Nghiên cứu chế biến quặng apatit Lào Cai loại 2 bằng axit photphoric

MỤC LỤCLỜI CẢM ƠN1MỞ ĐẦU......2DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT4DANH MỤC BẢNG5DANH MỤC HÌNH6PHẦN I: TỔNG QUAN VỀ QUẶNG APATIT71.1.Khái niệm71.2.Phân loại71.2.1. Phân loại theo thạch học71.2.2. Phân loại theo thành phần vật chất81.3.Phân bố và trữ lượng91.3.1. Phân bố91.3.2. Trữ lượng91.4.Tình trạng khai thác quặng ở Việt Nam hiện nay:101.5.Các phương pháp tuyển quặng121.5.1. Phương pháp vật lí121.5.2. Phương pháp hóa học171.5.3. Một số ví dụ cụ thể171.6.Ứng dụng191.6.1. Sản xuất axit photphoric201.6.2. Sản xuất dicanxiphotphat (DCP)271.6.3. Sản xuất phân lân nung chảy311.6.4. Một số ứng dụng khác34PHẦN II: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU362.1.Nguyên liệu và thiết bị362.2.Làm giàu theo phương pháp hòa tách chọn lọc bằng axit photphoric362.2.1. Phương pháp khối lượng phân tích P2O5 ở trong quặng apatit362.2.2. Phương pháp xác định nồng độ Ca2+ và Mg2+372.3.3. Phương pháp nhiễu xạ tia X382.3.4. Phương pháp phổ phát xạ plasma (ICPOES)392.3.5. Phương pháp phổ tán xạ năng lượng (EDS)422.3.6. Phương pháp hiển vi điện tử quét (SEM)432.3.6. Phương pháp phân tích nhiệt43PHẦN III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN453.1. Xác định đặc tính quặng apatit Lào Cai loại II453.1.1. Xác định độ ẩm và độ giảm khối lượng do nung453.1.2. Xác định các dạng khoáng có trong quặng453.1.4. Xác định thành phần hóa học quặng apatit463.1.5. Xác định sự biến đổi của quặng theo nhiệt độ483.2. Nghiên cứu làm giàu quặng apatit loại 2 bằng axit photphoric493.2.1. Khảo sát lượng axit H3PO4 sử dụng493.2.2. Ảnh hưởng của tỷ lệ rắn lỏng đến quá trình làm giàu503.2.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình làm giàu513.2.4. Dạng pha của tinh quặng sau làm giàu523.2.5. Nghiên cứu tổng hợp di canxi photphat52KẾT LUẬN...59TÀI LIỆU THAM KHẢO61

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN

Trước tiên em xin gửi lời cám ơn chân thành sâu sắc tới các thầy cô giáo trongtrường đã tận tình giảng dạy, truyền đạt cho em những kiến thức, kinh nghiệm quý báusuốt thời gian qua

Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn đến PGS.TS Lê Xuân Thành, thầy đã tận tìnhgiúp đỡ, trực tiếp chỉ bảo, hướng dẫn em trong suốt quá trình làm đồ án tốt nghiệp.Trong thời gian làm việc với thầy, em không ngừng tiếp thu thêm nhiều kiến thức bổích mà còn học tập được tinh thần làm việc, thái độ nghiên cứu khoa học nghiêm túc,hiệu quả, đây là những điều rất cần thiết cho em trong quá trình học tập và công tácsau này

Sau cùng xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình, bạn bè đã động viên, đónggóp ý kiến và giúp đỡ trong quá trình học tâp, nghiên cứu và hoàn thành đồ án tốtnghiệp

Xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 10 tháng 08 năm 2015

TRUNG

MỞ ĐẦU

Cùng với đà phát triển như vũ bão của công nghệ kĩ thuật, các hợp chất vô cơ ngàymột thể hiện rõ vai trò quan trọng của mình Hợp chất vô cơ được ứng dụng trên nhiềulĩnh vực công nghệ khác nhau, từ sinh học, thực phẩm tới công nghiệp nhẹ và nặng.Ngày nay, hóa chất là một trong những mặt hàng không thể thiếu Nhìn khái quát vềhóa chất Việt Nam ta thấy ngành công nghiệp sản xuất hóa chất chưa thực sự phát triển

so với nền kinh tế hiện tại Trong khi đó, nhu cầu về hóa chất thì rất cao, điều đó thểhiện qua chỉ số nhập khẩu hóa chất hàng quý Một trong những mặt hàng hóa chấtquan trọng và thường xuyên nhập khẩu là phân bón, soda, axit

Nguyên liệu apatit là tài sản quý hiểm của quốc gia cần được quản lý chặt chẽ vàđược sử dụng hợp lý có hiệu quả, phục vụ cho sản xuất trong nước Về thành phần vàtrữ lượng, quặng loại I là quặng apatit gần đơn khoáng, có hàm lượng P2O5 28 ÷ 36%.,loại II là quặng apatit – đôlômit có hàm lượng P2O5 20 ÷ 26%, loại III là quặng apatit –thạch anh (SiO2), có hàm lượng P2O5 14 ÷ 16% và loại IV là quặng apatit – đôlômit –thạch anh, có hàm lượng P2O5 10 - 13% Trữ lượng quặng loại I: 35,65 triệu tấn, loạiII: 813,69 triệu tấn, loại III: 196,11triệu tấn và loại IV: 1.364,71 triệu tấn Ngành côngnghiệp sản xuất phân bón supe photphat từ lâu ở nước ta và gần đây là phân bóndiamoniphotphat ( DAP ) sử dụng quặng loại I và loại III sau tuyển Ngành sản xuấtphân lân nung chảy sử dụng quặng loại II

Trong bối cảnh quặng loại I ngày càng cạn kiệt và quặng loại II có trữ lượng lớnhơn rất nhiều, việc nghiên cứu nâng cao hiệu quả sử dụng quặng này do vậy có ý nghĩakhoa học và thực tiễn quan trọng Một trong các giải pháp nâng cao hiệu quả sử dụngquặng apatit loại II là làm giàu quặng với độ thu hồi P2O5 cao Có nhiều phương pháplàm giàu quặng photphat Đối với các quặng photphat có nguồn gốc núi lửa, việc làmgiàu bằng phương pháp tuyển nổi là giải pháp tốt nhất Tuy nhiên đối với các quặngphotphat trầm tích, việc tách các khoáng photphat khỏi các khoáng cacbonat là cực kìphức tạp Điều này là do có sự tương đồng về các tính chất hóa lí và tính chất bề mặt

học quặng apatit cacbonat Ngoài ra trong các loại phân bón photphat, dicanxiphotphat (DCP) là một dạng phân bón chậm tan có hàm lượng P2O5 cao Dưới dạngtinh khiết nó còn được sử dụng làm phụ gia thức ăn gia súc nhằm cung cấp nguồncanxi phophat cần thiết cho sự phát triển của xương DCP thường được sản xuất trongcông nghiệp từ phản ứng của axit photphoric với vôi hay canxicacbonat

