磷酸生产技术(发)

磷酸一铵生产技术 化工工程有限责仼公司 2012.02.15 磷酸一铵生产技术 目录 1磷酸生产工艺技术方案. 4 1.1 矿浆制备工艺 . 4 1.2 湿磨工艺介绍. 5 1.3 磷酸生产工序. 7 1.3.1 磷酸生产工艺的介绍. 7 1.3.2 磷酸生产过程主要化学反应. 7 1.4 湿法磷酸工艺技术介绍. 8 1.4.1 工艺技术发展特点. 8 （1）装置大型化 8 （2）二水法流程仍占主导地位，同时积极发展半水法和再结晶工艺，使装置更加节能。 9 1.4.2 世界上湿法磷酸工艺情况. 9 1.4.3磷酸工艺技术方案的比较与选择. 11 1.5二水法工艺技术的比较和选择. 11 1.5.1 二水法工艺技术介绍 11 1.5.2 二水法工艺技术的比较 . 12 1.5.3 二水法工艺技术选择 12 1.6 磷酸生产主要设备选择 12 1.6.1 球磨机 12 1.6.2 萃取槽的选择 13 1.6.3 过滤设备的选择 16 1.6.4尾气洗涤设备的选择. 17 2磷酸生产工艺 18 2.1磷酸生产工艺流程 18 2.1.1磷酸生产工艺流程简介 18 2.1.2磷酸生产工艺流程图 19 2.2生产物料平衡 21 2.2.1年产 20 万吨磷酸一铵装置物料平衡见图1-2 .21 2.2.2生产装置的磷平衡 22 2.3 磷酸生产主要设备一览表 23 3磷酸一铵生产技术 24 3.1磷酸一铵工艺技术的选择和比较 24 3.1.1磷酸浓度的确定 24 3.1.2中和方法的确定 24 3.1.3磷铵料浆雾化方式的选择 25 3.2磷铵生产工艺的介绍 26 3.2.1传统法生产磷酸铵的工艺 26 3.2.2料浆法生产磷酸铵类肥料的工艺 27 3.2.3磷酸一铵工艺生产流程 28 4磷铵生产工艺介绍 30 4.1 生产工序 30 4.1.1中和工序 30 4.1.2 浓缩工序 30 4.1.3 干燥 31 4.2余热利用 31 4.3 氨站 32 4.4磷铵生产过程的主要化学反应 32 4.5磷铵系统主要设备的选择 33 4.5.1料浆浓缩加热器 33 4.5.2喷雾干燥装置 33 4.5.3喷粉塔 33 4.6磷酸一铵装置原料及能源消耗量 34 4.7磷铵装置主要设备 34 1 1磷酸生产工艺技术方案磷酸生产工艺技术方案 采用单槽单桨磷酸快速萃取转台真空过滤技术配套建设 20 万 吨/年湿法磷酸生产装置一套（含磷矿制浆系统） 。 本工艺分矿浆制备及磷酸生产二部分。 1.11.1 矿浆制备工艺矿浆制备工艺 1.1.1 原料生产中矿浆制备工艺的确定 磷酸生产中矿浆制备工艺中磨矿通常有干磨与湿磨两种工艺， 湿 磨工艺有开路磨矿和闭路磨矿二种流程。 （1）干磨工艺 干磨工艺是将磷矿在风扫磨内磨成 90通过 100 目的矿粉，水 分含量在 1以下，进磨机的磷矿块度控制在25mm 以下，水分控制在 8以下。磨机尾气处理采用干法除尘。 （2）湿磨工艺 湿磨工艺是将磷矿与水一起研磨成含水约 30～38的矿浆， 一般采 用球磨或棒磨。 1.1.2 磨矿工艺选择 原料磨矿工艺可选择湿磨或干磨，湿法与干法相比，它具有流程 简单，设备少，厂房体量小，占地少，投资低；湿磨的功率消耗比干 磨低，且原料不需干燥，节省了燃料，从而降低生产成本；操作环境 好，噪声低，并消除了粉尘污染；简化矿粉加料系统，工人劳动强度 低等优点。 湿磨工艺的缺点矿浆的含水带入反应系统，与干磨流程相比， 石膏过滤时，洗涤水量需相应减少。 根据二种磨矿工艺的比较，一般都选用湿法磨矿工艺。 