本發(fā)明涉及飼料級(jí)磷酸氫鈣生產(chǎn)領(lǐng)域，具體涉及為一種鹽酸分解磷礦制取飼料級(jí)磷酸氫鈣的系統(tǒng)及工藝。

背景技術(shù)：

國內(nèi)的飼鈣生產(chǎn)多采用濕法磷酸生產(chǎn)工藝，由于磷礦原料品位低，加工工藝粗放，產(chǎn)品中雜質(zhì)含量較多，特別是其中的氟含量較高，嚴(yán)重影響了產(chǎn)品質(zhì)量和用途。鹽酸浸取磷礦法與硫酸法類似，只是不生成硫酸鈣沉淀，故不產(chǎn)生磷石膏尾渣，同時(shí)也不存在鈍化效應(yīng)。但鹽酸法同樣存在產(chǎn)品雜質(zhì)含量高的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種鹽酸分解磷礦制取飼料級(jí)磷酸氫鈣的系統(tǒng)及工藝，旨在通過添加碳酸鈉和調(diào)節(jié)鹽酸浸礦后濾液的ph來除雜，以及利用循環(huán)法提高飼料級(jí)磷酸氫鈣的收率，同時(shí)副產(chǎn)輕質(zhì)碳酸鈣和肥料級(jí)氯化銨。

本發(fā)明技術(shù)方案為：

一種鹽酸分解磷礦制取飼料級(jí)磷酸氫鈣的系統(tǒng)，包括萃取槽，所述萃取槽通過管道與壓濾機(jī)ⅰ連接，所述壓濾機(jī)ⅰ通過管道與脫氟槽連接，所述脫氟槽通過管道與沉降槽ⅰ連接，所述沉降槽ⅰ通過管道與壓濾機(jī)ⅱ連接，所述壓濾機(jī)ⅱ通過管道與一段中和槽連接，所述一段中和槽通過管道與壓濾機(jī)ⅲ連接，所述壓濾機(jī)ⅲ通過管道與二段中和槽連接，所述二段中和槽通過管道與壓濾機(jī)ⅴ連接，所述壓濾機(jī)ⅴ通過管道與流化床連接；

所述壓濾機(jī)ⅱ通過管道還與一次中和渣漿槽連接，所述一次中和渣漿槽通過管道與沉降槽ⅱ連接，所述沉降槽ⅱ通過管道與壓濾機(jī)ⅳ連接；

所述壓濾機(jī)ⅳ通過管道還與二段中和槽連接。

優(yōu)選地，所述脫氟槽還與螺旋給料機(jī)連接，螺旋給料機(jī)用于給脫氟槽運(yùn)輸碳酸鈉。

優(yōu)選地，所述一段中和槽設(shè)有第一次中和氨氣通入管，二段中和槽設(shè)有第二次中和氨氣通入管；

所述壓濾機(jī)ⅰ設(shè)有礦渣排出管，脫氟槽與螺旋給料機(jī)連接，所述壓濾機(jī)機(jī)ⅲ設(shè)有含f渣排出管；

所述萃取槽設(shè)有鹽酸進(jìn)入管與磷礦進(jìn)入管。

采用所述的系統(tǒng)進(jìn)行鹽酸分解磷礦制取飼料級(jí)磷酸氫鈣的工藝，所述工藝包括以下步驟：

1）鹽酸與磷礦按質(zhì)量比投料，進(jìn)入萃取槽停留，溢流進(jìn)入壓濾機(jī)ⅰ，分離出粗酸和礦渣；

2）經(jīng)過步驟1）壓濾機(jī)ⅰ進(jìn)行壓濾后的粗酸進(jìn)入脫氟槽，與螺旋給料機(jī)輸送來的碳酸鈉（加入量根據(jù)粗酸中的f-計(jì)算理論用量）發(fā)生脫氟反應(yīng)后，進(jìn)入沉降槽ⅰ進(jìn)行沉降，再經(jīng)過壓濾機(jī)ⅱ壓濾得到脫氟酸和含f渣；

