一、引言
二、基本方法
三、焙烧反应
四、磷酸盐生成物的萃取
五、杂质的影响
氟化物虽然不是本来意义上的杂质,但它却是绝大多数磷酸盐矿石的基本组成成分。尽管广泛的试验活动尚未开始,看、起来似乎在焙烧的时候氟化物在随硫酸铁挥发。反应式(1)中已说明有氟化按生成,该氟化钱在操作条件下肯定大量分解为氢氟酸及氨。氟化钱可能会以升华物形式在焙烧炉出口处的低温区冷凝。洗涤来自焙烧气体中的氨时可以得到氨液,残余氟化物将在氨液中被吸收。有希望通过从洗涤液或已经冷凝的氟化钱溶液中沉淀出氟化钙,而将全部氟化物予以回收。这一方法的特殊优越性在于在先前一个处理步骤上就分离氟化物,并且避免了污染环境。磷护石中常见的主要杂质是碳酸钙(方解石)二氧化硅(石英砂或与粘土结合在一起)、氧化铝(经常以粘土形式出现)和铁(以碳化物或氧化物出现)。本文提出的焙烧法是将碳酸钙转化为硫酸盐,从而贵重产物受到稀释,但进入了硫酸盐回收循环系统。而钙则再次以碳酸盐的形式被分离掉。必须要处理作为杂质存在的钙,这是本方法一个缺点,然而本方法的这一步骤并不团难,也不费钱,因此考虑到总的利益也只好如此。二氧化硅这一杂质在转化时不参加反应,只要作一般性处理,它就进入了碳酸钙残余物。粘土则不同,它造成很大的麻烦。由于生成了Si:(PO‘)‘这种惰性非常之大的化合物,给磷酸盐带来损失。513(PO‘)‘用水溶液是萃取不了的。为了将粘土清除掉,按照本文介绍的工艺处理磷矿石,跟一般做法一样,必须将矿石洗净。考查一下已发表的分析资料,结果表明,经过仔细洗涤过的磷矿石所含的粘土不足以大量降低磷酸盐收率。水合氧化铝对制取磷酸盐的影响小到不值一提。迄今对含铁量没有给予很大注意,但是用含铁量高的磷酸盐进行小型系列试验时收率比较低。X光分析说明生成了不能萃取的复合磷酸铁。有些磷矿石中含有少量铀。铀的性质在实践上可能值得重视,以后将加以研究。
六、试验结果
(一)所研究的磷酸盐原料
(二)焙烧技术试验
(三)萃取试验
七、结论
从迄今在试验室里进行的所有试验可以看出,反应式(1)适合于工业上处理磷矿石用。尽管这些试验所用的磷矿石类型还必须进一步扩大,但用C)、D)型原料进行试验所得的结果表明,这种方法可以成功地利用于处理至今用一般方法直接处理不了的那些矿石,对于化学转化来说,表1中90厂范围内的收率有点令人失望。那么如果用磷矿石来生产磷酸的话,磷酸盐收率将达到95厂,甚至更高。这种假设—目前所研究的焙烧反应和萃取步骤将会改进收率—是有充分根据的。我们还必须想到,采用物理方法富集低品位磷矿石的时候,磷酸盐的总收率要比用上述方法低得多。这一新方法不需要用硫酸。如果要建一家新的综合性化肥厂的话,可以将从无水石膏或石膏生产硫酸按集中于一家工厂。
现在尚未对这一方法进行成本计算。但在下述条件下成本不会太高:为烧结步骤的设备研究出合适的材质。燃料需要量不很大。除此之外,也必须对于将三聚偏磷酸钱钙用作肥料的问题进行研究,但事实是三聚偏磷酸盐一般会缓慢地水解为正磷酸盐,这就可以设想,其肥效与其磷酸盐含量大约是成正比的。在酸性范围内快速水解使我们可以猜想,它的性质在酸性和碱性土壤里是不相同的。PZO。含量达到72多这样一种肥料,又便于包装和使用,这肯定会引起生产厂商的注意。我们请求有兴趣研究采用这一新工艺的厂商与本文作者建立联系
