一種降低二水法稀磷酸中硫酸根含量的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種降低二水法稀磷酸中硫酸根含量的方法，其特點是將脫硫劑加入到濕法磷酸萃取料漿中混合攪拌，在60～80℃下混合反應(yīng)5～30分鐘，然后將混合料漿送到磷酸萃取裝置過濾機(jī)過濾，過濾得到硫酸根質(zhì)量百分含量小于1.2%的稀磷酸；所述脫硫劑的加入量為脫硫劑中鈣含量與濕法磷酸萃取料漿液相中硫酸根的質(zhì)量比為0.35～0.50：1。本發(fā)明解決了二水法稀磷酸中硫酸根含量高的問題，有利于二水法磷酸用于生產(chǎn)高養(yǎng)分磷銨肥料、飼料級磷酸鹽、工業(yè)級磷銨和磷酸凈化產(chǎn)品，本發(fā)明具有工藝簡單，脫硫反應(yīng)時間短，脫硫效果好，脫硫成本低的特點。
【專利說明】一種降低二水法稀磷酸中硫酸根含量的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及磷酸領(lǐng)域，具體來說涉及一種降低二水法濕法磷酸工藝所得稀磷酸中硫酸根含量的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國濕法磷酸生產(chǎn)主要采用二水法濕法磷酸工藝，為了得到結(jié)晶粗大、易于過濾的二水物石膏結(jié)晶，硫酸須適當(dāng)過量，一般硫酸過量約5%。隨著磷礦石雜質(zhì)含量的增多，硫酸用量還需要適當(dāng)?shù)倪^量更多，因此得到的磷酸中存在一定量的硫酸根，硫酸根含量高達(dá)約2.5%~4.5%。硫酸根的存在影響磷酸深加工產(chǎn)品的質(zhì)量，降低二水法磷酸中硫酸根的含量，有利于二水法磷酸用于生產(chǎn)高養(yǎng)分磷銨產(chǎn)品和磷酸凈化產(chǎn)品。降低磷酸中1%的硫酸根含量，生產(chǎn)的磷酸一銨、磷酸二銨肥料產(chǎn)品總養(yǎng)分將提高約0.5%~1%。在生產(chǎn)飼料級磷酸鹽、工業(yè)級磷銨產(chǎn)品和磷酸凈化產(chǎn)品時，脫除磷酸中的硫酸根也是必要的工藝步驟。
[0003]在工業(yè)生產(chǎn)中，二水法稀磷酸中硫酸根的脫除一般采用在稀磷酸中加入磷礦漿或磷礦粉作為脫硫劑的方法來降低稀磷酸中硫酸根含量，中國專利CN102431981A公開了降低稀磷酸中SO3濃度的方法，采用在磷酸萃取槽萃取并過濾得到的稀磷酸中加入磷礦漿的方式，在脫硫槽中反應(yīng)以降低稀磷酸中游離硫酸含量。期刊《磷肥與復(fù)肥》2012，27(1)，馬克猛在《用磷礦漿脫除濕法磷酸中過量SO3的研究及其應(yīng)用》中采用磷礦漿加入到稀磷酸中在脫硫反應(yīng)槽中反應(yīng)以降低稀磷酸中過量的游離硫酸。雖然采用在稀磷酸中加入磷礦的方法可以降低稀磷酸中硫酸根的含量， 但存在脫硫時間長，脫硫后磷酸需沉降過濾，沉降渣難處理，濾渣磷殘留量高等缺點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的主要目的在于克服上述缺點而提供一種降低二水法稀磷酸中硫酸根含量的方法，該方法具有工藝簡單，脫硫反應(yīng)時間短，脫硫效果好，脫硫成本低的特點。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種降低二水法稀磷酸中硫酸根含量的方法，該方法是將脫硫劑加入到濕法磷酸萃取料漿中混合攪拌，在60~80°C下混合反應(yīng)5~30分鐘，然后將混合料漿送到磷酸萃取裝置過濾機(jī)過濾，過濾得到硫酸根質(zhì)量百分含量小于1.2%的稀磷酸；所述脫硫劑的加入量為脫硫劑中鈣含量與濕法磷酸萃取料漿液相中硫酸根的質(zhì)量比為0.35~0.50:1。
[0006]上述脫硫劑為含磷廢水經(jīng)石灰沉淀處理得到的肥料級磷酸氫鈣，脫硫劑以干基計磷質(zhì)量百分含量為10%~17%、鈣質(zhì)量百分含量為18%~28%。
[0007]上述濕法磷酸萃取料漿為傳統(tǒng)二水法濕法磷酸工藝得到的已完成磷酸萃取反應(yīng)的磷酸萃取料漿，其液相硫酸根質(zhì)量百分含量為1.8%~4.5%。