3）步驟2）得到的脫氟酸分為第一段脫氟酸、第二段脫氟酸兩部分，

第一段脫氟酸進(jìn)入一段中和槽與氣氨反應(yīng)后進(jìn)入壓濾機(jī)ⅲ進(jìn)行壓濾得到第一段脫氟酸液體和第一段脫氟酸渣，第一段脫氟酸液體進(jìn)入二段中和槽，第一段脫氟酸渣進(jìn)入中和渣漿槽，這樣可以減少磷的消耗，生成的部分含氟的磷酸氫鈣會(huì)與第二段脫氟酸反應(yīng)，回收一部分磷，并進(jìn)一步脫除第二段脫氟酸中的氟；

第一段脫氟酸渣和第二段脫氟酸進(jìn)入一次中和渣漿槽加水混合進(jìn)入沉降槽ⅱ進(jìn)行沉降后再進(jìn)入壓濾機(jī)ⅳ進(jìn)行壓濾后得到中和渣和濾液，通過壓濾機(jī)ⅳ壓濾后的濾液進(jìn)入二段中和槽；

4）第一段脫氟酸液和通過壓濾機(jī)ⅳ壓濾后的液體進(jìn)入二段中和槽后進(jìn)行二段中和后再進(jìn)入壓濾機(jī)ⅴ過濾、流化床干燥得到飼料級(jí)磷酸氫鈣；

完成飼料級(jí)磷酸氫的生產(chǎn)。

優(yōu)選地，所述步驟1）鹽酸與磷礦的質(zhì)量比（根據(jù)鹽酸與氟磷酸鈣反應(yīng)計(jì)算理論質(zhì)量）為1.05:1，在萃取槽停留時(shí)間為1h，所述鹽酸質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為30%-35%，磷礦中p2o5的質(zhì)量百分含量27%-30%。反應(yīng)后所得到的粗酸中磷收率為99%。

優(yōu)選地，所述步驟2）脫氟反應(yīng)的脫氟溫度為70-90℃，進(jìn)入沉降槽ⅰ進(jìn)行沉降的沉降時(shí)間為12h。此時(shí)使用碳酸鈉脫氟的脫氟率為60%-68%。

優(yōu)選地，所述步驟3）第一段脫氟酸、第二段脫氟酸質(zhì)量比為1:1；

所述步驟3）第一段脫氟酸進(jìn)入一段中和槽進(jìn)行反應(yīng)的溫度為40-60℃，ph=1.2-2.0；

優(yōu)選地，所述步驟3）第一段脫氟酸渣和第二段脫氟酸進(jìn)入一次中和渣漿槽和水混合進(jìn)入沉降槽ⅱ進(jìn)行沉降的時(shí)間為12h；

所述步驟3）一次中和渣漿槽中第二段脫氟酸和水的加入質(zhì)量之比為1:1。

優(yōu)選地，所述步驟4）二段中和溫度控制為50-70℃，ph=4.5-5.0。

優(yōu)選地，所述步驟4）流化床烘干溫度為100-110℃。

本發(fā)明有益效果：

1、使用鹽酸分解磷礦，不會(huì)產(chǎn)生磷石膏廢棄物，產(chǎn)生污染。

2、采用碳酸鈉脫氟后，粗酸中的f^-含量更低，有利于后續(xù)工段除雜，可以得到含f低于0.1%的飼料級(jí)磷酸氫鈣。

3、采用循環(huán)法回收部分磷并利用濾渣進(jìn)一步脫氟，提高磷收率，利用脫氟酸再次溶解一次中和渣，能有效的提高飼料級(jí)磷酸氫鈣的收率（以p2o5計(jì)）可以達(dá)到80%以上，成品飼料級(jí)磷酸氫鈣中p含量≥16%，f≤0.18%，ca≥14%。

附圖說明

圖1是本發(fā)明系統(tǒng)示意圖；

圖中：萃取槽1，壓濾機(jī)ⅰ2，脫氟槽3，沉降槽ⅰ4，壓濾機(jī)ⅱ5，一段中和槽6，壓濾機(jī)ⅲ7，一次中和渣漿槽8，沉降槽ⅱ9，壓濾機(jī)ⅳ10，二段中和槽11，壓濾機(jī)ⅴ12，流化床13，第一次中和氨氣通入管14，第二次中和氨氣通入管15，礦渣排出管16，螺旋給料機(jī)17，含f渣排出管18，鹽酸進(jìn)入管19，磷礦進(jìn)入管20。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明，但本發(fā)明要求保護(hù)的范圍并不局限于實(shí)施例表述的范圍。

