普鈣生產(chǎn)方法和生產(chǎn)過程
抖化學(xué) / 2022-12-23
普鈣生產(chǎn)方法和生產(chǎn)過程
一、生產(chǎn)方法
普鈣從生產(chǎn)的操作方式來看目前有三種方法:間歇式人工攪拌半邇續(xù)性生產(chǎn)，連續(xù)性生產(chǎn)。這三種方法實際上也反映了小普鈣生產(chǎn)的發(fā)展過程。
(一)間歇式人工攪拌:這是最簡單的也比較簡陋的生產(chǎn)方法。也就是平常說的土法生產(chǎn)。即將磷礦粉與硫酸用人力車和桶送入大坑成大缸內(nèi)進(jìn)行混合反應(yīng)，通過人工攪拌，固化以后挖出就得鮮肥。這種方法的特點因不需要復(fù)雜設(shè)備，簡單易行，容易上馬。但生產(chǎn)過程完全是人工間歇式操作，勞動強(qiáng)度很大;度氣不能回收利用,嚴(yán)重污染生產(chǎn)環(huán)境，產(chǎn)品質(zhì)量差。目前，大多數(shù)這樣的廠都在逐步提高機(jī)械化程度，改善勞動條件，減少環(huán)境污染，否則長期存在下去會有很大困難。
(二)半連續(xù)性生產(chǎn):這種方法比人工攪拌方法發(fā)展了一步，有的工序采用機(jī)械連續(xù)性操作，如將磷礦粉和硫酸，用簡單的機(jī)械送到混合鍋，并用電機(jī)或柴油機(jī)帶動攪拌器進(jìn)行攪拌，連續(xù)制得混合料漿。在固定化成室內(nèi)間歇地化成，一批一批地制取鮮肥。顯然，這種方法比“人工攪拌法"提高了機(jī)械化程度，減輕了勞動強(qiáng)度，而且由于廢氣可以回收，改善了操作環(huán)境，減少了污染。產(chǎn)品質(zhì)量也有所提高。雖然它的生產(chǎn)過程中仍有較大勞動強(qiáng)度，生產(chǎn)能力也較低，但由于采用的主要設(shè)備投資少，易于制造，目前在縣、公社一級的小普鈣廠采用這種生產(chǎn)方法較多。
(三)連續(xù)性生產(chǎn):這種方法生產(chǎn)操作過程基本上都是采川機(jī)械化的。與間歇式生產(chǎn)比較，大大地降低了勞動強(qiáng)度，改善了操作衛(wèi)生條件，提高了生產(chǎn)能力，而且產(chǎn)品質(zhì)量較高。顯然，采用這種方法其一次建廠投資相應(yīng)要大得多。
連續(xù)性生產(chǎn)流程中，按照磷礦粉不同磨粉方式又分為干法與濕法兩種。
干法生產(chǎn)就是傳統(tǒng)的方法，把磷礦加工磨成磷礦粉和一定濃度稀硫酸進(jìn)行混合反應(yīng)制取普鈣。而濕法生產(chǎn)是將磷礦石加水磨成礦漿，再和濃度93%以上的濃硫酸混合反應(yīng)制取普鈣，也被稱為濃酸礦漿法。
濕法生產(chǎn)流程是我國自已試驗使用的一種新方法，小普鈣廠采用頗多。與干法生產(chǎn)比較具有一定的特點。
濕法生產(chǎn)流程簡單，省掉了磷礦的烘干及硫酸配酸設(shè)備，節(jié)省了基建投資與燃料消耗。濕法廊礦比干法磨礦生產(chǎn)強(qiáng)度大，提高了磨機(jī)生產(chǎn)能力。同時，車間粉塵小，減少了礦粉消耗，改善了勞動條件。但濕法必須使用濃度93%以上濃，