Từ các nhận định trên rõ ràng đề tài luận văn tốt nghiệp “ Nghiên cứu chế biếnquặng apatit lào cai loại 2 bằng axit photphoric” có ý nghĩa khoa học và thực tiễn quantrọng Các nhiệm vụ của luận văn tốt nghiệp là:

♦ Khảo sát thành phần quặng apatit Lào Cai loại II

♦ Nghiên cứu làm giàu quặng apatit Lào Cai loại II bằng axit photphoric

♦ Chế tạo DCP từ dung dịch sau làm giàu

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

2 ICP-OES Inductively Coupled Plasma - Optical

Emission Spectrometry

4 SEM Scanning Electron Microscope

5 EDS Energy-dispersive X-ray spectroscopy

DANH MỤC BẢNG

DANH MỤC HÌNH

PHẦN I: TỔNG QUAN VỀ QUẶNG APATIT

1.1. Khái niệm

Quặng apatit Lào Cai là một loại quặng phosphat có nguồn gốc trầm tích biển,

thành hệ tiền Cambri chịu các tác dụng biến chất và phong hoá Các khoáng vậtphosphat trong đá trầm tích không nằm ở dạng vô định như ta tưởng trước đây mà nằm

ở dạng ẩn tinh, phần lớn chúng biến đổi giữa floroapatit Ca5(PO4)3F và floroapatit Ca5([PO4],[CO3])3F Hầu hết các phosphat trầm tích dưới dạng cacbonat-floroapatit gọi là francolit Dưới tác dụng của biến chất các đá phi quặng biến thành đáphiến, dolomit và quaczit, còn đá chứa phosphat chuyển thành quặng apatit-dolomit [1]

cacbonat-1.2. Phân loại

1.2.1. Phân loại theo thạch học [1]

Căn cứ vào đặc điểm thạch học người ta chia toàn bộ khu mỏ apatit Lào Caithành 8 tầng, ký hiệu từ dưới lên trên (theo mặt cắt địa chất) là tầng cốc san (KS) KS1,KS2, KS7, KS8 Trong đó, quặng apatit nằm ở các tầng KS4, KS5, KS6 và KS7.Trong từng tầng lại được chia thành các đới phong hóa hóa học và chưa phong hoá hoáhọc

• Tầng KS4 (còn gọi là tầng dưới quặng) là tầng nham thạch apatit cacbonat thạch anh - muscovit có chứa cacbon Nham thạch của tầng này thường có màuxám sẫm, hàm lượng chất chứa cacbon tương đối cao, khoáng vật chứacacbonat là đolomit và canxit trong đó đolomit nhiều hơn canxit Tầng này gồm

2 loại phiến thạch chính là dolomit apatit thạch anh và apatit thạch anh dolomit, chứa khoảng 35-40% apatit, các dạng trên đều chứa một lượng cacbonnhất định và các hạt pyrit phân tán xen kẽ nhau, chiều dày của tầng này từ 35-40m

-• Tầng KS5 (còn gọi là tầng quặng): Đây là tầng apatit cacbonat Nham thạch

quặng chủ yếu trong khu vực bể photphorit Nằm dọc theo trung tâm khu mỏLào Cai từ Đông Nam lên Tây Bắc chạy dài 25 km Quặng apatit hầu như đơnkhoỏng thuộc phần phong hoá của tầng quặng (KS5) có hàm lượng P2O5 từ 28-40% gọi là quặng loại 1, chiều dày tầng quặng dao động từ 3-4m tới 10-12m.Ngoài ra, còn có các phiến thạch apatit - đolomit, đolomit -apatit - thạch anh -muscovit.

• KS6, KS7 (còn gọi là tầng trên quặng) Nằm trên các lớp nham thạch của tầngquặng và thường gắn liền với các bước chuyển tiếp trầm tích cuối cùng Nhamthạch của tầng này khác với loại apatit cacbonat ở chỗ nó có hàm lượng thạchanh, muscovit và cacbonat cao hơn nhiều và hàm lượng apatit giảm Phiếnthạch của tầng này có màu xỏm xanh nhạt, ở trong đới phong hoá thườngchuyển thành màu nâu sẫm Về thành phần khoáng vật, khoáng vật tầng trênquặng gần giống như tầng dưới quặng nhưng ít muscovit và hợp chất chứacacbon hơn và hàm lượng apatit cao hơn rõ rệt Chiều dày của tầng quặng này

từ 35-40m

1.2.2. Phân loại theo thành phần vật chất [1]

Dựa vào sự hình thành và thành phần vật chất nên trong khoáng sàng apatit LàoCai phân chia ra 4 loại quặng khác nhau

- Quặng loại I: Là loại quặng aptatit hầu như đơn khoáng thuộc phần khôngphong hóa của tầng quặng KS5 hàm lượng P2O5 chiếm khoảng từ 28-40%

- Quặng loại II: Là quặng apatit-dolomit thuộc phần chưa phong hóa của tầngquặng KS5 hàm lượng P2O5 chiếm khoảng 18-25%

- Quặng loại III: Là quặng apatit-thạch anh thuộc phần phong hóa của tầng dướiquặng KS4 và trên quặng KS6 và KS7, hàm lượng P2O5 chiếm khoảng từ 12-20%, trung bình khoảng 15%

- Quặng loại IV: Là quặng apatit-thạch anh-dolomit thuộc phần chưa phong hóacủa tầng dưới quặng KS4 và các tầng trên quặng KS6 và KS7 hàm lượng

Xuất phát từ điều kiện tạo thành của tầng quặng và dựa vào kết quả phân tíchthành phần vật chất, vị trí phân bố, đặc tính cơ lý và công nghệ, quặng apatit Lào caiđược chia làm 2 kiểu: kiểu quặng apatit nguyên sinh và kiểu apatit phong hoá Cáctầng cốc san được chia làm 2 đới: đới phong hoá hoá học và đới chưa phong hoá hoáhọc.

