發(fā)布時間：2018-03-28 08:44

  本文選題：濕法磷酸　切入點：液相　出處：《武漢工程大學》2015年碩士論文

【摘要】：世界上90%以上的磷礦石都含有氟,目前國內回收磷礦中的氟大部分是在濃縮濕法磷酸時用水吸收含氟氣體,制備氫氟酸和氟硅酸。但氣相氟的回收是非常有限的,還有相當一大部分氟并沒有以氣體的形式逸出,而是以離子形式存在于濕法磷酸液相中,回收這一部分液相氟,既除去了濕法磷酸中的雜質,又為社會創(chuàng)造了經(jīng)濟效益。本文主要研究從濕法磷酸中回收液相氟及利用其中間產(chǎn)物制備氟化銨。實驗中用的主脫氟劑為硫酸鈉,助脫氟劑為二氧化硅對濕法磷酸脫氟進行研究。實驗脫氟最佳工藝條件:脫氟劑硫酸鈉用量為理論用量的1.45倍,反應溫度為45℃,反應時間2h,攪拌速度為300r/min助脫氟劑為濕法磷酸質量的0.3%。該工藝條件下脫氟率為42.68%。實驗考察了硫酸鈉對濕法磷酸液相中的氟含量隨時間反應的關系,建立了動力學模型,得出了硫酸鈉脫氟反應速率常數(shù)與溫度的關系:k=0.5908exp( 799.86/T)。以脫氟后產(chǎn)物氟硅酸鈉與氨水氨解反應制備氟化銨,同時得到副產(chǎn)物氟化鈉與二氧化硅的混合沉淀。在35℃和攪拌充分情況下,氟硅酸鈉與氨水氨解反應的最佳工藝條件是氟硅酸鈉與水的混合質量比為1:5,氨水滴加速度為100ml/h,反應時間為60min。在該工藝條件下將第一次得到的氟化銨溶液代替水與氟硅酸鈉混合與氨水繼續(xù)氨解反應,如此循環(huán)2次,即3次氨解反應為一個單元操作。將3次氨解反應得到的濾餅混合,用1.5倍第一次氨解反應用水量分兩次洗滌。在此工藝條件下氟硅酸鈉的氨解率為98.56%,氟化銨的總收率可以達到95%以上。氟化銨溶液的濃度從9.91%增加到21.92%,減少了氟化銨溶液后續(xù)減壓蒸餾的能耗。氟化銨溶液經(jīng)減壓蒸餾后,進一步凈化處理,脫除其中含有的硫酸根離子、鈉離子、氟硅酸鹽。氟化銨溶液凈化的最佳工藝條件為:氫氧化鋇用量為與氟化銨溶液中硫酸根離子反應理論量的1.05倍,氟硅酸加入量為與氟化銨溶液中的氟化鈉反應理論量的1.3倍,氨水調節(jié)氟化銨溶液的pH值為9.0~9.5,氟硅酸加入至氟化銨溶液后,靜置時間為4h。在此工藝條件下,得到氟化銨的純度為95.12%,其他各項指標均達到工業(yè)級標準。將凈化后的氟化銨溶液真空濃縮,冷卻結晶,得到結晶的最佳工藝條件為:真空濃縮時溫度控制在70℃,冷卻結晶溫度控制在10℃,攪拌轉速在200~250r/min,養(yǎng)晶時間為2.0~2.5h。在此結晶工藝條件下,得到氟化銨的純度為97%以上。將氨解反應副產(chǎn)物氟化鈉與二氧化硅的沉淀用氫氧化鈉溶解法分離,得到的最佳工藝為:將氟化鈉與二氧化硅混合的濾餅潤濕,緩慢地滴加一定量的固體氫氧化鈉和少量的水,不斷地攪拌,反應100min后停止攪拌,冷卻靜置,過濾,用氫氧化鈉溶液洗滌氟化鈉,得到氟化鈉的純度97.13%。
[Abstract]:More than 90% of the phosphate rock in the world contains fluorine. At present, most of the fluorine recovered in domestic phosphate rock is absorbed fluorine gas with water when concentrated in wet phosphoric acid to produce hydrofluoric acid and fluorosilicic acid, but the recovery of gas phase fluorine is very limited. There is also a considerable amount of fluorine that does not escape in the form of gases, but in the form of ions in the liquid phase of the wet phosphoric acid, recovering this part of the fluorine in the liquid phase, removing impurities from the wet phosphoric acid, This paper mainly studies the recovery of liquid fluoride from wet phosphoric acid and the preparation of ammonium fluoride from its intermediate product. The main defluorine agent used in the experiment is sodium sulfate. The defluorination of wet phosphoric acid was studied by using silica as the assistant defluorination agent. The optimum technological conditions of defluorination were as follows: the dosage of sodium sulfate was 1.45 times of the theoretical dosage, and the reaction temperature was 45 鈩，

本文編號：1675590