濕法磷酸中最佳Fe、Al、Mg雜質(zhì)配比的研究及磷礦石配礦方案的設(shè)計(jì)

楊雄俊,馬付云,陳玖毅,蘭浩

(云南磷化集團(tuán)有限公司 磷化工事業(yè)部,云南 昆明 650600)

我國(guó)磷礦資源具有三個(gè)主要特點(diǎn):一是儲(chǔ)量巨大;二是總體品位不高,主要是中低等品位;三是多以磷塊巖沉積為主[1-2]。磷礦石中的主要雜質(zhì)為鐵、鋁、鎂等,大量進(jìn)入磷酸中,將對(duì)產(chǎn)品水溶性產(chǎn)生較大影響。有效磷以水溶性磷與溶解磷相結(jié)合。所以磷酸鹽產(chǎn)品生產(chǎn)中一定要嚴(yán)格控濕法磷酸鹽中鐵、鋁、鎂雜質(zhì)含量,確保磷酸鹽產(chǎn)品中水溶性符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)濕法磷酸鹽產(chǎn)品行業(yè)目前技術(shù)水平較低,大部分廠家以粗加工方式生產(chǎn),多采用浮選再浸提方法生產(chǎn),效率低,能耗高,產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定,質(zhì)量指標(biāo)不穩(wěn)定。濕法磷酸生產(chǎn)成本高、經(jīng)濟(jì)效益差。生產(chǎn)技術(shù)落后,浪費(fèi)嚴(yán)重,且易造成二次污染等。因此目前大多采用干法工藝生產(chǎn)磷酸二氫鉀以及磷酸二氫鈣、氯化鈣等產(chǎn)品來(lái)替代傳統(tǒng)加工方式。本文的主要目的在于研究濕法磷酸中磷酸鹽產(chǎn)物及其水溶性組分并得到它們的近似分布情況,以及濕法磷酸中鐵,鋁和鎂雜質(zhì)對(duì)磷銨產(chǎn)物水溶性產(chǎn)生的影響,同時(shí),對(duì)濕法磷酸中鐵,鋁,鎂等雜質(zhì)探究最佳控制添加量;通過(guò)磷礦配礦優(yōu)化,使?jié)穹姿嶂需F,鋁,鎂質(zhì)量分?jǐn)?shù)得到有效控制,從而確保中低品位磷礦在使用過(guò)程中水溶性的穩(wěn)定性。

1 低品位磷礦石回收率低的原因分析

磷礦石作為磷酸鹽產(chǎn)品,具有良好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。但如果磷礦石磷的含量過(guò)高,就會(huì)給其使用帶來(lái)一定的麻煩(因?yàn)榱椎V石存在著雜質(zhì))等問(wèn)題,而在其中添加某種藥劑或者金屬元素可以使其回收率得到提升。但是如果磷礦石所含雜質(zhì)元素過(guò)高或者對(duì)設(shè)備有一定腐蝕作用時(shí)(如果處理工藝不合理)將會(huì)影響到磷礦石生產(chǎn)質(zhì)量。一般情況下,磷礦石中的雜質(zhì)元素主要有四種:硫酸、氫氧化鈉、硫酸鈣、氯化鈣等;而硫元素是一種雜質(zhì)元素。硫元素不僅會(huì)在一定程度上影響磷礦石的品質(zhì),同時(shí)還會(huì)對(duì)設(shè)備腐蝕程度產(chǎn)生影響[3]。因此,對(duì)于低品位磷礦石來(lái)說(shuō),要想提高其回收率就需要減少硫元素對(duì)設(shè)備所造成的腐蝕作用。