1.3. Phân bố và trữ lượng

1.3.1. Phân bố

Tỉnh Lào Cai là tỉnh duy nhất của Việt Nam có khoáng sản apatit, đây là một

mỏ lớn đã được phát hiện và khai thác từ lâu; công tác điều tra địa chất, tìm kiếm,thăm dò loại khoáng sản này cũng đã được tiến hành từ rất sớm, có thể gọi đây là vùng

mỏ apatit Lào Cai; song căn cứ vào sự phân bố các vỉa quặng cũng như mức độ tìmkiếm, thăm dò có thể chia vùng mỏ thành 3 phân vùng và 21 khu mỏ như sau:

- Phân vùng Bát Xát - Lũng Pô gồm các khu mỏ Nậm Chạc, Trịnh Tường và BảnVược

- Phân vùng Bát Xát - Ngòi Bo gồm các khu mỏ Bắc Nhạc Sơn, Làng Mòn, NgòiĐum - Đông Hồ, Làng Tác, Ngòi Đum - Làng Tác, Cam Đường 1,2,3; Mỏ Cóc,Làng Cáng 1, 2, 3, 4 và Làng Mô

- Phân vùng Ngòi Bo - Bảo Hà gồm các khu mỏ Ngòi Bo - Ngòi Chát, PhúNhuận, Ngòi Chăm - Làng Thi và Tam Đỉnh - Làng Phúng

Về mức độ tìm kiếm thăm dò: đã có 3 khu mỏ được thăm dò khai thác, 8 khu

mỏ được thăm dò tỷ mỷ, 3 khu mỏ được thăm dò sơ bộ, 3 khu mỏ được tìm kiếm tỷ

mỷ và 3 khu mỏ được tìm kiếm sơ bộ và tìm kiếm đánh giá Như vậy, có thể nói vùng

mỏ apatit Lào Cai đã được đầu tư thích đáng trong công tác điều tra cơ bản và thăm dòkhoáng sản [2]

1.3.2. Trữ lượng

Theo “Báo cáo thuyết minh điều chỉnh, bổ sung bản đồ khoanh vùng khu vực cấm,

tạm thời cấm HĐKS tỉnh Lào Cai”(2010): Tổng trữ lượng và tài nguyên dự báo của

khoáng sản apatit đến độ sâu 600m là 2,1 - 2,5 tỷ tấn; trong đó, trữ lượng đã đượcthăm dò đến cấp A+B+C1 là 446 triệu tấn và cấp A+B+C1+C2 là 909 triệu tấn, chia

+ Quặng loại I với hàm lượng P2O5 là 36-42% có trữ lượng cấp A+B+C1 là 33triệu tấn và cấp A+B+C1+C2 là 48 triệu tấn Loại quặng này có thể sử dụng trựctiếp để sản xuất super lân, không cần phải làm giàu.

+ Quặng loại II với hàm lượng P2O5 là 22-35% có trữ lượng cấp A+B+C1 là 124triệu tấn và cấp A+B+C1+C2 là 257 triệu tấn Loại quặng này có thể sử dụng trựctiếp để sản xuất phân lân nung chảy, không cần phải làm giàu

+ Quặng loại III với hàm lượng P2O5 là 16-18% có trữ lượng cấp A+B+C1 là

174 triệu tấn và cấp A+B+C1+C2 là 246 triệu tấn Đối với loại quặng này, để cóthể sử dụng được cần phải làm giàu để nâng hàm lượng P2O5 lên trên 30-32%.+ Quặng loại IV với hàm lượng P2O5 là 10-16% có trữ lượng cấp A+B+C1 là

115 triệu tấn và cấp A+B+C1+C2 là 358 triệu tấn Loại quặng này hiện chưađược khai thác và sử dụng và cần có kế hoạch nghiên cứu công nghệ làm giàuđạt chất lượng đáp ứng các yêu cầu sử dụng

Theo khảo sát của Bộ Công Thương (2012): Quặng apatit được thăm dò và xác

định trữ lượng là 778 triệu tấn, trong đó quặng loại I là 31 triệu tấn, quặng loại II là

234 triệu tấn, quặng loại III là 222 triệu tấn và quặng loại IV là 291 triệu tấn Trữlượng đã thăm dò và dự báo khoảng 2,45 tỉ tấn

1.4. Tình trạng khai thác quặng ở Việt Nam hiện nay:

Theo “Báo cáo thuyết minh điều chỉnh, bổ sung bản đồ khoanh vùng khu vực cấm,

tạm thời cấm HĐKS tỉnh Lào Cai”(2010):

Tổng trữ lượng và tài nguyên dự báo khoáng sản apatit Lào Cai khoảng trên 2,2

tỷ tấn, khu vực tập trung trữ lượng apatit lớn nhất kéo dài hàng trăm km từ A Mú Sung(Bát Xát) đến Làng Phúng (Văn Bàn), trong đó đa số các mỏ đã được thăm dò, tìmkiếm chi tiết Mỏ Apatit Lào Cai đã được Công ty TNHH một thành viên Apatit - Tổngcông ty Hoá chất Việt Nam khai thác từ năm 1955 và quy hoạch thăm dò, khai thác,chế biến giai đoạn 2007 - 2010 có xét đến 2020 Toàn bộ khu mỏ Apatit Lào Cai thuộcđối tượng Trung ương quản lý và dự trữ tài nguyên quốc gia

Giai đoạn 2007 - 2010 công tác khai thác apatit trên địa bàn tỉnh tiếp tục tại các

mỏ lớn khu vực Cam Đường, mỏ Cóc, Làng Tác, Đông Hồ, Làng Cáng 3, đồng thời

mở rộng khai thác khu vực Bắc Nhạc Sơn với sản lượng quặng loại I và tinh quặng đạt

Loỏng, duy trì hoạt động của nhà máy tuyển Cam Đường 1, tiến hành các bước đầu tưxây dựng Nhà máy tuyển Bắc Nhạc Sơn (350 nghìn tấn/năm).