1.21.2 湿磨工艺介绍湿磨工艺介绍 1.2.1 磷矿石组分见表 1-1 表 1-1 磷矿组成一览表 成份 组成 P 2O5 31.0 CaO 43.0 SiO 2 16.5 Al 2O3 1.6 Fe 2O3 1.4 MgO 0.5 F 3.25 1.2.2 湿磨工艺分类 湿法磨矿工艺分开路磨矿及闭路磨矿 （1）闭路磨矿 磷矿石进入磨机后，在磨矿过程中进行内部循环，矿浆通过分 选机将大了要求粒度的磷矿石返回至磨机进口， 只有达到粒度要求的 矿浆进入矿浆贮槽。 （2）开路磨矿 磷矿石进入磨机，通过（分段）粉磨后，矿浆直接由磨机出料口 排入矿浆贮槽。 （3）开路与闭路工艺流程优缺点比较如下表 1-2 表 1-2 开路与闭路工艺比较 比较指标 闭路流程 流程 对矿的适应性 流程长、复杂 流程 开路流程 流程短、简单 对原料矿一致性要求较高， 并且要对各种矿均能适应 求原矿的含泥量低， 一般要求采用 擦洗精矿 对分级和浓缩设备的可靠性要求可靠性好 高 稍低于开路稍高于闭路 稍高于闭路 小 粒度均匀性一般 可靠性 装机容量 每吨矿的耗电量稍低于开路 占地面积 产品粒度 大，一般为开路流程二倍以上 易于控制、粒度均匀性较好 可以看出，闭路工艺流程是通过粒度分级设备， 对磨过的矿浆进 行分级，主要分级方法有 使用螺旋分级机分级、水力旋流器分级以 及重力沉降等。闭路流程的优点是显而易见的，通过分级，矿浆的粒 度分布比较均匀， 并且成品粒度容易保证。 但是， 他的缺点也比较多， 如生产工艺流程长、占地面积大，设备多、水耗大、需要有浓缩过程 等。 浓缩过程对磷矿本身的质量比较挑剔， 对物料的一致性要求很高。 当物料的性质有所变化时，能直接影响到设备的效率和能力， 而往往 磷矿来时为统矿，不易控制物性。因此该种流程的运用中受到一定的 限制。 就开路工艺流程而言，优点是流程简单、占地少，设备少和水耗 少、原料的适应能力强、运行可靠。其缺点是粒度分布较难控制。为 了解决上述问题，针对各种不同矿种的物理特性， 设计了各种新规格 磨机，加长了长径比，以满足工艺生产对粒度的要求，如 φ32008000、φ32007000、φ27006000、φ27009000 等。 φ32007000 已用于云南磷肥工业有限公司 8 万吨/年磷酸装置、昆 阳磷肥厂 8 万吨/年磷酸装置。 而 φ27006000 则用于云南红磷公司 以及洋丰集团 6 万吨/年磷酸装置。洋丰集团已生产数年， 运行情况良好。另外在新的磨机中，使用双仓溢流型球磨机，一个仓 为棒磨，另一个仓为球磨，以保证粒度均匀，并能提高产量。磷矿采 用两级破碎磷矿，第二级破碎采用反击式破碎机， 保证磷矿进球蘑机 时粒度大大小于以往要求 25mm。从而大幅度提高球磨机产量。 通过以上比较，很清楚的反映出开路与闭路的各有优缺点，对具 体项目的工艺流程选择有决定作用。 结合贵州磷复肥项目的实际情况 和要求，决定该项目采用矿浆制备工艺流程为湿法球磨的开路流程。 1.31.3 磷酸生产工序磷酸生产工序 1.3.11.3.1 磷酸生产工艺的介绍磷酸生产工艺的介绍 在湿法磷酸生产过程中，主要是得到均匀、粗大、易于过滤和洗 涤的磷石膏结晶，因此，湿法磷酸的生产工艺实际上是磷石膏的结晶 工艺。从磷石膏的结晶水分类，其工艺可分为以下几种 （1）二水法（CaSO 42H2SO4） ； （2）半水法（CaSO 40.5H2SO4） ； （3）半水-二水法（CaSO 40.5H2SO4- CaSO42H2SO4） ；