[0008]本發(fā)明采用含磷廢水經(jīng)石灰沉淀處理得到的肥料級磷酸氫鈣作為脫硫劑，利用該脫硫劑的磷酸易溶性，使脫硫劑中的鈣溶入稀磷酸并與稀磷酸中的硫酸根反應(yīng)生成二水硫酸鈣沉淀析出，達(dá)到降低稀磷酸中硫酸根含量的效果，同時脫硫劑中的水不溶性磷轉(zhuǎn)化為可溶性的磷進(jìn)入稀磷酸中。脫除硫酸根的化學(xué)反應(yīng)如下:
CaHPO4.2H20 + H3PO4 — Ca2+ + 2H2P0; + 2H20
Ca2+ + SO廣 + 2H20 — CaSO4.2H20 I
本發(fā)明具有如下優(yōu)點:
(1)脫硫反應(yīng)時間短，脫硫效果好。由于脫硫劑為含磷廢水經(jīng)石灰沉淀處理得到的肥料級磷酸氫鈣，主要成分為磷酸氫鈣，能夠與稀磷酸進(jìn)行快速反應(yīng)，使脫硫劑中的鈣溶入稀磷酸并與稀磷酸中的硫酸根反應(yīng)生成二水硫酸鈣沉淀析出，反應(yīng)快，經(jīng)過濾后的稀磷酸中硫酸根含量低，硫酸根含量降低到1.2%以下，脫硫效果好。相比使用磷礦與稀磷酸反應(yīng)脫除稀磷酸中的硫酸根，本發(fā)明使用的脫硫劑與稀磷酸反應(yīng)更快，在磷酸萃取料漿中磷石膏晶體大量存在的情況下，更有助于脫硫劑中的鈣溶入稀磷酸并與稀磷酸中的硫酸根反應(yīng)生成的二水硫酸鈣沉淀快速結(jié)晶析出，脫硫反應(yīng)時間較短。
[0009](2)工藝簡單。脫硫劑直接加入到磷酸萃取料漿中對液相稀磷酸進(jìn)行脫除硫酸根的反應(yīng)，避免了將磷酸萃取料漿過濾后得到稀磷酸，再進(jìn)行脫硫反應(yīng)得到磷石膏沉淀還要再進(jìn)行固液分離的操作，本發(fā)明節(jié)省了一次固液分離的操作。本發(fā)明在磷酸萃取料漿中直接加入脫硫劑反應(yīng)，降低磷酸萃取料漿液相稀磷酸中的硫酸根含量，利用磷酸萃取裝置固有的過濾流程，實現(xiàn)脫硫反應(yīng)中新產(chǎn)生的磷石膏的固液分離操作，未增加新的過濾設(shè)備和過濾步驟，工藝簡單。
[0010](3)脫硫成本低。由于本發(fā)明的脫硫劑是含磷廢水經(jīng)石灰沉淀處理得到的肥料級磷酸氫鈣，該脫硫劑用于稀磷酸脫硫?qū)儆谌龔U利用，相對于磷礦，脫硫劑的成本較低。本發(fā)明脫硫劑中含有一定的磷資源，脫硫劑加入到磷酸萃取料漿中進(jìn)行脫硫反應(yīng)后，脫硫劑中的磷資源同時進(jìn)入到液相稀磷酸中，回收了脫硫劑中的磷資源，降低了脫硫的成本。由于本發(fā)明未增加新的過濾設(shè)備和過濾步驟，工藝簡單，這也使得本發(fā)明的脫硫成本低。
[0011]本發(fā)明解決了二水法稀磷酸中硫酸根含量高的問題，有利于二水法磷酸用于生產(chǎn)高養(yǎng)分磷銨肥料、飼料級磷酸鹽、工業(yè)級磷銨和磷酸凈化產(chǎn)品，本發(fā)明具有工藝簡單，脫硫反應(yīng)時間短，脫硫效果好，脫硫成本低的特點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明工藝流程框圖。
【具體實施方式】
[0013]為了便于理解本發(fā)明，下面實施例子闡述本
【發(fā)明內(nèi)容】
，本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅限于下面的實施例。
[0014]實施例1
二水法濕法磷酸工藝得到的已完成磷酸萃取反應(yīng)的濕法磷酸萃取料漿10噸，其液相質(zhì)量為7.lt，液相硫酸根質(zhì)量百分含量為3.0%，在該磷酸萃取料漿中加入磷含量為13%、鈣含量為22%的脫硫劑(肥料級磷酸氫鈣)395kg，即脫硫劑中鈣含量與濕法磷酸萃取料漿液相中硫酸根的質(zhì)量比約為0.41:1，脫硫劑加入到磷酸萃取料漿后在75°C下混合攪拌反應(yīng)20分鐘，然后將混合料漿送到磷酸萃取裝置過濾機(jī)過濾，過濾得到稀磷酸，稀磷酸中硫酸根質(zhì)量百分含量為0.6%。[0015]實施例2