Giai đoạn 2011 - 2015 tiếp tục khai thác các khai trường còn lại của giai đoạntrước, đầu tư thăm dò khu vực Làng Phúng huyện Văn Bàn và đưa vào khai thác bổsung cho các khai trường khu vực Cam Đường khi đó đã hết tài nguyên, sản lượngkhai thác từ 2,0 - 2,5 triệu tấn/năm; xây dựng mới một nhà máy tuyển (Cam Đường 2)tại khu vực Đông Hồ công suất 120 nghìn tấn/năm

Giai đoạn 2015 - 2020 sẽ tiếp tục thăm dò khu vực Phú Nhuận, Tam Đỉnh, NậmChạc, Trịnh Tường, Bản Vược và đưa vào khai thác, chế biến

Hướng sử dụng nguyên liệu khoáng apatit là cung cấp cho các cơ sở sản xuất phân bón

và hoá chất trong nước, trong đó nhu cầu nguyên liệu apatit trên địa bàn Lào Cai phục

vụ cho 3 nhà máy sản xuất phốt pho vàng; 1 nhà máy sản xuất super lân; 1 nhà máysản xuất phân NPK

Ngày 4/4/2011: Ứng dụng thành công tuyển quặng Apatit loại II để sản xuấtDAP [3] : Công ty TNHH sản xuất và thương mại Nam Thịnh – TP HCM kết hợp vớiđơn vị tư vấn là Trung tâm Nghiên cứu ứng dụng khoa học về khoáng sản đã thànhcông trong việc ứng dụng công nghệ tuyển quặng Apatit loại II để sản xuất phân DAP

Ngày 7/4/2011: Trên cơ sở đề nghị của Bộ Công Thương, Phó Thủ tướngHoàng Trung Hải đồng ý Công ty TNHH một thành viên Apatit Việt Nam được xuấtkhẩu quặng apatit tại Lào Cai đến hết năm 2012, với sản lượng không quá 500.000tấn/năm, sau khi đáp ứng đủ nhu cầu trong nước

Tháng 11/2012: Những năm gần đây, sản lượng quặng apatit do công ty apatitkhai thác đạt khoảng từ 2 đến 2,5 triệu tấn/năm Từ đầu năm cho đến hết tháng 9/2012,sản lượng quặng apatit đã khai thác và chế biến đạt hơn 1,8 triệu tấn Cuối tháng 10 vừa qua, cơ quan chức năng tại Lào Cai đã phát hiện, từ nhiều năm naycông ty apatit đã khai thác quặng apatit không phép tại bốn khai trường (khai trường

số 11 - 12 - 13 - 14), còn khai trường số 17 khai thác sai lệch so với giấy phép của tỉnhLào Cai cấp

Nói về việc khai thác quặng apatit không phép nêu trên, ông Nguyễn QuangHuy - Tổng Giám đốc Cty apatit - thừa nhận: “Việc khai thác này đã diễn ra từ hàng

đóng cửa khai thác” Ông Huy cho biết: Thực tế trước đây đã có thời điểm phát hiện raviệc khai thác không phép, nên Cty đã ngừng khai thác để làm thủ tục xin cấp phép.Tuy nhiên, theo ông Huy thì năm 2006, đã có một lần Cty gửi hồ sơ về Bộ Tàinguyên và Môi trường, nhưng do thủ tục cấp phép gặp nhiều khó khăn nên Cty lại tiếptục khai thác, dù biết là không có phép.

1.5. Các phương pháp tuyển quặng

1.5.1. Phương pháp vật lí

Cơ sở dựa vào kích thước của các hạt quặng Dùng phương pháp này khi quặngcấu tạo từ các khoáng bền (dẻo) và khoáng không bền (dòn) Khoáng dòn dễ nghiềnvụn hơn khoáng dẻo và khi rung thì lọt qua lỗ sàng Có thể dùng một loại sàng vớikích thước khác nhau và như vậy thu được vài phân đoạn

Thiết bị dùng hai loại sàng: mặt phẳng và thùng quay.

phân đoạn thô Nhờ cơ chế máy mặt sàng lắc và rung giúp cho những hạtkích thước nhỏ dễ lọt qua lỗ sàng

này dùng để phân chia những vật liệu có kích thước khác nhau [6]

1.5.1.2. Tuyển trọng lực

Phương pháp này dựa trên nguyên tắc các hạt có trọng lượng riêng khác nhauthì sẽ có tốc độ rơi khác nhau trong dòng lỏng hoặc khí Làm giàu quặng apatit bằngphương pháp ướt

Hình I.1 Phương pháp làm giàu quặng apatit bằng phương pháp ướt.

Quặng nghiền được khuấy đều trong nước, chảy thành dòng qua các bể lắng Bềrộng các buồng lắng lớn dần lên, do đó tốc độ dòng nước giảm dần nên các hạt nặnglắng trước, các hạt nhẹ lắng sau

Nhiều lúc, để tăng cường hiệu quả phân tuyển thường nghiện mịn hạt, và sửdụng các thiết bị truyển quặng trọng lực như máng dốc xoắn ốc, máy ly tâm, thiết bịcyclone v.v [6]

Là phương pháp làm giàu phổ biến dùng quy mô lớn, nó có thể tách quặngthành nhiều loại khác nhau Quá trình tuyển nổi dựa vào tính chất thấm ướt khác nhaucủa các loại quặng.[8]

Nếu hạt đủ nhỏ và không thấm nước (kị nước) thì trọng lực không thăng đượcsức căng bề mặt của nước và nổi lên Trái lại nếu hạt thấm nước (ưa nước) thì sẽ chìmxuống do vậy khi tuyển nổi quặng phải được nghiền mịn đến cỡ hạt khoảng0.1÷0.3mm

Để tăng nhanh quá trình trong thực tế người ta tiến hành như sau:

• Pha thêm vào trong nước những chất làm nổi: chất tạo bọt, chất lựa chọn, chấtcản nổi, chất điều chỉnh

- Chất tạo bọt: để tạo thành bọt có độ bền cao, đây là những chất hoạtđộng bề mặt, tạo nên các màng trên bề mặt bọt:

- Chất lựa chọn: có tác dụng làm tăng độ kị nước của các quặng cần

không phân cực lớn Khi được hấp phụ nhóm phân cực quay về phíahạt quặng, còn không phân cực quay về nước tạo thành màng kịnước.

