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本文对比磷矿浆脱硫方法与各种常见的脱硫方法,得知磷矿浆作为脱硫剂具有优异的脱硫效果,同时,二氧化硫对磷矿中的杂质(如Al、Mg、Ca等)有净化效果,即磷矿品位的提升也同样具有显著效果。本研究通过实验及表征手段对磷矿浆脱硫除镁的机理进行分析:磷矿浆脱硫除镁性能正交试验、各种反应因素对磷矿中杂质镁脱除率的影响实验、在脱硫率为0%和50%时磷矿中镁的浸出率、磷矿粉的XRD、ICP表征和HSC Chemistry6.0计算软件计算分析。在磷矿浆脱硫除镁性能正交试验中,发现镁的溶出量本实验的最佳工艺条件为温度50度、SO2浓度1000mg/m3、浆液浓度在30%和pH=6;镁的溶出率的最佳工艺条件为温度50度;SO2浓度1000mg/m3;浆液浓度在30%和pH=7。在单因素影响试验中,本次研究考察了矿浆反应温度、pH、矿浆浓度以及二氧化硫浓度对磷矿中镁的浸出率的影响。得到结论:温度为40℃时,镁的浸出率最高、小于40℃随着温度的升高,镁的浸出率增加、温度高于40℃时,镁的浸出率下降;当pH值为5时,镁的浸出率最大,当pH值再次升高时,镁的浸出率下降;浆液浓度(固液比)越高,镁的浸出率越低;SO2浓度的增加,溶液的pH值降低,这有利于镁的浸出。在磷矿浆脱除工业烟气中的二氧化硫的脱硫率为0%和50%,镁的浸出率分别为45.7%和23.03%。通过对磷矿浆脱硫除镁的动力学分析,确定磷矿浆脱硫除镁的气-液-固三相传质模型分为5个过程,这个反应过程的速率由阻力最大的过程所决定,并得到反应k=3.766×e-10318.39/RT。利用对磷矿浆脱硫除镁的热力学分析,得到磷矿浆脱硫除镁不同体系的E-pH图,归纳发生的反应主要为硫酸分解磷矿产生磷酸,磷矿中白云石在硫酸和磷酸作用下分解浸出Mg2+。得到优化后各个离子、基团的热力学性质和可能存在的结构,判断机理反应的难易程度。通过研究表明,磷矿浆脱除工业烟气中的二氧化硫的同时降低自身镁的含量,提高自身品位的主要反应过程分为(1)SO2在过渡金属催化下生成硫酸(2)产生的硫酸分解磷矿生成磷酸(3)磷矿中的白云石(CaCO3·MgCO3)被硫酸和磷酸分解生成镁离子进入液相。