硫酸，要求礦漿含水量在30%以下，流動性好。因此，只適于吃水量較小和較難分解的磷礦。II 前，濕法生產(chǎn)中工藝條件控制尚欠成熟，產(chǎn)品水分含量一般都較高，在今后的生產(chǎn)實踐中需不斷總結(jié)經(jīng)驗。
二、普鈣生產(chǎn)過程
普鈣生產(chǎn)包括以下幾個過程:
(一)原料準(zhǔn)備
原料準(zhǔn)備包括磷礦石的加工與硫酸的配制(濕法生產(chǎn)除外)。磷礦石加工經(jīng)過破碎、干燥、研磨幾個步驟制成適應(yīng)普鈣生產(chǎn)要求的磷礦粉，一般細(xì)度為90%通過100目篩。按不同的磷礦品種將濃度為93%或98%成品硫酸配制成一定濃度、溫度的稀硫酸。
(二)磷礦粉和硫酸的混合
磷礦粉和硫酸在混合過程中，經(jīng)過攪拌，發(fā)生激烈的化學(xué)反應(yīng)。第一步先生成
磷酸和
硫酸鈣，反應(yīng)中放出大量的熱，放出氟化氫氣體,蒸發(fā)一部分水分,制成稠厚的料漿。待進(jìn)入化成室后應(yīng)能正常固化成鮮肥。
(三)過磷酸鈣的化成
將混合料漿放在密閉的化成室中，保溫并維持--定的負(fù)壓。使磷礦石進(jìn)一步分解,并使半水硫酸鈣轉(zhuǎn)變成硬石膏。一般情況下，第一步硫酸分解磷礦粉的化學(xué)反應(yīng)在化成室中結(jié)束。料漿經(jīng)過在化成室中進(jìn)-步蒸發(fā)水分，逸出二氧化碳(分解磷不石中碳酸鹽)與四氟化硅等氣體而凝固成疏松多孔的普何鮮肥。
(四)過磷酸鈣的熟化
熟化過程中主要是磷酸分解剩氽30%磷礦粉，生成- -水
磷酸二氫鈣的第二步化學(xué)反應(yīng)。即使得普鈣鮮肥全部變成成品肥。熟化過程進(jìn)行較緩慢，將鮮肥堆放在寬大的熟化倉庫中，經(jīng)一周至數(shù)十天方能完成。
(五)含氟氣體的回收利用
含氟氣體的回收雖不是直接生產(chǎn)普鈣的過程，但它是普鈣生產(chǎn)廠中必設(shè)的一個生產(chǎn)工序。在上述的混合、化成過程中，放出大量的含氟氣體。為了減少有毒氣體對人體與環(huán)境的危害，充分利川物質(zhì)資源，必須進(jìn)行回收。一般采用水來吸收含氟氣體，制得一定濃度的
氟硅酸溶液，并用它提制其他工業(yè)產(chǎn)品。
現(xiàn)將干法連續(xù)性生產(chǎn)普鈣工藝流程介紹如下。
如圖1-1所示，原料磷礦石經(jīng)破碎機(jī)(2)破碎成較小顆粒，送到礦粒烘干爐(3) 烘干水分，然后再進(jìn)入球磨機(jī)(4)研磨成粉，從球磨機(jī)出來的磷礦粉由斗式提升機(jī)(10)送往礦粉儲槽(11)備用。
已經(jīng)配制好的稀硫酸和磷礦粉分別經(jīng)計量設(shè)備(16)與(6),按適宜的比例加到混合器(7),經(jīng)混合、攪拌反應(yīng)成為料漿，混合料漿由混合器流入皮帶化成室(8)固化成普鈣鮮肥。皮帶運(yùn)輸機(jī)(9)將鮮肥送列熟化倉庫，堆放熟化(或打散后堆放)，經(jīng)一周成數(shù)十天鮮肥即成為產(chǎn)品。
混合器和化成宣放出的含氟氣體由抽風(fēng)機(jī)(20)抽出，送至氟氣吸收系統(tǒng)進(jìn)行國收利用。
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