1.1 磷礦石中硫元素的來(lái)源分析

硫元素是一種常見(jiàn)的礦物,它可以通過(guò)化學(xué)的方式與磷酸鹽結(jié)合。而硫化物又是一種天然的可溶性物質(zhì):磷礦石可以通過(guò)硫酸和硝酸反應(yīng)生成硫酸鈣以及硫酸鉀等。此外,硫化氫還可以與氫離子反應(yīng)形成硫酸銨以及硫酸亞酸。因此,磷礦石中硫元素主要是來(lái)源于磷酸鹽。磷酸化合物中的硫元素主要是從硫元素中提取出來(lái)之后,通過(guò)與磷酸鹽、水、有機(jī)酸、無(wú)機(jī)酸反應(yīng)而產(chǎn)生。磷酸鹽和水都是生命物質(zhì),但是磷酸鹽與水和有機(jī)酸都具有不同的特性,它們之間存在著一定的差異,同時(shí)它們之間也會(huì)發(fā)生著相互轉(zhuǎn)化。對(duì)于磷礦石中硫元素來(lái)源分析完畢之后,就可以通過(guò)對(duì)磷礦石中硫元素含量進(jìn)行控制和計(jì)算進(jìn)行分析了。

1.2 磷礦石配合用礦的研究分析

磷礦石作為我國(guó)重要的磷酸鹽產(chǎn)品,其配合用礦可以提高磷礦石的利用率。但如果用含硫較高的磷礦石進(jìn)行配合用礦將會(huì)對(duì)設(shè)備造成一定的腐蝕作用,影響到磷礦石的使用。因此針對(duì)磷礦石配合用礦進(jìn)行了大量的研究。為了進(jìn)一步提高磷礦石中雜質(zhì)元素在各階段中的利用效果,可以選擇以上磷礦石進(jìn)行配合用礦。

1.3 礦石精選工藝的設(shè)計(jì)

對(duì)于低品位磷礦石來(lái)說(shuō),往往要求進(jìn)行適當(dāng)?shù)木x,以獲得最優(yōu)的回收率。其中,采用的傳統(tǒng)的精選方法有兩種:一是機(jī)械精選,這是最傳統(tǒng)、最常用的一種方式;二是物理精選,主要以物理方法為主。前者是通過(guò)機(jī)械來(lái)使磷礦石分離到細(xì)粒級(jí);后者是通過(guò)物理方法將硅酸鹽礦石分離出來(lái)。但是因?yàn)槎叨紝儆谖锢磉x礦技術(shù)方法,所以它們?cè)趹?yīng)用過(guò)程中會(huì)存在著一定的差異性。物理選礦技術(shù)法主要是通過(guò)物理方法將磷礦石進(jìn)行分選出來(lái)的,其適用范圍非常廣泛,并且適用范圍非常廣。物理選礦技術(shù)是一種以物理方法為主要手段的方法工藝。而對(duì)于一些低等的低品位磷礦石來(lái)說(shuō),可以采用物理選礦法,這是一種高效、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)的選礦技術(shù)方法[4]。

2 試驗(yàn)原料及方法

2.1 試驗(yàn)原料

本次試驗(yàn)所用濕法磷酸由云天化集團(tuán)公司生產(chǎn)所磷酸,其設(shè)備有:pHS-4C加酸度計(jì),顯溫電加熱套,電熱鼓風(fēng)干燥箱,火焰原子吸收光譜儀和X射線衍射儀。其中氫氧化鎂、硫酸鋁、硫酸鐵、氟硅酸、氨水和無(wú)水乙醇均被分離提純。磷礦石是目前市場(chǎng)上應(yīng)用最廣泛的磷礦原料,國(guó)內(nèi)磷礦石主要來(lái)源于四川、貴州、云南、湖北等地,主要品種有長(zhǎng)石、磷灰石、褐煤、白云石、泥巖等。經(jīng)分析,本次試驗(yàn)的原料主要是長(zhǎng)石與磷灰石,由于長(zhǎng)石品質(zhì)較差,經(jīng)球磨機(jī)磨成粉末后形成粉狀產(chǎn)品,故本次試驗(yàn)采用磨粒工藝生產(chǎn)。磨粒產(chǎn)品粒度控制要求大于1 mm,在球磨工序中加入適量的Pb、C、CaO等,以控制原料中細(xì)粒雜質(zhì)的含量,同時(shí)防止球磨過(guò)程中磨粒產(chǎn)生的氧化鐵粉對(duì)原料質(zhì)量造成影響。對(duì)原料進(jìn)行酸度試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)該產(chǎn)品粒度大于2 mm。因此,本試驗(yàn)根據(jù)長(zhǎng)柱狀中細(xì)粒級(jí)的磷酸氫鈣礦石進(jìn)行礦漿配制,試驗(yàn)采用H2S質(zhì)量分?jǐn)?shù)>30%的水溶液進(jìn)行礦漿配制,礦漿pH值為6.0～7.0(以酸度計(jì)),Fe含量為7.0%(以堿度計(jì))。加入Fe后,使水劑溶液迅速沸騰,經(jīng)過(guò)多次循環(huán)反應(yīng),最終形成晶體。通過(guò)對(duì)粒度、含水率、 Fe含量進(jìn)行檢測(cè),結(jié)果表明:粒度、 Fe含量都滿足要求,說(shuō)明本試驗(yàn)的磷礦石優(yōu)良性能已經(jīng)得到了驗(yàn)證。

