湿法磷酸萃取过程抑铝实验研究

摘要

湿法磷酸是磷化工产业的核心中间产品，但我国中低品位磷矿中伴生的铝杂质会在酸解过程中大量溶出，导致出现磷酸黏度增大、管道结垢、下游产品质量下降等一系列问题。本文基于磷矿中铝主要以铝硅酸盐形式赋存的特征，提出了在湿法磷酸萃取过程中添加活性二氧化硅以抑制杂质铝溶出的技术思路，并通过百克级、千克级、十千克级逐级放大实验对其可行性、效果以及机制进行系统研究。实验以湖北某浮选磷精矿为原料，在模拟工业酸解条件下（反应温度80～85℃、搅拌转速200 r/min、反应时间3 h），分别添加硅渣、硅灰石、白炭黑和硅藻土4种活性二氧化硅物质，考察其对铝溶出的抑制效果。结果表明：4种活性二氧化硅物质均能在一定程度上抑制铝的溶出，使磷石膏中Al₂O₃含量增加、磷酸中Al₂O₃含量降低、磷酸中m（P₂O₅）/m（Al₂O₃）增大、铝溶出率下降，其中硅藻土的抑铝效果最为显著；在硅藻土添加量≤1%范围内，抑铝效果随添加量增加而增强，添加量超过1%后效果趋于平稳，综合考量抑铝效果与成本等因素，确定硅藻土的最佳添加量为0.5%；十千克级放大实验验证了该工艺的稳定性与可放大性。

关键词

湿法磷酸 / 酸解 / 抑铝 / 硅藻土 / 活性二氧化硅