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湿法磷酸浸出强化及有机质去除研究

2020-10-27陶长元王秀秀刘作华刘仁龙栾进华

化工学报 2020年10期

陶长元,王秀秀,刘作华,刘仁龙,栾进华

(1 重庆大学化学化工学院,重庆400044; 2重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室,重庆400044;3重庆地质矿产研究院,重庆400044)

引 言

磷酸是一种重要的基础化工原料,被广泛应用于各种磷酸盐生产中[1−4]。磷酸的生产方法有两种,分别为热法磷酸和湿法磷酸[5]。与热法磷酸生产工艺相比,湿法磷酸具有生产成本低、实验操作简便、生产清洁等优点,已成为世界各国生产磷酸的主要方法[6−9]。但湿法磷酸产品中杂质含量及种类较多,只能用来生产附加值较低的磷肥。在制取精制的磷酸盐产品时,有必要对湿法磷酸进行净化除杂[1]。我国是世界上磷矿资源较丰富的国家,大部分是低品位磷矿,杂质比较多[6−7],其中含有的有机质对磷酸品质影响很大[8]。因为在磷矿浸出过程中,这些有机质会覆盖在未反应的磷矿表面,形成“包裹现象”,使浸出过程中液固相接触受阻,导致反应速率减慢、反应时间延长和浸出率降低[9−10]。此外,有机质常具有发色基团,会使产品磷酸呈现黑色,影响后续的净化工艺[9]及磷铵产品的外观质量[11−13]。故有必要探索一种新型方法解决磷酸颜色变黑及有机质去除问题。

对于湿法磷酸中有机物的去除,最常采用的方法有吸附法[14−16]。在吸附法中,吸附剂显得尤为重要,而活性炭因具有比表面积大、孔径分布较宽、孔隙结构丰富、吸附性好等优点,被广泛应用于各种脱色及有机杂质去除方面[17−18]。该方法的基本原理是活性炭在吸附物质时具有选择性,极性物质较难吸附,非极性物质更易于吸附。……

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