- Chất lựa chọn: chỉ hấp phụ một số loại quặng

- Chất cản nổi: có tác dụng làm tăng độ ưa nước của những hạt quặngkhông định làm nổi, thường sử dụng là những chất điện li

- Chất điều chỉnh: làm tăng hiệu quả của quá trình

• Thổi không khí qua hỗn hợp quặng trong dung dịch nước từ dưới lên để tạothành những bọt không khí bền các bọt này sẽ nổi lên mặt dung dịch và kéotheo các hạt quặng kị nước Khiến trên bề mặt sẽ có 1 lớp bọt quặng Còn cáchạt khác ở trạng thái lơ lửng và chìm dần xuống đáy

Tuyển nổi quặng apatit có thể thực hiện theo tuyển nổi thuận hoặc tuyển nổi nghịch:

- Tuyển nổi thuận : khâu tuyển tuyển nổi thạch anh được thực hiện ở môi trường

axit yếu, thuốc tập hợp sử dụng là amin và dầu diezel, thuốc tạo bọt dùng dầuthông; khâu tuyển apatit được thực hiện sau khi bùn quặng được khuấy tiếp xúcvới các thuốc tuyển như axit oleic, armaxT, dầu diezel và thuốc MD là thuốc tậphợp đang sử dụng ở nhà máy tuyển quặng apatit Lào Cai, thuốc tạo bọt bổ sungthêm là dầu thông

- Tuyển nổi ngược: các khoáng tạp được lần lượt tuyển tách ra khỏi bùn quặng

trong khi apatit được đè chìm bằng diphosphoric axit Khoáng vật chất than đượctuyển nổi trong môi trường axit yếu với thuốc tập hợp là dầu diezel và thuốc tạobọt là dầu thông; dolomit được tuyển nổi bằng thuốc tập hợp hỗn hợp giữa armaxT

và dầu diezel, thạch anh được tách sau cùng bằng thuốc tập hợp amin và thuốc tạobọt dầu thông

Hình I.2 Sơ đồ qui trình tuyển nổi thuận Hình I.3 Sơ đồ qui trình tuyển nổi ngược.

Tuyển nổi ngược có ưu điểm hơn so với tuyển thuận ở chỗ: chỉ tiêu công nghệ caohơn (tinh quặng apatit đỡ nhiễm magie, tốc độ lắng lọc tinh quặng nhanh hơn nên rút ngắnđược chiều dài tuyến tuyển) [7]

1.5.1.4. Tuyển huyền phù

Là một trong những phương pháp phổ biến để tuyển than và nhiều loạikhoáng sản khác Tuy nhiên, đối với quặng photphat phương pháp này mới được thửnghiệm, người ta phát hiện ra rằng trong thành phần của nhiều quặng apatit - dolomit

và apatit - dolomit - thạch anh thành phần thạch học khác nhau với hàm lượng P2O5 vàMgO khác nhau, các thành phần thạch học này có thể tách ra khỏi nhau ở cấp hạt thôhơn nhiều so với cấp hạt giải phóng các khoáng vật

Tuyển huyền phù thực hiện các chức năng sau:

- Tách đá vây quanh quặng nghèo

- Tách quặng ra các thành phần làm nguyên liệu cho lò điện và nguyên

liệu xử lý axit

- Tuyển quặng sơ bộ trước khi tuyển nổi hoặc nung thiêu

Hình I.4 Sơ đồ tuyển huyền phù quặng Janatas (Karatau).

Là một trong những phương pháp truyền thống để tuyển quặng apatit - dolomit

Nó được áp dụng rỗng rãi để khử cacbonat và các hợp chất hữu cơtrong quặng ở cácnước Bắc Phi, Trung Đông và Mỹ.Thích hợp với những quặng có hàm lượng cacbonatcao và hàm lượng silic vừa phải Bản chất của phương pháp này là dùng nhiệt độ cao

để làm bốc hơi vật chất hữu cơ, phân hủy cacbonat và sau đó là dùng nước để hóa vôi

và rửa các sản phẩm tạo thành khi phân hủy cabonat Ở nhiệt độ 300oC vật chất hữu

cơ bị cháy và bốc khỏi quặng, đến 600oC thành phần cacbonat có trong mạng tinh thểcacbonat fluorapatit được tách ra, cấu trúc tinh thể bị co lại Dolomit bị phân hủy ở

750oC và đến 950oC thì canxit bị phân hủy Nung thiêu là phương pháp hữu hiệu để xử

lý quặng apatit - dolomit độ hạt thô (ở Bắc Phi), có hàm lượng vật chất than cao, cóhàm lượng cacbonat phân tán trong các vi liên tinh với apatit cao

Nhược điểm của phương pháp này là chi phí năng lượng lớn, không

loại được thạch anh, các silicat và trong nhiều trường hợp cụ thể không tách được hoàntoàn CaO và MgO khi mà những hợp chất này kết hợp với thạch anh [6]

1.5.1.6. Tách bằng điện từ

Phương pháp này dùng để tách vật liệu dễ bị nhiễm từ khỏi loại không bị nhiễm

từ Thường được dùng để tách tạp chất có từ tính ra khỏi quặng

Hỗn hợp quặng sau khi đã được nghiền mịn, được cho vào trong thiết bị tuyển từ Tạiđây các hạt quặng sẽ chịu tác dụng của từ trường và lực vật lí khác ( trọng lực, lực litâm, ma sát ) Cụ thể là các hạt có từ tính sẽ bị hút bởi từ trường còn các hạt khôngmang từ tính sẽ bị phân tách bởi các lực vật lí còn lại Do đó sẽ tách được các tạp chấtmang từ ra khỏi quặng [8]

1.5.1.7. Tách bằng tĩnh điện

Tương tự như tách bằng điện từ nhưng thay nam châm điện bằng điện cực nốivới cực âm của chỉnh lưu Các hạt có độ dẫn điện lớn tích điện âm và bị đẩy ra xa, cònloại không dẫn điện thì rơi vào thùng chứa băng tải

Với quặng apatit thì hạt photphat thương tích điện dương còn silic thì tích điện

âm Thực tế khi tuyển quặng để năng cao chất lượngquặng sau tuyển thì người tathường kết hợp các phương pháp với nhau [8]

Phương pháp này dùng những hóa chất có tác dụng hòa tan chọn lọc 1 trong cácchất của quặng hoặc tạo thành hợp chất dễ tách ra khỏi chất khác nhờ tính nóng chảy,bay hơi, hay kết tủa.[8]

1.5.3. Một số ví dụ cụ thể

 Ở Việt Nam: [9]

Tuyển kết hợp trọng lực và tuyển nổi:

- Phương án 1: Là phương án tuyển trọng lực một giai đoạn và sau đó

tuyển nổi tiếp tục cấp tỷ trọng nặng

Hình I.5 Sơ đồ tuyển kết hợp trọng lực – tuyển nổi.

- Phương án 2: Là phương án tuyển huyền phù hai giai đoạn Tuyển nổi

chỉ tiến hành với các cấp tỷ trọng sản phẩm trung gian và cấp hạt vụn

Hình I.6 Sơ đồ tuyển kết hợp theo phương án 2.

