提高磷酸生產過程中副產磷石膏質量的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種提高磷酸生產過程中副產磷石膏質量的方法，該方法包括：⑴先用磷酸與磷精礦反應，之后過濾，得到的含有磷酸二氫鈣、磷酸氫鈣、磷酸的濾液送到萃取槽；⑵濾液用硫酸與磷酸二氫鈣、磷酸氫鈣在萃取槽中進行萃取反應，得到的萃取液是含有磷石膏的稀磷酸；這一工序中通過分析濾液鈣含量，按照萃取磷酸的反應式計算硫酸的理論用量，再確定加入的硫酸量；⑶萃取液用過濾機過濾，得到稀磷酸和含二水物97％的磷石膏。本發(fā)明方法生產的磷石膏中二水石膏含量遠高于傳統(tǒng)技術，含磷量顯著降低，品質得到很大提高，為下游磷石膏制建材提供較好的原料，為將磷石膏充分利用奠定基礎。適用于擬將磷石膏加工利用的濕法磷酸生產企業(yè)。
【專利說明】提高磷酸生產過程中副產磷石膏質量的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及磷酸，具體而言，涉及磷酸生產中副產的磷石膏。
技術背景
[0002]眾所周知，磷石膏是磷酸及磷肥工業(yè)生產過程中產生的廢渣，每生產I噸濕法磷酸排出石膏約4~6噸，目前全世界每年排放磷石膏渣約2億噸，我國每年排放在5000萬噸以上。世界各國生產磷酸時產生的磷石膏多作為廢棄物堆放，這需要占用土地資源，而且堆放的磷石膏經雨水淋溶后其中的氟和磷將隨雨水浸出，進入土壤或江河，造成地表水及地下水污染。因此近年來人們都在研究如何利用磷石膏，變廢為利。
[0003]中國專利數(shù)據庫中，有關磷石膏利用的申請件已多達數(shù)百件，且絕大部分是最近10年開發(fā)的技術方案。例如200510040512.1號《利用磷石膏生產建筑石膏粉的加工方法》、200610054521.0號《磷石膏高強度墻體磚及其生產方法》、200710051599.1號《一種利用廢渣磷石膏制備硅灰石和硫酸的方法》、200810046201.X號《一種改性磷石膏水泥緩凝劑及其制備方法》、200910016318.8號《利用磷石膏與天然石膏生產紙面石膏板的工藝》、201010100554.0號《含磷石膏的番茄增產劑及其制備方法和應用》、201110449184.6號《一種磷石膏制備硫酸和水泥的方法》、201210167278.9號《磷石膏制電石的生產方法》和201310003598.5號《利用廢棄物磷石膏生產的環(huán)保輕質隔墻板》等。這說明磷石膏的利用已經成為人們普遍關注的問題。目前，我國的磷石膏利用率在10%左右。
[0004]磷石膏利用的難題之一是質量不能滿足制品的需要，磷石膏中二水物含量僅為90%，難以擴大其利用范圍。而目前尚無提高磷石膏質量的專利申請件，也未見相關新技術的報道。

【發(fā)明內容】
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[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種提高磷酸生產過程中副產磷石膏質量的方法，以使磷石膏資源化，從而能夠得到充分利用。
[0006]發(fā)明人提供的提高磷酸生產過程中副產磷石膏質量的方法包括:
⑴在濕法磷酸生產流程中設立預處理工序:即先用磷酸與磷精礦反應，之后過濾，得到的含有磷酸二氫鈣、磷酸氫鈣、磷酸的濾液用于生產磷酸；這一工序中控制磷酸與磷精礦液固比為4: I~8: 1，控制反應時間3~4小時，控制溫度35°C~80°C ;
⑵濾液用硫酸與磷酸二氫鈣、磷酸氫鈣進行萃取反應，得到的萃取液是含有磷石膏的稀磷酸；這一工序中通過分析濾液鈣含量，按照萃取磷酸的反應式計算硫酸的理論用量，再確定加入的硫酸量；萃取反應控制溫度在35°C~80°C，控制反應時間3~4小時；