二水法濕法磷酸工藝得到的已完成磷酸萃取反應(yīng)的濕法磷酸萃取料漿8噸，其液相質(zhì)量為5.5t，液相硫酸根質(zhì)量百分含量為4.5%，在該磷酸萃取料漿中加入磷含量為10%、鈣含量為28%的脫硫劑(肥料級磷酸氫鈣)310kg,即脫硫劑中鈣含量與濕法磷酸萃取料漿液相中硫酸根的質(zhì)量比約為0.35:1，脫硫劑加入到磷酸萃取料漿后在80°C下混合攪拌反應(yīng)5分鐘，然后將混合料漿送到磷酸萃取裝置過濾機(jī)過濾，過濾得到稀磷酸，稀磷酸中硫酸根質(zhì)量百分含量為1.1%。
[0016]實施例3
二水法濕法磷酸工藝得到的已完成磷酸萃取反應(yīng)的濕法磷酸萃取料漿15噸，其液相質(zhì)量為lit,液相硫酸根質(zhì)量百分含量為1.8%,在該磷酸萃取料楽:中加入磷含量為17%、鈣含量為18%的脫硫劑(肥料級磷酸氫鈣)550kg，即脫硫劑中鈣含量與濕法磷酸萃取料漿液相中硫酸根的質(zhì)量比約為0.50:1，脫硫劑加入到磷酸萃取料漿后在60°C下混合攪拌反應(yīng)30分鐘，然后將混合料漿送到磷酸萃取裝置過濾機(jī)過濾，過濾得到稀磷酸，稀磷酸中硫酸根質(zhì)量百分含量為0.2%。
[0017]實施例4
從二水法磷酸萃取裝置反應(yīng)槽中流出的已完成磷酸萃取反應(yīng)的濕法磷酸萃取料漿12噸，其液相質(zhì)量為8.9t，液相硫酸根質(zhì)量百分含量為2.7%，在該磷酸萃取料漿中加入磷含量為14%、鈣含量為21%的脫硫劑(肥料級磷酸氫鈣)435kg，即脫硫劑中鈣含量與濕法磷酸萃取料漿液相中硫酸根的質(zhì)量比約為0.38:1，脫硫劑加入到磷酸萃取料漿后在75°C下混合攪拌反應(yīng)25分鐘，然后將混合料漿送到磷酸萃取裝置過濾機(jī)過濾，過濾得到稀磷酸，稀磷酸中硫酸根質(zhì)量百分含量為0.4%。
[0018]實施例5
二水法磷酸萃取裝置反應(yīng)槽中已完成磷酸萃取反應(yīng)的濕法磷酸萃取料漿，按約150t/h加入到脫硫反應(yīng)槽中，濕法磷酸萃取料漿中液相質(zhì)量含量為71%，液相中硫酸根質(zhì)量百分含量為3.2 %，將磷含量為14%、鈣含量為21%的脫硫劑(肥料級磷酸氫鈣)按約7.3 t/h加入到脫硫反應(yīng)槽中，脫硫劑與磷酸萃取料漿加入到脫硫反應(yīng)槽后在75°C下混合攪拌反應(yīng)，物料平均停留時間為20分鐘，反應(yīng)后，混合料漿按約157t/h從脫硫反應(yīng)槽流出送到磷酸萃取裝置過濾機(jī)過濾，過濾得到稀磷酸，稀磷酸中硫酸根質(zhì)量百分含量為0.4%。
[0019]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，任何未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種降低二水法稀磷酸中硫酸根含量的方法，其特征在于將脫硫劑加入到濕法磷酸萃取料漿中混合攪拌，在60~80°C下混合反應(yīng)5~30分鐘，然后將混合料漿送到磷酸萃取裝置過濾機(jī)過濾，過濾得到硫酸根質(zhì)量百分含量小于1.2%的稀磷酸；所述脫硫劑的加入量為脫硫劑中鈣含量與濕法磷酸萃取料漿液相中硫酸根的質(zhì)量比為0.35~0.50:1。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低二水法稀磷酸中硫酸根含量的方法，其特征在于所述脫硫劑為含磷廢水經(jīng)石灰沉淀處理得到的肥料級磷酸氫鈣，脫硫劑以干基計磷質(zhì)量百分含量為10%~17%、鈣質(zhì)量百分含量為18%~28%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低二水法稀磷酸中硫酸根含量的方法，其特征在于所述的濕法磷酸萃取料漿為傳統(tǒng)二水法濕法磷酸工藝得到的已完成磷酸萃取反應(yīng)的磷酸萃取料漿，其液相硫酸根質(zhì) 量百分含量為1.8%~4.5%。
【文檔編號】C01B25/237GK103754850SQ201410006269
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月7日
【發(fā)明者】劉旭, 解田, 胡宏, 楊麗萍, 石玲元, 楊俊
申請人:甕福（集團(tuán)）有限責(zé)任公司