- Phương án 3: Tuyển huyền phù hai giai đoạn ,tuyển nổi chỉ tiến hành với cấp tỷ trọngnặng và cấp hạt vụn còn cấp tỷ trọng sản phẩm trung gian dạng cục là sản phẩm hànghoá

Hình I.7 Sơ đồ tuyển kết hợp theo phương án 3.

Kết hợp giữa tuyển trọng lực và tuyển nổi cho hiệu quả cao với ưu điểm: tinhquặng apatit thu được có chất lượng tốt, không chất thải, sử dụng được sản phẩm phụ

 Trên thế giới:[9]

 Tại Nga, xí nghiệp Covdor người ta khai thác và làm giàu quặng apatit-magnesit chứa7% P2O5 Sau khi tách sắt bằng tuyển từ tính quặng ướt, sau đó sẽ được tiếp tục tuyểnnổi để làm giàu

 Cộng hòa Nam Phi, do quăng apatit chứa còn chứa magnesit, đông sunfua, khoáng vậtzircon oxit nên chúng được làm giàu theo 3 dây chuyền riêng Sau khi tách đồngsunfua băng tuyển nổi, tách magnesit bằng từ trường, phần không chứa magnesit đượctiến hành tuyển nổi photphat Quặng sau đó được tiếp tục làm giàu bằng phương pháptrọng lực

 Udobekistan, người ta áp dụng phương pháp nung để làm giàu Trong quá trình nung,quặng được rửa, sau đó phân loại Cỡ hạt nhỏ được khử slam sau đó đem lọc rồi nungvới cấp hạt lớn

1.6. Ứng dụng

1.6.1 Sản xuất axit photphoric[10]

1.6.1.1 Tính chất vật lí và hóa học

nhiệt độ nóng chảy = 42,35oC (dạng H3PO4.H2O có nhiệt độ nóng chảy = 29,32oC);phân huỷ ở 213oC M = 97,99g.mol-1; d(r) = 1,834g.cm-3; tại nồng độ 75% về khốilượng thì ts=133oC, d = 1,58g.cm-3 (15,5oC)

Tan trong etanol, nước (với bất kì tỉ lệ nào) Trong cấu trúc tinh thể của nó gồm

có những nhóm tứ diện PO4, liên kết với nhau bằng liên kết hidro Cấu trúc đó vẫn cònđược giữ lại trong dung dịch đậm đặc của axit ở trong nước và làm cho dung dịch đósánh giống như nước đường

Axit photphoric được gọi chính xác là axit ortho photphoric vì nó có trạng tháihydroxyl hóa cao nhất Axit orthophotphoric tan trong nước được giải thích bằng sựtạo thành liên kết hidro giữa những phân tử H3PO4 và những phân tử H2O Khi đunnóng dần đến 260oC, axit orthophotphoric mất bớt nước, biến thành axit điphotphoric(H4P2O7); ở 300oC, biến thành axit metaphotphoric (HPO3)

1.6.1.2 Vai trò của axit photphoric

Axit photphoric được sử dụng phổ biến trong sản xuất phân bón hóa học, ngoài

ra axit photphoric còn được sử dụng trong sản xuất các chất tẩy rửa, chống mối mọt,làm các muối kim loại để bảo vệ kim loại, làm mềm nước cứng, tẩy gỉ, phốt phát hóasắt thép, công nghiệp thực phẩm, công nghiệp dược và được dùng nhiều nhất trongviệc sản xuất phân bón phục vụ cho nông nghiệp Cụ thể axit photphoric dùng để sảnxuất supephotphat kép, phân lân tổng hợp, sản xuất phân DAP…

1.6.1.3 Sản xuất axit photphoric.

a Nguyên liệu để sản xuất H3PO4

Nguyên liệu chính để sản xuất axit photphoric là quặng photphat Quặngphotphat được chia làm 3 kiểu chính: trầm tích, macma và guano Hơn 80% sản lượng

photphat nguồn gốc macma là quặng apatit, còn quặng photphat trầm tích đa số làphotphorit Trong thiên nhiên photpho tập trung dưới 2 dạng khoáng vật chính làphotphorit Ca3(PO4)2 và apatit Ca5X(PO4)3.

Photphorit có nguồn gốc trầm tích, được tạo thành do kết quả lắng đọngcanxiphotphat từ nước biển, là tập hợp những tinh thể nhỏ làm cho quặng photphorit

có độ xốp cao và tỉ trọng thấp Cùng lắng đọng với canxiphotphat thường có CaCO3,MgCO3, glauconit, limonit, Fe2O3.2Fe(OH)3, Al2SiO3… Thông thường quặng apatithay photphorit tốt chứa khoảng 30% P2O5 có thể dùng phương pháp nhiệt hoặc trích ly

Ưu điểm: phương pháp cho sản phẩm axit có độ sạch cao

Nhược điểm: Tốn nhiều nhiệt lượng và đòi hỏi quá trình lọc sạch

- Giai đoạn 1: Phân hủy quặng photphat bằng axit H2SO4 tạo thành bùn gồm axitphotphoric, canxi sunphat và các tạp chất khác.

- Giai đoạn 2: Lọc bùn, thu axit photphoric loãng, cô đặc axit đến nồng độ cầnthiết

Ưu điểm: Tiêu tốn ít nhiệt lượng, quá trình phản ứng đơn giản

Nhược điểm: Axit photphoric thành phẩm chứa nhiều tạp chất như axit H2SO4 (1 ÷6,5%), HF (0,4 ÷ 1,6% quy ra F), ngoài ra còn nhiều tạp chất khác từ quặng photphat,

từ axit H2SO4 và do ăn mòn thiết bị, tổng các hàm lượng tạp chất này từ 0,3 ÷ 4,3%

Tùy thuộc vào dạng CaSO4 tạo thành mà phương pháp trích ly được chia thànhcác dạng công nghệ sau:

- Công nghệ dihydrat, axit photphoric thu được có nồng độ sản phẩm 27 ÷ 30% P2O5;

- Công nghệ hemihydrat, axit photphoric thu được có nồng độ sản phẩm 40 ÷ 48% P2O5

d Phương pháp trích ly dihydrat sản xuất axit photphoric

Qua đồ thị: “ Ảnh hưởng nhiệt độ và nồng độ P2O5 đến quá trình kết tinh củaCaSO4 ” ta thấy rằng trong khoảng nồng độ P2O5 trong dung dịch từ 0 ÷ 35% và nhiệt

