專利名稱：一種生產(chǎn)磷酸二氫鈣的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明為一種生產(chǎn)磷酸二氫鈣的方法。
現(xiàn)行生產(chǎn)磷酸二氫鈣的方法是以濕法或熱法先制得磷酸，再用骨粉或石灰乳中和，無論濕法或熱法制磷酸，磷礦里的鈣元素完全沒有利用，濕法硫酸消耗也高，熱法則能耗很高，現(xiàn)行工藝明顯不合理，因而生產(chǎn)成本很高。
本發(fā)明的目的在于提供一種直接以磷礦粉、硫酸生產(chǎn)磷酸二氫鈣的方法，磷酸二氫鈣里的鈣元素完全來自磷礦，因而不需骨粉或石灰乳，硫酸消耗也低，能耗也很低，生產(chǎn)成本大幅下降。
本發(fā)明的構(gòu)思是用過量的磷酸分解磷礦粉，分離磷酸不溶渣后得到磷酸二氫鈣的磷酸溶液，經(jīng)冷卻或濃縮后冷卻至室溫，部分磷酸二氫鈣結(jié)晶析出，經(jīng)分離得到數(shù)量不大于反應(yīng)生成的磷酸二氫鈣總量的30％的磷酸二氫鈣作為產(chǎn)品，其余的磷酸二氫鈣留在母液里，加入硫酸進(jìn)行分解，分離白色石膏后，磷酸用于分解下批磷礦粉。
具體工藝如下用過量的磷酸分解磷礦粉，反應(yīng)式如下7H3PO4+Ca5F(PO4)3→5Ca(H2PO4)2+HF反應(yīng)物用量摩爾比H3PO4∶Ca5F(PO4)3＝20～50∶1，磷酸濃度為20～60％，反應(yīng)控溫50～100℃，攪拌下反應(yīng)1～3小時結(jié)束，反應(yīng)中產(chǎn)生的含氟廢氣用水、堿或食鹽的溶液吸收，再制成氟產(chǎn)品，所得料漿經(jīng)過濾分離，濾渣由于富含多種金屬、稀土金屬經(jīng)洗滌后可作進(jìn)一步利用，這種濾渣由于顏色近黑，稱黑渣，黑渣的洗滌水可返回工藝使用。濾液為磷酸二氫鈣的磷酸溶液，經(jīng)冷卻或濃縮后冷卻至室溫，部分磷酸二氫鈣結(jié)晶析出，經(jīng)過濾分離后即得到磷酸二氫鈣，干燥后即為產(chǎn)品，應(yīng)控制產(chǎn)品磷酸二氫鈣的數(shù)量不大于反應(yīng)生成的磷酸二氫鈣總量的30％，其余的磷酸二氫鈣留在母液里，加入硫酸分解，反應(yīng)式如下3.5H2SO4+3.5Ca(H2PO4)2→3.5CaSO4+7H3PO4反應(yīng)物用量摩爾比H2SO4∶Ca(H2PO4)2＝3.5∶3.5，硫酸濃度60～98％，常溫或加熱控溫100℃以下，攪拌反應(yīng)1～3小時結(jié)束，經(jīng)過濾分離得到白色石膏，再經(jīng)洗滌干燥得到副產(chǎn)品石膏粉，白色石膏的洗滌水也可返回工藝使用，濾液為磷酸溶液全部返回用于分解下批磷礦粉。
附

圖1是生產(chǎn)磷酸二氫鈣的工藝流程示意。
下面結(jié)合附圖1說明本發(fā)明實(shí)施例1在分解槽里加入由分離6所得磷酸溶液18及洗滌10所得洗滌黑渣后水28，加入磷礦粉11進(jìn)行分解1，所得料漿12經(jīng)分離2得到黑渣26，經(jīng)洗滌10用水29洗滌后得到洗滌后黑渣27。由分離2得到的濾液即含磷酸二氫鈣的磷酸溶液13，經(jīng)結(jié)晶3析出部份磷酸二氫鈣晶體，晶漿液14經(jīng)分離4得到磷酸二氫鈣24，經(jīng)干燥9得到產(chǎn)品磷酸二氫鈣25。由分離4得到的含磷酸二氫鈣母液15，去分解5加入由洗滌7而來的洗滌白色石膏后的水19并加入硫酸23進(jìn)行分解，分解所得料漿16經(jīng)分離6得到濾液為磷酸溶液18去分解1，濾渣白色石膏17經(jīng)洗滌7用水20洗滌，洗滌白色石膏后的水19去分解5，洗滌后的白色石膏21經(jīng)干燥8得到副產(chǎn)白色石膏粉22。
