[其他]活性礦漿法生產過磷酸鈣

無效

• 申請號: 88100149
• 申請日: 1988-01-05
• 公開（公告）號: CN88100149A
• 公開（公告）日: 1988-08-03
• 發明（設計）人: 胡九成;鄭典模;蔣柏泉;嚴進
• 申請（專利權）人: 江西工業大學
• 主分類號: C05B1/02
• 分類號: C05B1/02;C05B11/08;B01F17/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬于化學工業化肥生產技術。

由磷礦制取磷肥的加工方法，可以分為用無機酸處理和高溫處理兩大類，前者稱為酸法磷肥，后者稱為熱法磷肥。過磷酸鈣（又叫普通過磷酸鈣，簡稱普鈣），屬酸法磷肥中的一種。據日本UNICO公司估測，1985-1986年度過磷酸鈣產量（1432.8萬噸P₂O₅）占世界磷肥總產量（5843.8萬噸p₂o₅）的24.5%。我國過磷酸鈣產量（按有效成分計算）占全國磷肥總產量的三分之二。多數廠均采用“礦漿法”生產，其過程可用方塊圖表示如下：經過粗碎后顆粒均勻（≤20mm）的磷礦，與水一起入球磨機進行濕磨（單級或二級球磨）達到細度要求（100目-95%）的礦漿，經篩分除雜后進入緩沖槽，再由漿泵送入混化系統，與濃硫酸（H₂SO₄濃度≥96%）混合、化成即得鮮肥。礦漿法雖具有一系列優點，但存在著礦漿流動性難以控制，礦漿水分偏高，肥料質量不易符合部頒標準的嚴重缺點，影響了該法的推廣使用。

多數磷礦漿的起點水分均大于29%，從混化系統水平衡要求出發，必須將礦漿水分降低到26-28%。國內外采用的解決辦法主要有以下三種：

1、采用帶有過濾設施的開流式流程，即在礦漿法的基本流程中，在球磨之后增加礦漿過濾設施進行脫水，然后送入混化系統。以瀏陽礦為例，雖可將礦漿水分降至28-29%，但使用的真空過濾設施龐大復雜，且因礦漿粘度大，常使過濾器葉片或轉鼓堵塞，無法正常運轉。

2、添加水玻璃或氨水或新鮮過磷酸鈣，雖都有一定的降水效果，但水玻璃易使設備管道結垢、產品結塊;氨水使設備管道腐蝕，操作環境惡化;添加過磷酸鈣使流程復雜、操作繁鎖。

3、采用自控儀表，穩定優化工藝條件。

以上方法的共同弊端是對起點水分大于29%的磷礦無作用或作用不明顯，因此“礦漿法生產過磷酸鈣”的上述缺點至今未獲徹底解決。

本發明-活性礦漿法生產過磷酸鈣，采用添加表面活性劑（Surfactant）的方法，可以徹底解決上述問題，生產出合格的肥料。其作用機理是：礦粉顆粒在礦漿中因分子引力而形成絮凝狀結構，這種結構中包裹了很多水，“包裹水”不能起到提高礦漿流動性的作用，因此被迫在球磨時增加用水量，造成混化系統水分過多。表面活性劑分子的結構具有不對稱性-分子由極性部分（親水基，如-OH，-COOH，COOC₂H₅，CONH₂等）和非極性部分（憎水基，如長鏈烷基）組成，由于它的活性，便在礦漿液（水）-固（礦粉顆粒）兩相面上，以親水基端指向水溶液，憎水基端吸附于礦粉顆粒表面，使顆粒帶上相同的電荷，形成定向排列，加大了顆粒間的靜電斥力，使表面上的不飽和力場得到某種程度的平衡，從而降低了界面張力，導致礦粉顆粒分散，絮凝結構解體，“包裹水”釋放，從而有效地提高了礦漿的流動性，球磨用水量亦相應減少。可見，表面活性劑是一種能顯著降低礦漿液-固界面張力的物質，它的加入使礦漿結構發生了根本變化，因此我們把濕磨時加入表面活性劑生產過磷酸鈣的方法稱為“活性礦漿法”，以區別于傳統的“礦漿法”。生產時可不改變礦漿法的原有流程和設備，只要按所須濃度調配好表面活性劑，隨同磷礦石加入球磨機中即可。為使生產穩定，應對進球磨機的表面活性劑添加量、碎礦添加量及出球磨機的礦漿含水量實行計量和自調。

本發明所采用的表面活性劑有五大類，主要為陰離子表面活性劑（Anion????Surface????Active????Agent），它們是：腐植酸類、木質素類、萘系、糖蜜類和樹脂類，從原料易得，制法簡單，成本低廉，效果明顯考慮，特別推薦使用腐植酸鈉、木素鈉和TJF等三種。添加量一般為干礦粉量的0.2-1.0%。

以起點水分低（26%）的開陽礦作試驗，用旋轉式粘度計和標準稠度凝結時間測定儀分別測定礦漿的粘度（μ）和稠度（R）與礦漿含水量（x）的關系，并作出μ-x和R-x曲線。然后固定礦漿含水量（x），測定表面活性劑添加量（Su）與礦漿粘度（μ）、稠度（R）的關系，作出μ-Su和R-Su曲線。其中三組曲線如圖二。