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        濕法磷酸稀酸法的沉淀脫氟條件是怎樣的呢

        2023-08-04

        濕法磷酸稀酸法的沉淀脫氟條件是怎樣的呢?濕法磷酸廠家介紹工業濕法磷酸之稀磷酸中氟含量與酸中 pH 值的變化曲線 :


        氟含量與稀磷酸中的 pH 值變化特性,即是中和氟化物的氟沉淀規律,也可看作是堿與酸中和引起的氟含量突變曲線。由于在稀磷酸中主要存在的氟化物是以酸式化合物存在,如 HF、H2SiF6、H3FeF6、H3AlF6。無論采用碳酸鈣粉、還是石灰乳進行中和沉淀脫氟時,除生產原理列出的化學反應式外,伴隨大量的中間反應;如鐵、鋁、硅的氟化物(H3FeF6、H3AlF6、H2SiF6),它們是經過氫離子被中和以及絡離子多級電離而逐步的反應沉淀過程;依據酸中各離子活度其賦存狀態的不同而不同,甚至引起較大的變化。


        稀磷酸中的 HF、H2SiF6、H3FeF6、H3AlF6,主要隨 pH 值的提高,氟化合物的逐漸沉淀變化過程概括如下:在 pH 值 1.4 之前,幾乎是與酸中所有酸性物質一樣,氟化物的第一個氫離子被中和掉,稀磷酸中的氟化物變化為 F-、,能引起氟沉淀的物質,可判斷為中和 HF 留下的 F-。


        在 pH 值 1.4~1.8 范圍,繼續中和掉中的氫離子,稀磷酸中的氟化合物變化成為離子,無論采用碳酸鈣還是石灰乳進行中和沉淀氟,因宏觀上的攪拌分散反應無法達到,微觀上每一個石灰乳或碳酸鈣顆粒界面上出現的飽和現象或界面 pH 值過高,來不及擴散,造成部分氟沉淀,使氟沉淀曲線變化加大。


        在 pH 值 1.8~2.2 范圍,繼續進行中和時,溶液中的離子迅速解離,并生成 CaF2、SiO2·nH2O 、FePO4沉淀,大部分氟在此范圍被沉淀,形成溶液中氟含量變化斜率陡的下降曲線。在 pH 值 2.2~2.6 范圍,幾乎僅有少量以離子的氟被解離生成 CaF2和 AlPO4,使其溶液中的氟含量符合飼料級要求。


        這是由于要解離離子中 F-離子,較其要解離離子難得多。一是絡合穩定常數所致,絡合穩定常數(PK穩=27)大于合穩定常數(PK穩=23),因此解離更難;二是溶解度積所致,AlPO4的溶解度積(Ksp=9.84×10-21)大于 FePO4的溶解度積(Ksp=1.3×10-22),因此沉淀更慢;三是沉淀 pH 值,在 0.1mol 理想溶液的濃度下 FePO4的沉淀 pH 值為 2.3,AlPO4的沉淀 pH 值則為 3.8,沉淀的 pH 值更高。


        所以,濕法磷酸稀酸法的沉淀脫氟條件,不僅與生成沉淀產物溶解度有關系,而且這些沉淀物質的溶解度受溶液酸堿度、即 pH 值的變化影響甚大。中和 pH 值與稀磷酸主要雜質沉淀率的關系,對應某稀磷酸在 pH 值 3.0 以后,所有雜質的沉淀率,達到其生成難溶化合物平衡濃度以后,幾乎不再變化。 

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