微波電磁場對磷礦酸解液固反應(yīng)影響的研究.pdf

1、硫酸或磷酸分解磷礦是磷肥工業(yè)中最重要的液固分解反應(yīng).該研究從磷礦酸解液固反應(yīng)入手,通過對比的方法,探討常規(guī)的液固反應(yīng)體系施加微波電磁場后,對分解反應(yīng)的影響.主要的研究工作包括:1)構(gòu)思和建立了間歇式多模腔微波反應(yīng)器實驗裝置和間歇式程控加熱反應(yīng)實驗裝置;2)開展了微波作用與否條件下,等溫和非等溫條件下的硫酸分解磷礦反應(yīng)動力學(xué)研究;3)測定了微波電磁場對磷礦分解反應(yīng)體系中的液相物質(zhì)的影響;4)研究了微波和加熱作用對溶液結(jié)晶過程的影響;5)利

2、用<'32>P示蹤劑,模擬了微波與加熱作用對介質(zhì)滲透的不同影響.實驗結(jié)果表明,在一定的條件下,微波能夠促進磷礦酸解液固分解反應(yīng)的進行,加快反應(yīng)速率;提高反應(yīng)體系液相物質(zhì)的電導(dǎo)率,促進磷酸和硫酸的電離,同時能夠提高磷礦礦漿的溫度,促進水分蒸發(fā);微波能夠加快反應(yīng)結(jié)晶的沉積析出,并具有細化、均化結(jié)晶的作用,但微波作用不會改變結(jié)晶晶習(xí)、晶格結(jié)構(gòu)和晶體組成;微波作用提高了分子的活度和自由運動的分子數(shù)目,促進了磷酸分子或離子在多孔介質(zhì)和分子篩中的滲

3、透能力;微波不僅存在"熱效應(yīng)",而且存在"非熱效應(yīng)".提出了微波作用下過磷酸鈣生產(chǎn)的低硫酸濃度和高溫度新工藝,其中包含兩個方案:一是在磷礦與硫酸反應(yīng)過程中施加微波;二是磷礦與硫酸反應(yīng)后再施加微波場.利用微波技術(shù),反應(yīng)第一階段在低硫酸濃度和高系統(tǒng)溫度下加快磷礦酸解反應(yīng)速度,提高磷礦分解率,防止出現(xiàn)鈍化性固態(tài)膜,通過蒸發(fā)水分在反應(yīng)第二階段實現(xiàn)高磷酸初始濃度下的反應(yīng),促進Ca(H<,2>PO<,4>)<,2>·H<,2>O結(jié)晶析出,達到較高的