根据试验结果分析,随着物料反应时间的增加,磷矿脱氟率明显增加。当物料在高温炉中停留时间不小于45min时,脱氟率可达98%以上,产品的氟含量和磷含量可达到优等品的要求。但如果反应停留时间过长,磷矿脱氟率和磷转化率不再增加,反而会降低。不合理的延长反应时间不利于节能降耗。
3.4.5优先工艺条件试验
通过以上工艺条件试验,确定了最佳工艺控制条件为:①原料的CaO/P2O5摩尔比为2.50 ~ 2.60;②脱氟剂(AMP)的用量为磷矿粉用量的4% ~ 8%;③烧结温度为1250 ~ 1300℃;④烧结时间为45~60分钟。
根据以上确定的优惠工艺控制条件,对云南、四川、贵州湖北的磷矿进行了优惠工艺条件的验证试验,其结果与韩国产品进行了分析对比(见表8)。
从以上结果可以看出,本工艺配方和工艺控制条件在不同地区低重金属磷矿生产饲料级磷酸三钙是可行的。产于云南、贵州、四川的磷矿产品磷含量可达Q/yyy 01 & mdash;2003《饲料级磷酸三钙》为企业标准优秀产品标准,湖北磷矿生产的产品磷含量达到Q/yyy 01 & mdash;2003《饲料级磷酸三钙》为企业标准一级标准。贵州和湖北磷矿烧结脱氟反应温度为1 300℃,比云南磷矿高50℃,贵州磷矿脱氟剂用量比云南磷矿高4%。工艺配方适应性试验证明,所研制的脱氟剂对不同磷矿具有广泛的适应性。与韩国产品相比,可以达到国外同类产品的质量指标。3.4.6试验产品的材料结构分析
磷酸三钙以两种形式存在,α;-类型和β;-型,1 180℃下纯磷酸三钙,β;-Ca3(PO4)2将转化为& alpha-Ca3(PO4)2,但在冷却过程中α;-Ca3(PO4)2将缓慢转化为β磷酸三钙.根据美国F. T. Nelson的研究,当MgO、Al2O3、Fe2O3等杂质存在时,这些杂质会阻止β;键入& alpha类型,以便β;-Ca3(PO4)2保持稳定。当磷酸加入到磷矿中时,生成的磷酸三钙基本上是β;类型。这次测评测试的结果也证明了这个论点。
对云南、贵州、四川、湖北和韩国的磷矿制得的磷酸三钙产品的x射线衍射物相定性分析表明,所有磷矿制得的脱氟磷酸三钙产品的主要物质结构是β。磷酸三钙.由于不同磷矿中杂质成分的不同,杂质形成的物质结构也不同。参见表9。
4结论以云南低重金属磷矿为原料,按照磷矿-磷酸-脱氟剂(AMP)的工艺配方,进行了饲料磷酸三钙的脱氟试验。获得的最佳工艺配方和控制条件适用于云南、贵州、湖北、四川等地的低重金属矿物。
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