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随着磷矿开采利用量的日益增大,世界磷矿资源逐渐出现贫化现象,而传统湿法磷酸难以直接利用杂质含量较多的中低品位磷矿,因此,对中低品位磷矿的有效利用进行研究具有非常重要的意义。本文针对晋宁磷矿的中低品位磷矿,采用磷酸-硫酸一步法工艺直接制备磷酸,以磷浸取率、铁铝镁浸取率、稀酸成分比MER值和过滤强度为主要指标(MER值指稀酸中倍半氧化物主要是氧化铁、氧化铝、氧化镁与五氧化二磷的质量比值),首先对二水物法酸解工艺条件进行优化,然后在其中添加表面活性剂和磷化成膜剂,最后对其进行澄清浓缩研究,开发出适用于该磷矿直接制备湿法磷酸的生产工艺。通过单因素实验和正交实验,获得实验室条件下酸解磷矿的最佳工艺条件为：反应温度为80±2℃；反应时间为4h；反应液固比为2：1～2.5：1；S03浓度为40g/L；搅拌速度为350rad/s;回磷酸浓度为18士2%。在此条件下,磷矿分解率能达到94%以上,但是稀酸中的MER也保持在0.19以上的高位。为了降低磷矿中铁铝镁浸出率并获得杂质含量较少的稀磷酸,向磷矿酸解反应中添加了表面活性剂。考察了磷铁铝镁浸取率和料浆过滤强度等因素后,筛选出了木质素磺酸钠、十二烷基磺酸钠和柠檬酸三种表面活性剂进行了添加量优化实验,获得磷铁铝镁浸取率和稀酸MER值在分别达到最小值时的表面活性剂最优添加量,为后续活性抑制剂的复配提供了基础数据。仅加入表面活性剂对磷铁铝镁浸取率和稀酸的MER值降低没达到预期效果,因此在磷矿酸解反应中加入磷化成膜剂,研究能否形成微电池反应来包裹磷矿中的倍半氧化物,从而降低稀酸的MER值。研究发现,磷化成膜剂的加入能有效降低磷矿中铁铝镁的浸取率,并且对料浆过滤强度基本上无影响,选取了硝酸、磷酸二氢锌和硫酸羟胺这三种磷化成膜剂进行了添加量优化实验,其中硫酸羟胺是效果最好的一种磷化成膜剂,不仅能使镁浸取率降低17.01%,还能使稀酸中MER值降低到0.1407,最为接近预期目标。然后对表面活性剂和磷化成膜剂进行了复配研究,发现硝酸与硫酸羟胺、硝酸与柠檬酸和硫酸羟胺与柠檬酸复配型活性剂是对磷矿中铁铝镁浸取率降低效果最好的三组,能使稀酸中MER值降低到0.14以下,达到预期目标。三组复配型活性剂对料浆过滤强度有着不同的提高作用,能很好的运用在实验室和工业生产中。最后,对生产出的稀磷酸进行了澄清、浓缩陈化实验。陈化后的浓磷酸MER值能降低到0.11左右,根据云天化国际化工有限公司三环分公司生产DAP的标准,陈化的浓磷酸基本达到生产DAP要求。本工艺能较好的利用中低品位磷矿,为中低品位磷矿的直接利用提供了一条新的途径。