磷石膏制备硫酸钙晶须及溶剂循环利用研究

发布时间：2024-05-28 04:36

　　利用磷石膏制备硫酸钙晶须是磷石膏高值化利用的途径之一。以盐酸溶液为溶剂溶解磷石膏制备硫酸钙晶须，考察反应温度和盐酸浓度对硫酸钙回收率的影响，以及溶剂循环利用的可行性，并用X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）对所得硫酸钙晶须进行表征。结果表明，最佳制备工艺条件为反应温度80℃、盐酸浓度2.5 mol/L，溶液pH为影响溶剂溶解能力的主要因素，且通过调节p H即可使盐酸溶液溶解能力回到较佳水平，可循环利用；所制得二水硫酸钙晶须产品纯度高，长径比约25。

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【部分图文】：

图1温度对硫酸钙回收率的影响

随着温度逐渐升高，磷石膏中硫酸钙的回收率从20℃时的10.7%逐渐升高到80℃时的48.4%；当温度超过80℃后，回收率不再增长反而出现了小幅度下降，这可能是因为温度过高导致溶液中的HCl逸出过快所致，这一猜想在后续的实验中也得到验证。因此后续实验将反应温度设定为80℃。2.2....

图2盐酸溶液浓度对硫酸钙回收率的影响

在反应温度80℃下，用不同浓度的盐酸溶液进行磷石膏溶解实验，结果如图2所示。由图2可知，随着盐酸溶液浓度逐渐升高，硫酸钙回收率逐渐递增，从1.0mol/L时的20.7%上升到2.5mol/L时的59.7%；但是继续增加盐酸溶液浓度反而使得硫酸钙回收率下降。这可能是因为当盐酸溶....

图3水洗前后磷石膏各组分质量分数变化

为探究磷石膏中杂质对盐酸溶液循环利用次数的影响，分别利用新鲜磷石膏和经过一次水洗预处理的水洗磷石膏进行实验。水洗前后磷石膏各组分质量分数如图3所示。由图3可知，经过水洗之后，磷石膏中主要被关注的P元素和F元素均有较大幅度的下降。不同循环次数下两种磷石膏中硫酸钙的回收率变化如图4所....

图4盐酸溶液不同循环次数下两种磷石膏中硫酸钙的回收率变化

不同循环次数下两种磷石膏中硫酸钙的回收率变化如图4所示。由图4可知，相比于未处理磷石膏，水洗后磷石膏硫酸钙回收率有了较大幅度的提高，最高达到88.0%，而未处理磷石膏中硫酸钙的回收率最高仅为65.3%。这可能是因为磷石膏的水洗处理会将磷石膏中一些可溶性杂质从磷石膏中去除，使得盐酸....

本文编号：3983499