酸鐵的原料液,其中磷含量為22.1139g/L,鐵含量為16.4790g/L。通過調(diào)節(jié)溶液pH值可制備磷酸鐵,溶液中的鐵回收率達到99.35%。制備磷酸鐵后,濾液中的磷含量為2.6896g/L,因此,濾液可以進一步制備其他含磷產(chǎn)品,如磷酸鈉鹽、磷酸銨鹽等工業(yè)級產(chǎn)品,或循環(huán)利用,以提高浸出液中磷資源的綜合利用率。制備磷酸鐵的優(yōu)化工藝條件：pH值為2.0,反應(yīng)溫度為90℃,攪拌速度為350r/min,洗滌水用量每次為30mL,洗滌3次,反應(yīng)時間為60min。
[Abstract]:Phosphate rock and its processed phosphoric acid are widely used in the fields of agriculture, food and industry. The total reserves of phosphate rock in China ranks second in the world, with abundant resources and large reserves. It is worrying that more than 80% of phosphate rock in China belongs to medium and low grade ores. With the development of industry and agriculture and the gradual development of phosphate resources, the reserves of phosphate rock in China are gradually decreasing, especially the reserves of high-grade phosphate ore. Therefore, we should pay more attention to the comprehensive utilization of phosphate ore resources and satisfy the concept of sustainable development. Phosphoric acid sludge is a solid waste sulfuric acid decomposition of phosphate rock is mainly prepared by wet process phosphoric acid production process, it is a good two resources, the main chemical composition contained elements of phosphorus, calcium, iron, magnesium, aluminum, etc., can be used for the extraction of phosphorus, iron and other valuable elements, used in the preparation of high value-added products. The comprehensive utilization of solid waste is of great significance for the two development and utilization of phosphorus resources and the rapid development of the economy. The phosphorus content in the phosphoric acid residue was 22.07% and the iron content was 15.07% after the chemical analysis. By discussing the effect of 3 different leaching agents of hydrochloric acid, nitric acid and sulfuric acid on the leaching effect of phosphoric acid sludge, sulphuric acid is selected as the leaching agent. The research shows that the optimum process conditions for sulfuric acid leaching of phosphoric sludge are: liquid solid ratio (mL/g) is 3:1, sulfuric acid mass fraction is 25%, stirring speed is 300r/min, reaction time is 60min, reaction temperature is 80 degrees, washing water volume is 40mL/ times, washing time is 3 times. The leaching solution is used as raw material for purification phase. Phosphorus content is 32.0469g/L and iron content is 21.8790g/L. After purification and desulfurization experiments, the content of phosphorus in purification fluid is 22.1139g/L and iron content is 16.4790g/L. The desulphurization rate in the process of purification is 91.39%. The optimized purification and desulphurization conditions were as follows: extraction of 200mL from leaching solution, stirring speed of 350r/min, static time of 80min, reaction temperature of 60 C, Ca (OH) 2 of 24g and reaction time of 70min. After the purification and desulphurization experiment, the purified liquid was obtained as the raw material for the preparation of iron phosphate, of which the content of phosphorus was 22.1139g/L and the iron content was 16.4790g/L. Iron phosphate can be prepared by adjusting the pH value of the solution, and the recovery of iron in the solution is 99.35%. After the preparation of ferric phosphate, the phosphorus content in the filtrate is 2.6896g/L. Therefore, filtrate can further prepare other industrial products such as sodium phosphate, ammonium phosphate and other industrial products such as sodium phosphate and ammonium phosphate, or recycle them, so as to improve the comprehensive utilization rate of phosphorus resources in leaching solution. The optimum process conditions for preparing ferric phosphate are: pH value is 2, reaction temperature is 90 centigrade, stirring speed is 350r/min, washing water volume is 30mL per time, washing time is 3 times, reaction time is 60min.
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X781.3;TQ126.35

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