2.2 高品位磷礦石質(zhì)量分析

礦石中存在著磷礦礦物中普遍存在的一些大的雜質(zhì)元素,如磷、氟、硼、硫等,這些礦石元素往往是被稱之為次生元素,如果不加以控制,就會(huì)對(duì)磷礦造成一定的危害。針對(duì)高品位磷礦石來(lái)說(shuō),其質(zhì)量要求較高,通常情況下除了要求磷含量在12%以上外,還要求磷含量達(dá)到10%以上。這就對(duì)磷礦石的選礦技術(shù)提出了更高的要求。對(duì)于高品位磷礦石來(lái)說(shuō),由于其存在著一些細(xì)小雜質(zhì)元素而且自身存在著一定的粒度分布不均(即同一粒度下各部位磷含量差別較大)等情況;而對(duì)于高品位磷礦石來(lái)說(shuō),其礦物組成一般與其品位相對(duì)應(yīng),所以其內(nèi)在質(zhì)量也相對(duì)較高。因此針對(duì)其質(zhì)量要求較高的特點(diǎn)來(lái)說(shuō)會(huì)對(duì)其進(jìn)行配礦方案設(shè)計(jì);同時(shí)如果配礦過(guò)程中出現(xiàn)了過(guò)多過(guò)濫的現(xiàn)象則會(huì)導(dǎo)致后期的處理難度加大;因此為了能夠?qū)Ω咂肺涣椎V石進(jìn)行合理配礦方案設(shè)計(jì)研究是十分有必要的。

2.2.1 磷灰石的組成

磷灰石主要是由含有MgO或SiO2的磷灰石與硅酸鹽結(jié)合而成。主要是由磷礦和磷灰石兩部分組成。在磷灰石的顆粒表面或晶胞內(nèi)部一般會(huì)有許多細(xì)小的孔隙。在這種情況下其性質(zhì)會(huì)比較穩(wěn)定,因此可以被稱之為磷灰石。磷灰石的性質(zhì)比較穩(wěn)定主要是由于其內(nèi)部含量高而能夠有效地抑制次生元素的產(chǎn)生。

2.2.2 磷灰石的物理性質(zhì)

磷灰石通常為無(wú)定形結(jié)構(gòu),其主要組成元素為SiO2,其中以MgO為主成分。另外磷灰石的成分還包括CaO(以Al為代表)和Al2O3(以Al為代表)等。磷灰石又稱高水膠磷灰石,屬于無(wú)定形顆粒狀硅酸鹽礦物。根據(jù)其化學(xué)成分來(lái)看通常含有磷、氟、硼、硫、銅等較大含量的雜質(zhì)元素,同時(shí)磷灰石自身也存在著一定粒度分布不均以及物理性質(zhì)不穩(wěn)定等情況。由于其自身相對(duì)較大的粒度以及相對(duì)較高的磷含量,使得磷灰石在加工過(guò)程中其物理性質(zhì)受到了一定的影響。由于其在加工過(guò)程中會(huì)涉及酸度或者其他反應(yīng),導(dǎo)致磷灰石在加工過(guò)程中本身存在著一定的化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定等問(wèn)題。