實(shí)施例1

一種鹽酸分解磷礦制取飼料級(jí)磷酸氫鈣的系統(tǒng)，包括萃取槽1，所述萃取槽1通過管道與壓濾機(jī)ⅰ2連接，所述壓濾機(jī)ⅰ2通過管道與脫氟槽3連接，所述脫氟槽3通過管道與沉降槽ⅰ4連接，所述沉降槽ⅰ4通過管道與壓濾機(jī)ⅱ5連接，所述壓濾機(jī)ⅱ5通過管道與一段中和槽6連接，所述一段中和槽6通過管道與壓濾機(jī)ⅲ7連接，所述壓濾機(jī)ⅲ7通過管道與二段中和槽11連接，所述二段中和槽11通過管道與壓濾機(jī)ⅴ12連接，所述壓濾機(jī)ⅴ12通過管道與流化床13連接；

所述壓濾機(jī)ⅱ5通過管道還與一次中和渣漿槽8連接，所述一次中和渣漿槽8通過管道與沉降槽ⅱ9連接，所述沉降槽ⅱ9通過管道與壓濾機(jī)ⅳ10連接；

所述壓濾機(jī)ⅳ10通過管道還與二段中和槽11連接。

優(yōu)選地，所述脫氟槽3還與螺旋給料機(jī)連接，螺旋給料機(jī)用于給脫氟槽3運(yùn)輸碳酸鈉。

優(yōu)選地，所述一段中和槽6設(shè)有第一次中和氨氣通入管14，二段中和槽11設(shè)有第二次中和氨氣通入管15；

所述壓濾機(jī)ⅰ2設(shè)有礦渣排出管16，脫氟槽3與螺旋給料機(jī)17連接，所述壓濾機(jī)機(jī)ⅲ7設(shè)有含f渣排出管18；

所述萃取槽1設(shè)有鹽酸進(jìn)入管19與磷礦進(jìn)入管20。

采用所述的系統(tǒng)進(jìn)行鹽酸分解磷礦制取飼料級(jí)磷酸氫鈣的工藝，所述工藝包括以下步驟：

1）鹽酸與磷礦按質(zhì)量比投料，進(jìn)入萃取槽1停留，溢流進(jìn)入壓濾機(jī)ⅰ2，分離出粗酸和礦渣；

2）經(jīng)過步驟1）壓濾機(jī)ⅰ進(jìn)行壓濾后的粗酸進(jìn)入脫氟槽3，與螺旋給料機(jī)輸送來的碳酸鈉（加入量根據(jù)粗酸中的f-計(jì)算理論用量）發(fā)生脫氟反應(yīng)后，進(jìn)入沉降槽ⅰ4進(jìn)行沉降，再經(jīng)過壓濾機(jī)ⅱ5壓濾得到脫氟酸和含f濾渣渣；

3）步驟2）得到的脫氟酸分為第一段脫氟酸、第二段脫氟酸兩部分，

第一段脫氟酸進(jìn)入一段中和槽6與氣氨反應(yīng)后進(jìn)入壓濾機(jī)ⅲ7進(jìn)行壓濾得到第一段脫氟酸液體和第一段脫氟酸渣，第一段脫氟酸液體進(jìn)入二段中和槽11，第一段脫氟酸渣進(jìn)入中和渣漿槽8，這樣可以減少磷的消耗，生成的部分含氟的磷酸氫鈣會(huì)與第二段脫氟酸反應(yīng)，回收一部分磷，并進(jìn)一步脫除第二段脫氟酸中的氟；

第一段脫氟酸渣和第二段脫氟酸進(jìn)入一次中和渣漿槽8加水混合進(jìn)入沉降槽ⅱ9進(jìn)行沉降后再進(jìn)入壓濾機(jī)ⅳ10進(jìn)行壓濾后得到中和渣和濾液，通過壓濾機(jī)ⅳ10壓濾后的液體進(jìn)入二段中和槽11；主要是為了進(jìn)行二次脫氟。

