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        濕法磷酸廠家介紹稀磷酸中沉淀氟與酸溶液中 pH 值

        2023-08-04

        濕法磷酸廠家講述稀酸法沉淀氟的化學反應機理研究與酸中各物質相互變化影響的討論,濕法磷酸批發,黃磷廠家來為您進行相關介紹:


        稀磷酸中沉淀氟與酸溶液中 pH 值的變化關系濕法稀磷酸中各物質組分和氟含量與磷氟比比值,無論采用石灰乳還是碳酸鈣粉進行中和沉淀氟時,按其脫氟生產原理列出的反應式(1)~ 反應式(14)進行,主要生成的沉淀物質包括兩類:一類是非磷酸鹽型沉淀,如 CaF2↓、SiO2·nH2O↓、CaSO4·2H2O↓。


        二類是磷酸鹽型沉淀,如 FePO4↓、AlPO4↓、CaHPO4·2H2O↓。一類非磷酸鹽型中的 CaF2和 SiO2·nH2O 為沉淀氟化物產生的目的產物,理論上不帶走稀磷酸中的磷含量;而二類磷酸鹽型中的 FePO4和 AlPO4即是沉淀氟的目的產物(Al加載中...、Fe加載中...),也是因沉淀氟而解離后共沉淀產生出的磷酸鹽伴生物,需要帶走稀磷酸中與之相對應的磷含量。


        唯有反應式(6)或式(13)生成的沉淀 CaHPO4·2H2O,理論上是不應該產生的;它在脫氟沉淀物中占有的多寡,直接影響到稀酸法沉淀脫氟工藝中的磷收率,即飼料級磷組分和肥料級磷組分的分配,也就是造成工藝技術優劣與生產成本高低的關鍵。


        這是稀酸法沉淀脫氟中的一對矛盾,生產者與研究者總希望應該沉淀出來的氟化物必須全部沉淀出來,不應該沉淀出來的磷酸鹽沒有必要隨波逐流共沉淀出來。而事實是這些應該沉淀的物質要使其在稀磷酸中沉淀出來,不僅受其自身在稀酸溶液中的含量高低影響,更受到稀酸溶液中氫離子濃度、即 pH 值的影響;從生產原理的全部化學反應式看,幾乎全是酸堿中和的沉淀反應。


        稀磷酸中氟含量與酸中 pH 值變化曲線所示,用石灰乳對某一稀磷酸進行沉淀氟的過程中,在 pH 值 1.0~1.4 時,磷酸中的氟含量變化甚微,降低幅度約 5%;在 pH 值 1.4~1.8 時,磷酸中的氟含量開始下降,降低幅度約 15%;在 pH 值 1.8~2.2 時,磷酸中的氟含量變化出現斜率變化較大的下降曲線,降低幅度約 70%,氟含量幾乎下降了 8 倍;在 pH 值 2.2~2.6 時,磷酸中的氟含量下降趨勢減緩,總降低幅度約 8%,但是氟濃度卻發生了數量級的變化,氟含量在此區間又下降了 5 倍;其后隨著溶液 pH 值的提高,溶液中氟含量幾乎不變化,成為斜率趨近于零的漸進線。


        其結果告訴我們,稀磷酸中的氟化物用鈣進行中和沉淀時,隨著溶液中的酸度降低,pH 值升高,溶液中的氟含量幾乎可以以難溶的氟化鈣沉淀形式全部沉淀出來,溶液中殘留的氟濃度,趨近于其氟化鈣溶度積的平衡濃度(漸近線)。


        由于不同的磷礦因其中的雜質含量的差異,所生產的稀磷酸中的雜質和磷酸的濃度也不一樣,采用中和沉淀脫氟時的 pH 值變化曲線會有所不同,如沉淀氟的脫氟下降斜率變化較大的曲線會不一樣,其氟沉淀的 pH 點要么前移,要么后移,但其變化趨勢是一致的。


        所以,不能以磷礦生產稀磷酸沉淀氟的 pH 值生產操作指標,去指導磷礦生產稀磷酸沉淀氟的 pH 值指標,需要進行生產試驗而選擇確認。

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