độ phản ứng 70 – 80oC thì kết tinh trong phản ứng phân hủy quặng apatit bằng H2SO4

là CaSO4.2H2O

Hình I.9 Ảnh hưởng nhiệt độ và nồng độ P 2 O 5 đến quá trình kết tinh của CaSO 4

Axit photphoric sản xuất theo phương pháp ướt trong công nghiệp được thựchiện khi phân hủy quặng thường bằng axit sunfuric, hay với mức độ ít hơn bằng axitnitric hay axit clohydric Khi phân hủy bằng axit sunfuric, tùy thuộc và dạng thạchcao tạo thành người ta phân biệt phương pháp dihidrat hay hemihidrat Quá trìnhdihydrat được sử dụng rộng rãi hơn do nó có thể áp dụng với nhiều dạng quặngphophat[11]

Dựa vào kết quả phân tích dạng khoáng có trong quặng và thành phần hóa họccủa quặng , khoáng apatit được phân giải bằng bởi axit sunfuric ở nhiệt độ 70 – 80oCtheo phản ứng sau:

Ca5(PO4)3F + 5H2SO4 + 2H2O → 5CaSO4.2H2O + 3H3PO4 + HF (1)

Ngoài phản ứng chính trên còn có một số phản ứng phụ diễn ra, quan trọng nhấtlà:

CaCO3 + H2SO4 + H2O → CaSO4.2H2O + CO2 (2)MgCO3 + H2SO4 + H2O → MgSO4.2H2O + CO2 (3)

SiO2 + 4HF → SiF4 + 2H2O

SiF4 + 2HF → H2SiF6Theo [ 2], sắt và nhôm đi vào dung dịch theo phản ứng sau

Fe2O3 + 2H3PO4 → 2Fe3+ + 2PO43- + 3H2O

Al2O3 + 2H3PO4 → 2Fe3+ + 2PO43- + 3H2O

Sơ đồ công nghệ dihydrat sản xuất axit photphoric về nguyên lí được minh họa

ở hình I.10 [11] Quặng photphat và axit sunfuric qua bộ định lượng (a) được đưa vàobình phản ứng (d) Axit photphoric được đưa vào bình phản ứng (d) từ axit sau rửa ở

bộ lọc rửa (c) và từ bùn thạch cao có trong axit photphoric sau lọc (e) Hỗn hợp bùnsau phản ứng được chuyển vào bộ lọc rửa chân không (c) Sự rửa thường được tiếnhành theo 3 bậc ngược dòng Khí thoát ra từ bình phản ứng được rửa trực tiếp bằngnước ở bộ rửa (b) Nước sau rửa được chuyển đến phối liệu với bã thạch cao sau rửatạo thành bùn thạch cao (f)

Bình phản ứng có khuấy chứa hỗn hợp phản ứng gồm quặng photphat, axitsunfuric và axit photphoric với tỉ lệ lỏng rắn là 2 – 4 hay nhiều hơn [12] Nồng độP2O5 trong bình phản ứng là 16 % [12], hoặc có thể cao đến 20 – 22% [13] Lượng axitsunfuric 95,6% được cấp vào bình phản ứng có khuấy với tốc độ sao cho nồng độ SO3

tự do được duy trì ở mức cực đại không quá 2,5% nhằm tối ưu khả năng hòa táchcanxi khỏi khoáng apatit [12] Lượng axit thường được lấy dư 5 – 10 % so với lượngtính toán Sự phân hủy được tiền hành ở nhiệt độ 70 – 80oC trong thời gian thường từ 4đến 10h Hiệu suất thu hồi photpho ít khi lớn hơn 94% [14] Dung dich axit sau lọc cóhàm lượng P2O5 thường 26 – 32 %, Nồng độ này có thể dùng trong sản xuất phân bónhay có thể được cô đặc đến 40 hay 52 %, là nồng độ thường được sử dụng trong sảnxuất phân bón DAP

Hình I.10 Sơ đồ công nghệ dihydrat sản xuất axit photphoric.

a)Dụng cụ đo lường, b) Bộ rữa, c) Bộ lọc, d) Bình phản ứng,

e) Bình lắng bùn, f) Bình thải thạch cao.

Sơ đồ cô đặc bay hơi chân không (được minh họa ở hình I.11 [11])

Axit loảng được bơm tuần hoàn b đưa vào bộ trao đổi nhiệt (c) - làm nóng giántiếp bằng hơi nước, sau đó đi vào bình bay hơi chân không (a) Axit sau bay hơi cónhiệt độ thấp hơn lại được bơm tuần hoàn (b) đua qua lại (c) và tuần hoàn trở lại (a)cho đến lúc có nồng độ cần thiết sẽ đi vào bộ thu sản phẩm (e) và tháo ra nhờ bơm(f.) Lượng lỏng bị kéo theo do bay hơi qua nước làm lạnh (d) sẽ tuần hoàn trở lại (a)

Hình I.11 Sơ đồ thiết bị cô dặc axit photphoric bay hơi chân không.

a)Bình bay hơi quay vòng, b) Bơm tuần hoàn, c) Bộ trao đổi nhiệt, d) Bộ ngưng tụ, e)

Bộ thu sản phẩm, f) Bơm (Steam: hơi nước, dilute acid: axit loảng, Cooling water:

nước làm lạnh, To vacuum pump: nối với bơm chân không).

e Ảnh hưởng của cỡ hạt và thành phần quặng apatit tới quá trình dihydrat [14]

Kích cỡ hạt ảnh hưởng tới hiệu suất phân hủy quặng Nếu cỡ hạt quá lớn thì bềmặt tiếp xúc của quặng với axit H2SO4 nhỏ nên tốc độ phá hủy quặng nhỏ và khả năngxâm nhập sâu vào trong hạt quặng sẽ khó khăn, điều đó làm cho hiệu suất sử dụngquặng không cao, gây tiêu tốn quặng Mặt khác kích thước hạt lớn cũng gây cho việckhuấy trộn bùn khó đồng đều do hạt lớn hơn sẽ lắng xuống đáy thùng phản ứng và xảy

ra sự mài mòn thiết bị, làm mòn lớp bảo vệ thiết bị Nếu hạt nhỏ và mịn thì bề mặt tiếpxúc giữa quặng và axit lớn nên tốc độ phá hủy quặng lớn, khả năng xâm nhập vào tâmhạt quặng dễ dàng hơn, các yếu tố đó giúp tăng hiệu suất phân hủy quặng Kích thướchạt quặng phù hợp < 0,1 mm