2.2.3 磷灰石的化學(xué)組成及與其他礦石的協(xié)同效應(yīng)

在磷灰石配礦過(guò)程中主要的作用是作為配礦介質(zhì),當(dāng)磷灰石與其他礦物存在一定的協(xié)同效應(yīng)時(shí),可以對(duì)磷灰石粒度進(jìn)行調(diào)整以滿足磷灰石本身的質(zhì)量要求。通常情況下使用化學(xué)活性較強(qiáng)的硫酸磷灰石作為配礦介質(zhì)會(huì)使得礦石中的元素含量得到一定幅度的提高。但是要注意在不同礦石搭配濃度下其效果不一定相同;此外如果所配礦藥劑和配礦方式不合理還會(huì)對(duì)選礦產(chǎn)生一定干擾,從而降低了選礦效果。對(duì)于高品位磷灰石而言,隨著生產(chǎn)技術(shù)水平的不斷提高,對(duì)于其選礦藥劑和配礦方式的要求也在不斷地提高;所以為了能夠保證對(duì)高品位磷灰石進(jìn)行合理配礦分析,選擇合適配礦方式就顯得尤為重要。本文通過(guò)選取合適配礦方式對(duì)磷灰石進(jìn)行配礦后進(jìn)行處理檢測(cè);利用FET分析儀檢測(cè)結(jié)果顯示:當(dāng)磷含量為12%時(shí),磷灰石中磷含量可以達(dá)到10%左右;但在實(shí)際生產(chǎn)中對(duì)其進(jìn)行處理時(shí),磷灰石中磷含量可達(dá)到20%左右。

2.2.4 磷灰石與黃鐵礦的相關(guān)性

磷灰石與黃鐵礦的相關(guān)性一般情況下就是黃鐵礦含量與磷灰石質(zhì)量間的相關(guān)性,但實(shí)際上兩者之間的相關(guān)性往往十分微弱。對(duì)磷灰石的質(zhì)量分析中可以發(fā)現(xiàn)二者之間存在極強(qiáng)的相關(guān)性,但不同級(jí)別之間存在著較大的相關(guān)性。因此在選用磷灰石搭配黃鐵礦使用時(shí),一定要充分考慮兩者的相關(guān)性。另外在進(jìn)行選礦試驗(yàn)時(shí)也需要充分考慮黃鐵礦與磷灰石之間關(guān)系。如在正常運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中磷灰石就必須加入一些含硫量較高的黃鐵礦,這樣就能夠保證黃鐵礦能夠與磷礦石進(jìn)行更好的結(jié)合性,同時(shí)也能夠保證黃鐵礦對(duì)磷礦石所起到的化學(xué)氧化還原效果。在使用黃鐵礦與磷灰石配制混合磁選池進(jìn)行除雜作業(yè)時(shí),一定要保證其有較好的除雜效果,這樣才能夠保證黃鐵礦對(duì)高品位磷灰石所起到的化學(xué)氧化還原效果。同時(shí)為了能夠確保黃鐵礦與磷礦石結(jié)合性良好,必須要保證黃鐵礦質(zhì)量一定要達(dá)到最好狀態(tài)。

2.2.5 黃鐵礦的化學(xué)組成與黃鐵礦的吸附性

黃鐵礦中含有較多的硫酸鹽,這是黃鐵礦結(jié)構(gòu)致密的重要原因之一。黃鐵礦中還含有大量的堿金屬離子等物質(zhì),這些物質(zhì)都是黃鐵礦吸收水合物的主要前體,它們能夠?qū)⑺衔镏械拇罅克衔镂降近S鐵礦表面。對(duì)于黃鐵礦來(lái)說(shuō)如果能將這些水合物利用磁選技術(shù)分離出來(lái)是非常有利的。除此之外黃鐵礦還需要通過(guò)對(duì)其表面進(jìn)行一定的氧化處理以減少水合物中雜質(zhì)成分?？梢哉f(shuō)在配礦過(guò)程中應(yīng)盡量避免使用堿性雜質(zhì)和強(qiáng)氧化性雜質(zhì)元素等,同時(shí)也要盡量避免使用強(qiáng)氧化性成分與黃鐵礦反應(yīng)后生成大量氫氧化物等物質(zhì)而導(dǎo)致黃鐵礦的可溶性變差及水合物中雜質(zhì)物質(zhì)過(guò)量引起黃鐵礦表面張力改變等現(xiàn)象發(fā)生。

