磷石膏分解特性的研究.pdf

1、磷化工業(yè)的迅速發(fā)展帶來了磷石膏的綜合利用和硫酸需求量增加兩大問題。本文提出的磷石膏流態(tài)化分解制硫酸聯(lián)產(chǎn)石灰工藝是符合我國國情的資源化利用磷石膏的有效途徑。因此，開展磷石膏分解特性的研究具有重要的實(shí)用價(jià)值和理論意義。 第一，采用XRD、XRF、激光粒度分析、高溫顯微鏡等方法研究了有代表性的貴州甕福磷石膏的基本特性。結(jié)果表明，磷石膏主要礦物成分為CaSO4·2H2O，純度高，干基CaO含量一般在30％左右，SO3含量35～45％，是

2、一種優(yōu)質(zhì)的制硫酸聯(lián)產(chǎn)石灰原料：顆粒粒徑≤0.075mm的顆粒達(dá)91.25％，因此可不用粉磨，烘干破碎后直接分解制酸；磷石膏中的雜質(zhì)降低了CaSO4的熔點(diǎn)，1200℃以后有可能產(chǎn)生液相，磷石膏熔點(diǎn)在1280℃左右，隨雜質(zhì)含量的變化而略有不同。 第二，采用HSC熱力學(xué)計(jì)算軟件，經(jīng)過熱力學(xué)計(jì)算，研究了磷石膏在還原分解的過程中可能發(fā)生的反應(yīng)，并進(jìn)行了理論熱耗的計(jì)算。結(jié)果表明，CO和焦炭均能降低CaSO4的起始分解溫度和理論熱耗，但是低溫

3、條件下易發(fā)生副反應(yīng)生成CaS，應(yīng)避免低溫預(yù)熱過程中形成CaS。 第三，采用熱綜合分析法，對比研究了化學(xué)分析純石膏在空氣和氮?dú)庵械姆纸馓匦?、化學(xué)分析純石膏摻不同劑量的焦炭在氮?dú)鈿夥毡Ｗo(hù)下的分解特性、磷石膏在空氣和氮?dú)庵械姆纸馓匦?、磷石膏摻焦炭分別在氮?dú)鈿夥毡Ｗo(hù)下和在空氣中的分解特性。結(jié)果表明，磷石膏中所含雜質(zhì)降低了CaSO4的起始分解溫度，對分解有促進(jìn)作用；在N2氣氛下焦炭摻量對還原分解CaSO4的最終產(chǎn)物有重要影響，摻量為C/S

4、=0.5時(shí)主要產(chǎn)物為CaO，當(dāng)C/S=2時(shí)主要產(chǎn)物為CaS，CaS在1100℃以上約1200℃左右、3％O2濃度的高溫低氧條件下能被緩慢氧化為CaO并釋放出SO2。 第四，采用分散態(tài)磷石膏的高溫氣氛爐模擬試驗(yàn)研究了分散態(tài)磷石膏的分解特性。結(jié)果表明，溫度和氣氛是影響磷石膏分解的最重要因素，弱還原氣氛有利于磷石膏的分解，在高溫氣氛爐模擬試驗(yàn)條件下，適合磷石膏的分解條件是1000℃～1100℃，CO：3％～5％，CO2體積分?jǐn)?shù)為25％