⑶萃取液用過濾機過濾，得到稀磷酸和磷石膏，磷石膏用清水洗滌，得到的磷石膏含二水物97%。
[0007]上述步驟⑴中，所述磷酸的質量分數(shù)(以五氧化二磷計)為23%~24%的稀磷酸，所述磷精礦的品位(以五氧化二磷的質量分數(shù)計)為32%;所述加入的硫酸量為理論用量的0.9~1.1倍；所述磷酸與磷精礦反應是在反應槽或萃取槽中進行的。
[0008]上述步驟⑵中，所述硫酸的質量分數(shù)為98% ;所述萃取磷酸的反應式是:Ca2+ +SO廣=CaSO4 。
[0009]上述步驟⑶中，所述過濾機是板框式壓濾機或是真空帶式過濾機。
[0010]本發(fā)明方法生產的磷石膏中二水石膏含量能達到97%，遠高于傳統(tǒng)技術的90%，含磷量顯著降低，品質得到很大提高，為下游磷石膏制建材提供較好的原料，為將磷石膏充分利用奠定基礎。適用于擬將磷石膏加工利用的濕法磷酸生產企業(yè)。
[0011]【具體實施方式】
[0012]實施例:
貴州錦麟化工有限責任公司建設了一個年處理I萬噸磷精礦副產磷石膏的工業(yè)化裝置，其工藝流程如下:
首先，磷精礦通過上料皮帶計量，和用流量計計量磷酸一起進入反應槽，控制磷酸與磷精礦液固比8: 1、溫度35°C下反應時間4小時，反應料漿進入板框式壓濾機，將濾渣移出，濾液進入第2反應槽。
[0013]濾液取樣分析鈣含量后，按照萃取磷酸的反應式Ca2++S042_=CaS04計算硫酸的理論用量，再根據理論量的0.9~1.1倍確定硫酸用量，用硫酸與磷礦、磷酸二氫鈣、磷酸氫鈣在第2反應槽進行萃取反應，在60°C 土 10°C條件下反應時間4小時，得到的萃取液是含有磷石膏的稀磷酸；
萃取液通過板框式壓濾機過濾，得到稀磷酸和磷石膏，磷石膏用清水洗滌，得到的磷石骨含二水物97*%。對磷石骨(干`基)的含量分析結果如下:
【權利要求】
1.提高磷酸生產過程中副產磷石膏質量的方法，其特征包括: ⑴在濕法磷酸生產流程中設立預處理工序:即先用磷酸與磷精礦反應，之后過濾，得到的含有磷酸二氫鈣、磷酸氫鈣、磷酸的濾液用于生產磷酸；這一工序中控制磷酸與磷精礦液固比為4: I~8: 1，控制反應時間3~4小時，控制溫度35°C~80°C ; ⑵濾液用硫酸與磷礦、磷酸二氫鈣、磷酸氫鈣進行萃取反應，得到的萃取液是含有磷石膏的稀磷酸；這一工序中通過分析濾液鈣含量，按照萃取磷酸的反應式計算硫酸的理論用量，再確定加入的硫酸量；萃取反應控制溫度在35°C~80°C，控制反應時間3~4小時； ⑶萃取液用過濾機過濾，得到稀磷酸和磷石膏，磷石膏用清水洗滌，得到的磷石膏含二水物97%。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于步驟⑴中，所述磷酸以五氧化二磷計的質量分數(shù)為23%~24%的稀磷酸，所述磷精礦以五氧化二磷的質量分數(shù)計的品位為32% ;所述加入的硫酸量為理論用量的0.9~1.1倍；所述磷酸與磷精礦反應是在反應槽或萃取槽中進行的。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于步驟⑵中，所述硫酸的質量分數(shù)為98%;所述萃取磷酸的反應式是:Ca2+ + S042_ = CaSO4。
4.如權利要求1所述的方 法，其特征在于步驟⑶中，所述過濾機是板框式壓濾機或是真空帶式過濾機。
【文檔編號】C01B25/22GK103496729SQ201310395847
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年9月4日 優(yōu)先權日:2013年9月4日
【發(fā)明者】張文勝, 吳健, 金先煜, 陳開翔, 但永東, 梁強立, 羅雅超 申請人:貴州錦麟化工有限責任公司