2.3 試驗(yàn)方法

磷酸鹽產(chǎn)品由云天化集團(tuán)公司制造,以濕法磷酸為主要原料制取磷酸鹽產(chǎn)品。磷酸鹽經(jīng)分解后的產(chǎn)物和殘留物經(jīng)X-RD和化學(xué)分析。具體操作方法是:將一定量的樣品在(60±0.2) ℃條件下浸泡2 h后,再進(jìn)行充分?jǐn)嚢?以V固∶V液=1∶10加水,再將膜過(guò)濾后,用無(wú)水乙醇洗凈晾干。濕法磷酸制造磷酸鹽產(chǎn)品過(guò)程中,鐵,鋁和鎂HPO42-等生成枸溶性物質(zhì)或不溶性物質(zhì)對(duì)磷酸鹽產(chǎn)品水溶度影響較大。采用單因子實(shí)驗(yàn),研究了鐵、鋁、鎂對(duì)磷酸鹽產(chǎn)物水溶性的影響,并在總雜質(zhì)含量基本不變的前提下,對(duì)濕法磷酸中鐵、鋁、鎂三種雜質(zhì)進(jìn)行了處理,以改善其水溶性。在全部單因子測(cè)試時(shí),采用500 g濕法磷酸添加一定量雜質(zhì)并調(diào)節(jié)濕法磷酸質(zhì)量含量制備滿足實(shí)驗(yàn)要求的模擬酸,Fe、Al及Mg元素對(duì)所要添加的化合物分別是Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3及Mg(OH)2。在本實(shí)驗(yàn)條件中,添加鐵,鋁和鎂3種雜質(zhì)最佳比例,需要清楚3種雜質(zhì)元素對(duì)于磷銨溶解性能影響規(guī)律。在設(shè)定鐵、鋁、鎂的質(zhì)量比例時(shí),可以減少對(duì)產(chǎn)物水溶度的影響,增加對(duì)產(chǎn)物水溶性的影響較小的雜質(zhì)元素,從而提高產(chǎn)物的水溶性。模擬酸配比實(shí)驗(yàn)所用模擬酸必須滿足兩個(gè)條件:一是模擬酸的鐵、鋁、鎂元素總物質(zhì)的量比,二是模擬酸的磷物質(zhì)的量比;其次是模擬鐵、鋁、鎂在酸中的比例。

目前降低濕法磷酸鐵、鋁、鎂質(zhì)量含量的方法有三種方法:配礦、萃取工藝優(yōu)化及濕法磷酸純化。在經(jīng)濟(jì)效益方面選礦比較簡(jiǎn)單。磷礦石中鐵、鋁、鎂的含量因區(qū)域而異,合理選礦方法可有效地提高磷酸鹽浸出率,例如鋁、鎂、鎂質(zhì)量含量均達(dá)工藝實(shí)驗(yàn)最佳配比,化肥級(jí)磷銨溶解率增加。主要使用五種磷礦:1#礦,2#礦,3#礦,4#礦,5#礦,在充分考慮配礦條件的情況下,從磷礦中提取濕法磷酸中鐵、Al、Mg等元素的最優(yōu)比例,并由此獲得最佳配礦方案[5]。

