鈣鎂磷肥生產(chǎn)工藝條件之熔融

時(shí)間：2014-05-15 10:49:54

作者：世邦機(jī)器

爐料在加熱熔融過程中的變化大致如下：在500―1000~之間，碳酸鹽分解并釋出結(jié)晶水，在1000―1350~C之間，爐料由軟化而熔融，并產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，末了氟磷酸鈣的晶體結(jié)構(gòu)被破壞，當(dāng)熔融物從1350~C被加熱到1500℃左右時(shí)，它就具有很好的流動(dòng)性。

磷礦中一部分氟磷酸鈣在高溫熔融過程中，由于水蒸汽和Si02的存在，會(huì)發(fā)生脫氟反應(yīng)而形成磷酸三鈣和硅酸鈣，脫氟過程進(jìn)行得愈充分，在冷卻過程中析出氟磷灰石的趨勢(shì)會(huì)相應(yīng)降低，反玻璃化的溫度上限也愈低，因而脫氟作用是獲得高濃度和拘溶率的產(chǎn)品的重要條件之一。

磷酸三鈣有兩種同素異晶體，即高溫型ct-Ca，(P04)：，它可溶于2％檸檬酸；低溫型t~-Ca。(POD。則不溶于2％檸檬酸，其互變溫度是1180~C，雜質(zhì)對(duì)其互變溫度影響很大，隨著i02溶解于磷酸三鈣中的數(shù)量增多，其互變溫度趨于降低。

此外，在高爐法生產(chǎn)中，焦炭中的碳還與空氣燃燒生成二氧化碳，放出大量的熱來熔融爐料；或生成的二氧化碳被焦炭中的碳還原為一氧化碳，而使發(fā)生的熱量減少，在爐內(nèi)造成還原氣氛；對(duì)爐料的熔融過程不利。磷礦生產(chǎn)線上的要求很嚴(yán)格，磷礦石的生產(chǎn)工藝流程也是比較復(fù)雜的。所以生產(chǎn)過程中的不降低爐溫條件下，一般要鼓入過量空氣。

在熔融過程中也可能產(chǎn)生下列一些副反應(yīng)：

爐料中氧化鐵也能部分地被碳還原為金屬鐵，金屬鐵與熔融爐料接觸后，奪取爐料中的五氧化二磷，而造成磷的損失：

被還原的鐵與磷結(jié)合而成磷鐵，沉入爐底。磷蒸汽則向爐頂排出與新鮮爐料相遇，大部分被爐料吸收下來，少量磷則隨爐氣一道排出而損失。

一般控制磷的損失，應(yīng)不超過l％，這主要是注意調(diào)節(jié)配料比，同時(shí)要控制焦炭用量，減少焦比和調(diào)節(jié)料層厚度，縮短熔融時(shí)間，在高爐中則更需注意調(diào)節(jié)空氣用量，以減少爐氣中過多的一氧化碳，以防止P20，的被還原。

蛇紋石(或橄欖石)中的鎳被還原，其化學(xué)反應(yīng)式如下：

生成的鎳與被還原的鐵和磷，形成鎳磷鐵，沉入爐底，可定期排出，鎳磷鐵中鎳的含量可達(dá)3―5％，是提煉鎳的原料，可以設(shè)法回收。

在高溫熔融過程中，熔融磷酸鹽的腐蝕能力很強(qiáng)：對(duì)普通耐火磚的腐蝕較強(qiáng)，對(duì)鎂磚、鉻磚和鉻鎂磚的腐蝕次之，對(duì)碳磚的腐蝕較小，但易氧化。當(dāng)磚中的鐵鋁硅等物質(zhì)熔入鈣鎂磷肥之后，就會(huì)降低熔融物的流動(dòng)性。所以在工業(yè)生產(chǎn)上，高爐采用水夾套或水冷爐壁冷卻的辦法，使熔體能在爐子內(nèi)壁凝結(jié)戍一薄膜作為保護(hù)層。