SẢN XUẤT AXIT PHOTPHORIC BẰNG PHƯƠNG PHÁP ƯỚT

LOGO SẢN XUẤT AXIT PHOTPHORIC BẰNG PHƯƠNG PHÁP ƯỚT Nhóm sinh viên thực hiện: Nhóm Nguyễn Văn Chiến Nguyễn Hồng Quân Lê Văn Cường Bùi Minh Thuận NỘI DUNG I.Cơ sở phương pháp hòa tách quặng photphat axit II.Độ phân hủy photphat hòa tách axit photphoric axit sunfuric III.Quá trình kết tinh CaSO4 IV.Cơng nghệ sản xuất axit photphoric phương pháp trích ly V.Một số sơ đồ công nghệ sản xuất axit photphoric HNO3 H2SO4 QUẶNG PHOTPHAT H3PO4 HCL I CƠ SỞ PHƯƠNG PHÁP  Thành phần quặng photphat: Ca5F(PO4)3; CaCO3; Al2O3; Fe2O3; MgCO3; SiO2 … t0  Ca5F(PO4)3 + 5H2SO4 3H3PO4+5CaSO4 + HF  Lượng pha rắn: + CaSO4 +2Khoáng chưa bị phân hủy ,5 3,5  Tỷ lệ rắn lỏng: R/L=  Khi có mặt axit H3PO4: Ca5F(PO4)3 + 5H2SO4 + nH3PO4 + aq +5CaSO4 H2O + HF + aq (n+3)H3PO4 Phản ứng tạp chất quặng: CaCO3 + H2SO4 + aq CaSO4.nH2O + CO2  Với quặng Dolomit: 2MgCa(CO3)2 + 3H2SO4 + 2H3PO4 + aq 2CaSO4.2H2O+MgSO4 + Mg(H2PO4)2 +4 CO2+aq SiO2 + 4HF SiF4 + 2H2O SiF4 + 2HF H2SiF6 Fe2O3 + H2SO4 Fe2(SO4)3 +3H2O Al2O3 + H2SO4 Al2 (SO4)3 + 3H2O +Trong q trình hòa tách muối sắt kết hợp với H3PO4 tạo FePO4 Fe(H2PO4)2.2,5H2O tách khỏi dung dịch làm tổn thất P2O5 +Nếu quặng có Fe2O3 >8%-KL P2O5 khơng thể đưa vào sản xuất phương pháp trích ly Dựa vào kết tinh thạch cao chia q trình hòa tách thành phương pháp: P.P Khan Sản xuất H3PO4 P.P Nửa nước P.P Hai nước II Độ phân hủy của Photphat hòa tách axit Photphoric axit Sunfuric  Để xác định độ tan Apatit hỗn hợp axit cần khảo sát số yếu tố: - Nồng độ ban đầu axit - Thời gian phân hủy  Ngồi yếu tố khác đảo trộn, tỷ lệ R/L, độ mịn ảnh hưởng đến mức độ phân hủy III Quá trình kết tinh CaSO4 1.Độ tan dạng canxi sunfat Trong hệ P2O5-SO3,CaO,H2O tồn dạng: + CaSO4 + CaSO4.0,5H2O + CaSO4.2H2O Khi nồng độ axit độ tan thạch cao CaSO đến giá trị định sau bị giảm xuống Với hệ phức tạp có chuyển đổi pha thạch cao để trở dạng ổn định có độ tan bé Ở t0 = 800C; Caxit =0÷50% P2O5 dạng ổn định CaSO4 khan Ở t0 = 250C chứa đến 30% P2O5 dạng hai nước 2.Ảnh hưởng nồng độ ax photphoric nhiệt độ đến q trình chuyển hóa tinh thể canxi sunfat 3.Ảnh hưởng tạp chất đến trình kết tinh  Tạp chất ảnh hưởng đến độ tan tinh thể Hydrat độ bền vững pha không ổn định 10 IV Công nghệ sản xuất axit Photphoric phương pháp trích ly  Dựa phản ứng chính: Ca10F2(PO4)6 + 10H2SO4 + 10nH2O 6H3PO4 + 10CaSO4.nH2O + 2HF Hoặc: Ca5F(PO4)3 + 5H2SO4 + 5nH2O 3H3PO4 +5CaSO4.nH2O + HF  Phản ứng tỏa nhiệt  Công nghệ sản xuất H3PO4 trích ly thực theo phương pháp: + Phương pháp Anhydrit - CaSO4 + Phương pháp Hemihydrat- CaSO4.0,5H2O + Phương pháp Dihydrat- CaSO4.2H2O 11  Quan hệ phụ thuộc trình kết tinh sunfat canxi vào nhiệt độ nồng độ P2O5 12 Lựa chọn quặng đạt tiêu chuẩn Lựa chọn & tính lượng axit để pư TL Tiếp nhận vào kho chứa dự trữ VL Nghiền sàng&gia công quặng NL đầu Tiến hành pư quặng ax Lọc tách H3PO4 khỏi bã TC Cô đặc gạn tách ax H3PO4 Xử lý bùn,bã thành sp phụ 13 Quá trình sản xuất Thành phần loại quặng thương mại  Lựa chọn quặng Cấu tử Khoảng hàm lượng, % Hàm lượng TB,% P2O5 29,38 33 CaO 46,54 51,02 SiO2 0,2÷8,7 2,0 Al2O3 + Fe2O3 0,4÷3,4 1,4 MgO 0,1÷0,8 0,2 Na2O 0,1÷0,8 0,5 CO2 0,2÷7,5 4,5 F 2,2÷4,0 3,7 Cl 0÷0,05