3 試驗(yàn)結(jié)果及分析

研究發(fā)現(xiàn),鐵與磷的結(jié)合主要是NH4FeHPO4F2和NH4Fe(HPO4)2,而Al與P的結(jié)合主要是NH4Al2(OH)(PO4)2H2O和AlHPO4F·2H2O,Mg與P的結(jié)合主要是MgHPO4·1.2H2O、Mg3(PO4)2·8H2O。通過(guò)對(duì)不同元素中鐵、鋁、鎂、磷原子的比值的分析,發(fā)現(xiàn)1鐵原子需與1～2 P原子相結(jié)合,1鋁原子需與P原子1～1 P鍵合,1 Mg需與P鍵合0.6～1 P鍵合。從鐵,鋁,鎂和磷的組合形態(tài)看,Fe、Al和Mg對(duì)磷酸鹽產(chǎn)品水溶率影響最大,Fe>Al>Mg次之,即在同一Fe、Al和Mg作用下Fe效果最為顯著,Mg效果很小。

Fe、Al、Mg等元素對(duì)Pa質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響是:Fe>Al>Mg>Fe>Al>Mg,結(jié)果表明:Fe、Al、Mg的含量發(fā)生了不同程度的下降,Fe的作用最大,Mg最小。由于Mg與P的結(jié)合主要是MgHPO4·1.2H2O和Mg3(PO4)2·8H2O,Al和P的結(jié)合主要是NH4Al2(OH)(PO4)2H2O和AlHPO4F·2H2O。因此將Mg、Al、Fe和P鍵合后可發(fā)現(xiàn),Fe與Mg、Al鍵合能使P增加,產(chǎn)生較多枸溶磷使磷酸鹽產(chǎn)品水溶性大大降低。

由于鐵、鋁、鎂等雜質(zhì)對(duì)磷銨產(chǎn)品水溶性的影響順序?yàn)?鐵>鋁>鎂>鎂。用數(shù)學(xué)最優(yōu)化方法解決濕法磷酸中鐵,鋁,鎂最佳比例,即多變量無(wú)約束條件最優(yōu)化問(wèn)題,先確定搜索方向,然后在這個(gè)方向上找到最大的優(yōu)勢(shì),再在這一點(diǎn)上找到最大的優(yōu)勢(shì),直到再也找不到其他的方向。

隨著w(Fe)∶w(P)比(或w(Al)∶w(P))減小和w(Mg)∶w(P)增大,產(chǎn)物水溶性先增大后減小,因?yàn)镸g對(duì)PF影響大于Fe(或Al),由此造成產(chǎn)物中檸檬酸減少,使產(chǎn)物溶解率下降。由圖7可見(jiàn),隨w(Al)∶w(P)和w(Mg)∶w(P)減小,產(chǎn)品水溶性下降,初始w(Al)∶w(P)=0.055 68,w(Mg)∶w(P)=0.135 45和Pa水溶性達(dá)93.72%。結(jié)果表明:不論鋁/磷還是鐵/磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)比下降,磷酸鹽產(chǎn)品水溶性均有所下降。因此,在車間生產(chǎn)中,w(Fe)∶w(P)=0.015 17,w(Al)∶w(P)=0.055 68,w(Mg)∶w(P)=0.135 45為最佳配方。綜合分析各車間的酸度,得出w(P)值為8.96%。此時(shí),w(Fe)可計(jì)算為0.246%,w(Al)=0.435%,w(Mg)=0.94%。結(jié)果表明:磷酸鹽產(chǎn)品水溶性達(dá)93.72%。