Về thành phần quặng: Quặng apatit Lào Cai là một loại quặng phosphat cónguồn gốc trầm tích biển, trong đó quặng loại II là dạng quặng apatit - dolomit có trữ

do ở các quặng photphat đòi hỏi tốn nhiều axit sunfuric hơn Ngoài việc gây ô nhiễmkhông khí, CO2 tạo thành khi phân hủy axit gây tạo bọt và do vậy dẫn đến sự hìnhthành các tinh thể thạch cao nhỏ, có thể làm tắt bộ lọc bã thạch cao và làm giảm chấtlượng axit Về ảnh hưởng của các tạp chất khác trong quặng, MgO cản trở việc lọc bãthạch cao do tạo kết tủa với flo ở bình phản ứng hoặc làm tăng độ nhớt phần lọc hayảnh hưởng cỡ hạt thạch cao tạo thành Do vậy, quặng có hàm lượng MgO cao được coi

là không thích hợp Tuy nhiên axit photphoric có thể sản xuất theo phương pháp ướt tửquặng photphat có hàm lượng MgO cao khi chấp nhận axit sau lọc có nồng độ nhỏhơn, nhiệt độ lọc cao hơn và độ dày lớp bùn lọc nhỏ hơn Sự tăng hàm lượng Fe2O3 +Al2O3 trên 2 – 3 % làm giảm năng suất, thường làm giảm mức độ thu hồi P2O5 và gâyvấn đề sau kết tủa (bùn) Tuy nhiên, hàm lượng này lên đến 5% vẫn có thể chấp nhậnđược Về một khía cạnh khác, Al2O3 và MgO là có lợi do chúng làm giảm tính ăn mòncủa axit nhờ tạo phức với các ion florua tự do

SiO2 có vai trò khử HF tự do nhờ phản ứng tạo SiF4 hoặc H2SiF6 Vậy SiO2 giúphạn chế sự ăn mòn thiết bị của HF Tuy nhiên nếu hàm lượng SiO2 nhiều làm tiêu tốnnăng lượng, giảm lượng P2O5 trong nguyên liệu vào

Các tạp chất khác như S sinh ra khí H2S gây ăn mòn thiết bị (nhất là thiết bịbằng thép), gây độc hại Các tạp chất hữu cơ sinh bọt và tăng tính nhầy sệt gây khókhăn cho lọc tách axit

1.6.2 Sản xuất dicanxiphotphat (DCP)

Người ta gọi phân lân chứa đến 40% P2O5 ở dạng hòa tan trong dung dịch xitrat

là DCP; cấu tử cơ bản của nó – dicanxiphotphat hai nước CaHPO4.2H2O Người ta chếtạo DCP ở dạng bột màu trắng (hoặc kem) bằng cách kết tủa (DCP hóa) từ những dungdịch axit photphoric bằng sữa vôi hoặc huyền phù đá vôi và tiếp theo là lọc, sất khô vànghiền.[6]

1.6.2.1 Tính chất vật lý

DCP có thể tồn tại ở dạng khan CaHPO4 (tinh thể thuộc hên tam tà có tỷ trọng2,89 g/cm3 ) và dạng hydrat CaHPO4.2H2O (tinh thể thuộc hệ đơn tà có tỷ trọng 2,31

Trong hệ CaO – P2O5 – H2O thấp hơn 36oC ổn định dạnh hydrat, ở nhiệt độ caohơn –dạng khan Dạng hydrat được kết tủa ở 40 – 50oC là một pha chưa ổn định.Muốn khan được kết tinh ở nhiệt độ cao hơn.

- Đảm bảo cung cấp đầy đủ canxi và phôt pho cho vật nuôi

- Được sử dụng như là chất phụ gia trong các sản phẩm ngũ cốc cho động vật vàcon người

- Bản chất ít hòa tan nên được sử dụng trong công nghiệp dược phẩm để ép viênthuốc

- Còn được sử dụng trong kem đánh răng để tránh mảng bám trên răng

DCP dung làm phân bón có nhiều ưu việt, nồng độ P2O5 hiệu quả cao, hiệu quảnông nghiệp đối với mọi loại đất đai và đối với tất cả các cây trồng giống nhưsupephotphat DCP đã bị trung hòa, do đó không phá hủy bao bì Nó thuận lợi cho việcchế tạo phân bón hỗn hợp và phức tạp

Giá thành của DCP tương đối cao, do đó việc ứng dụng nó làm phân bón bị giớihạn Việc chế biến axit photphoric thu được bằng phương pháp nhiệt hoặc trích lyphotphat bằng axit sunfuric, thành superphotphat “kép” lợi hơn vì sản xuất đơn giảnhơn Không cần tiêu hao vôi và những giai đoạn cồng kềnh để chuẩn bị Giá thànhP2O5 hiệu quả trong superphotphat kép hạ hơn khoảng 2,2 lần so với trong DCP Do

đó, người ta thường chỉ sử dụng những dung dịch axit photphoric là chế phẩm củanhững sản xuất để chế tạp DCP

1.6.2.3 Các phương pháp sản xuất DCP

Sản xuất DCP gồm 2 giai đoạn:

- Chế tạo dung dịch chứa axit photphoric;

- Kết tủa dicanxiphotphat (DCP hóa)

 Phương pháp ướt (wet acid):

Theo phương pháp này axit H3PO4 sẽ được tạo ra bằng việc cho quặng photphattác dụng với axit sunfuric Sau đó axit photphoric sẽ được tác dụng với các quặng chứacanxi như CaCO3 hay CaO để tạo ra sản phẩm DCP.

Ca10(PO4)6F2 + 10H2SO4 → 6 H3PO4 + 10 CaSO4 + 2HF

H3PO4 + CaCO3 → CaHPO4 + CO2 + H2O

Hoặc H3PO4 +CaO → CaHPO4 + H2O

Sữa vôi phải chứa 50-100 g/l CaO và khi lọc sàng có 1600 lỗ/cm2 không được

để lại quá 2 g/l Huyền phù đá vôi phải được chuẩn bị từ đá vôi phẩm chất cao chứakhông dưới 95% CaCO3, người ta chuẩn bị huyền phù có tỷ số L:R từ 2:1 đến 1:1( thường là 1,5:1 ) tỷ trọng của huyền phù đá vôi có tỷ số L:R=1,5:1 là 1,35 g/cm3.Khi ứng dụng sữa vôi thì quá trình kết tủa kéo dài 1,5÷ 2 giờ Nếu kết tủa bằng huyềnphù đá vôi sẽ tiến hành lâu hơn trong vòng 4 ÷7,5 giờ Tuy nhiên năng suất của thiết bị