4）第一段脫氟酸液和通過壓濾機(jī)ⅳ10壓濾后的液體進(jìn)入二段中和槽11后進(jìn)行二段中和后再進(jìn)入壓濾機(jī)ⅴ12過濾、流化床13干燥得到飼料級(jí)磷酸氫鈣；

完成飼料級(jí)磷酸氫的制作。

優(yōu)選地，所述步驟1）鹽酸與磷礦的質(zhì)量比（根據(jù)鹽酸與氟磷酸鈣反應(yīng)計(jì)算理論質(zhì)量）為1.05:1，在萃取槽1停留時(shí)間為1h，所述鹽酸質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為30%-35%，磷礦中p2o5的質(zhì)量百分含量27%-30%。

優(yōu)選地，所述步驟2）脫氟反應(yīng)的脫氟溫度為70-90℃，進(jìn)入沉降槽ⅰ4進(jìn)行沉降的沉降時(shí)間為12h。

優(yōu)選地，所述步驟3）第一段脫氟酸、第二段脫氟酸質(zhì)量比為1:1；

所述步驟3）第一段脫氟酸進(jìn)入一段中和槽6進(jìn)行反應(yīng)的溫度為40-60℃，ph=1.2-2.0；

優(yōu)選地，所述步驟3）第一段脫氟酸渣和第二段脫氟酸進(jìn)入一次中和渣漿槽8和水混合進(jìn)入沉降槽ⅱ9進(jìn)行沉降的時(shí)間為12h；

所述步驟3）一次中和渣漿槽中第二段脫氟酸和水的加入質(zhì)量之比為1:1。

優(yōu)選地，所述步驟4）二段中和溫度控制為50-70℃，ph=4.5-5.0。

優(yōu)選地，所述步驟4）流化床烘干溫度為100-110℃。

實(shí)施例2

一種鹽酸分解磷礦制取飼料級(jí)磷酸氫鈣的工藝，包括萃取槽、壓濾機(jī)、脫氟槽、沉降槽、一段中和槽、一次中和渣漿槽、二段中和槽、流化床，工藝流程圖如圖1所示。

34%（hcl）鹽酸與27%(p2o5)磷礦按質(zhì)量比1.05:1投料，進(jìn)入萃取槽,停留時(shí)間為1h,溢流進(jìn)入壓濾機(jī)，分離出粗酸和礦渣，經(jīng)過壓濾后的粗酸進(jìn)入脫氟槽，與螺旋給料機(jī)輸送來的碳酸鈉（加入量根據(jù)粗酸中的f-計(jì)算理論用量）發(fā)生脫氟反應(yīng)，進(jìn)入沉降槽沉降12h，上層清液進(jìn)入壓濾機(jī)，壓濾后的脫氟酸按質(zhì)量比1:1，一部分進(jìn)入一段中和槽，一部分進(jìn)入一次中和渣漿槽；向一段中和槽中通入氨氣，控制溫度40-60℃，ph=1.2-2.0，過濾得到濾液①與一次中和渣，一次中和渣打入一次中和渣漿槽，按與脫氟酸的質(zhì)量比1:1向一次中和渣漿槽中加水，混合均勻后進(jìn)入沉降槽，沉降12h后，進(jìn)入壓濾機(jī)壓濾，清液與一段中和槽經(jīng)過壓濾后的清液混合，進(jìn)入二段中和槽；向二段中和槽中通入氨氣，控制溫度50-70℃，ph=4.5-5.0,過濾烘干即可的到飼料級(jí)磷酸氫鈣，其中磷酸氫鈣的收率（以p2o5計(jì)）可以達(dá)到80%以上，成品飼料級(jí)磷酸氫鈣中p含量≥16%，f≤0.18%，ca≥14%。

上述的實(shí)施例僅為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，而不應(yīng)視為對(duì)于本發(fā)明的限制，本申請中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征在不沖突的情況下，可以相互任意組合。本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求記載的技術(shù)方案，包括權(quán)利要求記載的技術(shù)方案中技術(shù)特征的等同替換方案為保護(hù)范圍。即在此范圍內(nèi)的等同替換改進(jìn)，也在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。