由于每種磷礦石在實(shí)驗(yàn)室條件下P2O5的萃取速率變化較大,因此本表格的數(shù)據(jù)采用車間P2O5萃取速率的均值。MgO的萃取率在實(shí)際生產(chǎn)中為100%。但生產(chǎn)車間需進(jìn)行除鎂處理,所以化學(xué)除鎂前必須同時(shí)考慮除鎂量,以求得各磷礦的MgO萃出率,此處各磷礦石的MgO萃出率的平均值。磷石膏溶解率受到很多因素的影響:例如溶液濃度、溫度、pH值、堿度等等;磷石膏和水反應(yīng)后硫酸鈣產(chǎn)生的快慢也存在著一定的聯(lián)系。為實(shí)現(xiàn)濕法磷酸從工業(yè)磷礦中高效回收P2O5,需要弄清濕法磷酸浸出機(jī)理及各工藝參數(shù)對(duì)浸出的影響規(guī)律。濕法磷酸過(guò)程中除磷礦石中鐵,鋁,鎂進(jìn)入濕法磷酸以外,55%及98%混酸中所含的鐵、鋁、鎂雜質(zhì)也進(jìn)入濕法磷酸,但是這些雜質(zhì)在濕法磷酸中的輸入基本可以忽略。按照濕法磷酸工藝Fe、Al和Mg質(zhì)量分?jǐn)?shù)最好:w(Fe)∶w(P)=0.015 17,w(Al)∶w(P)=0.055 68,w(Mg)∶w(P)=0.135 45。再利用MATLAB進(jìn)行規(guī)劃求解,從而得出生產(chǎn)一批混合磷礦配礦方案如表1所示。

表1 磷礦石配礦方案設(shè)計(jì)

4 小結(jié)

Fe和Al對(duì)磷酸質(zhì)量的影響與磷石膏中所含雜質(zhì)密切相關(guān)。因此,在磷礦石選礦中應(yīng)盡量控制Fe、Al、Mg雜質(zhì)在磷礦石中的配比。此外,可通過(guò)改變磷礦石表面活性劑及硫酸亞鐵來(lái)調(diào)節(jié)磷礦石配肥效果。隨著濕法磷酸工藝的發(fā)展,濕法磷酸處理工藝也逐漸向節(jié)能環(huán)保方向發(fā)展。濕法磷酸處理工藝作為磷礦石生產(chǎn)過(guò)程中最主要的一道工序,是利用濕法磷酸工藝去除磷礦中的雜質(zhì),從而獲得磷酸產(chǎn)品。因此對(duì)磷礦石選礦過(guò)程而言:適當(dāng)控制 Fe、Al含量有利于提高濕法磷酸的質(zhì)量穩(wěn)定性;適當(dāng)增加Mg2+含量有利于提高濕法磷酸的穩(wěn)定性;適當(dāng)增加Mg含量有利于提高濕法磷酸的溶解度;適當(dāng)增加Fe和Al在濕法磷酸中反應(yīng)物含量能夠有效降低濕法磷酸的生產(chǎn)成本等等。本文通過(guò)研究濕法磷酸中不同雜質(zhì)對(duì)磷酸的影響規(guī)律,提出了一種配礦方案,即以Fe含量最高為最佳含水雜質(zhì),并進(jìn)行了比較分析,得到了最佳Fe質(zhì)量分?jǐn)?shù)為85%～97%、最佳Al質(zhì)量分?jǐn)?shù)為87%～92%左右,最佳 Mg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9%～12%,并且在實(shí)際生產(chǎn)操作中發(fā)現(xiàn)最佳 Fe質(zhì)量分?jǐn)?shù)為90%。因此,合理選擇原料,提高生產(chǎn)效率,控制磷酸度,控制成本是我國(guó)濕法磷酸生產(chǎn)行業(yè)發(fā)展面臨的一項(xiàng)重大課題,也是目前國(guó)際上對(duì)我國(guó)發(fā)展?jié)穹姿峁I(yè)應(yīng)盡的義務(wù),更是我國(guó)濕法磷酸生產(chǎn)工藝科學(xué)研究目前所面臨的最主要問(wèn)題之一[6]。雖然本文主要研究了不同雜質(zhì)對(duì)磷酸的影響規(guī)律及配礦方案,但不代表就所有雜質(zhì)都能適用于濕法磷酸生產(chǎn)工藝中。在濕法磷酸生產(chǎn)實(shí)踐與研究過(guò)程中,需要從不同方面來(lái)考慮問(wèn)題:1)在實(shí)踐操作中可能出現(xiàn)的各種問(wèn)題及應(yīng)對(duì)措施;2)各方面的綜合效果;3)濕法工藝與其他工藝相比存在的劣勢(shì)和問(wèn)題;4)各種可能影響到濕法制備和產(chǎn)品質(zhì)量的因素。