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含镁磷酸盐熔融还原制磷的动力学

含镁磷酸盐熔融还原制磷的动力学

金放1,2,裴玉华1,2,田琦峰1,2,吴元欣1,2*

【摘要】以纯磷酸钙、氧化钙、二氧化硅、氧化铝和氧化镁为原料配矿,固体石墨为还原剂,进行磷矿还原反应。熔渣中五氧化二磷含量用磷钼酸喹啉质量法分析,考查了不同反应时间、不同温度、不同酸度对还原率的影响.结果表明:反应温度越高、反应时间越长,还原率越高;配矿中酸度mk = 1.15时的还原率较mk= 0.85、0.75高,而mk=0.75时的还原率增幅最大.对固体碳还原磷酸盐的反应进行了动力学拟合,得到静置条件下固体碳还原配矿中磷酸盐的表观反应速率常数的表达式,证实了在高温反应条件下,磷矿还原反应为扩散控制过程.

【期刊名称】武汉工程大学学报

【年(卷),期】2014(000)010

【总页数】6

【关键词】热法磷酸;磷酸盐;熔融还原;动力学

0 引言

热法磷酸工艺可利用中低品位磷矿,具有产品纯度高,杂质含量低的优点,具体工艺可分为两步法和一步法[1-5].该工艺生产成本高的主要原因是消耗大量电能.两步法采用电炉法或高炉法将磷矿还原成磷单质,再通过氧化生产P2O5.而窑法磷酸工艺和新开发的熔融还原技术作为一步法将磷矿还原和磷氧化两个过程耦合利用元素磷燃烧所产生的热能进行还原反应,降低了能耗.窑法磷酸多属于在固态条件或固载液相下进行石墨还原磷酸盐的反应[6].由于固相反应过程传质阻力较大,如能在液相条件下开发磷酸盐制备磷酸的一步反应工艺,可以有

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