本發(fā)明生產(chǎn)磷酸二氫鈣，不僅磷元素而且鈣元素也來自磷礦，從而減少了硫酸消耗，工藝更合理，不產(chǎn)生廢料磷石膏，而是副產(chǎn)白色石膏以及可供進(jìn)一步利用的富含金屬、稀土金屬的黑渣，全面利用了原料資源，既消除了污染也提高了經(jīng)濟(jì)效益。
權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)磷酸二氫鈣的方法，其特征是以過量的磷酸分解磷礦粉，反應(yīng)式如下7H3PO4+Ca5F(PO4)3→5Ca(H2PO4)2+HF反應(yīng)物用量摩爾比H3PO4∶Ca5F(PO4)3＝20～50∶1，磷酸濃度為20～60％，反應(yīng)控溫50～100℃，攪拌下反應(yīng)1～3小時結(jié)束，反應(yīng)中產(chǎn)生的含氟廢氣用水、堿或食鹽的溶液吸收，再制成氟產(chǎn)品，所得料漿經(jīng)過濾分離，濾渣由于富含多種金屬、稀土金屬經(jīng)洗滌后可作進(jìn)一步利用，這種濾渣由于顏色近黑，稱黑渣，黑渣的洗滌水可返回工藝使用。濾液為磷酸二氫鈣的磷酸溶液，經(jīng)冷卻或濃縮后冷卻至室溫，部分磷酸二氫鈣結(jié)晶析出，經(jīng)過濾分離后即得到磷酸二氫鈣，干燥后即為產(chǎn)品，應(yīng)控制產(chǎn)品磷酸二氫鈣的數(shù)量不大于反應(yīng)生成的磷酸二氫鈣總量的30％，其余的磷酸二氫鈣留在母液里，加入硫酸分解，反應(yīng)式如下3.5H2SO4+3.5Ca(H2PO4)2→3.5CaSO4+7H3PO4反應(yīng)物用量摩爾比H2SO4∶Ca(H2PO4)2＝3.5∶3.5，硫酸濃度60～98％，常溫或加熱控溫100℃以下，攪拌反應(yīng)1～3小時結(jié)束，經(jīng)過濾分離得到白色石膏，再經(jīng)洗滌干燥得到副產(chǎn)品石膏粉，白色石膏的洗滌水也可返回工藝使用，濾液為磷酸溶液全部返回用于分解下批磷礦粉。
全文摘要
本發(fā)明是生產(chǎn)磷酸二氫鈣的一種方法，其特點(diǎn)是用過量的磷酸分解磷礦粉，經(jīng)分離后得到含多種金屬和稀土金屬的雜質(zhì)渣以及含磷酸二氫鈣的磷酸溶液，部分磷酸二氫鈣從磷酸溶液中結(jié)晶析出后，經(jīng)分離得到磷酸二氫鈣，用硫酸分解母液中仍含有的磷酸二氫鈣，經(jīng)分離白色石膏后得到磷酸，磷酸用于分解下批磷礦粉。本發(fā)明利用了磷礦粉里的鈣元素，節(jié)省了硫酸，得到副產(chǎn)品白色石膏以及可供利用的金屬雜質(zhì)渣。
文檔編號C01B25/32GK1986394SQ20051013587
公開日2007年6月27日 申請日期2005年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月21日
發(fā)明者張智新 申請人:張智新