專利名稱：濕法磷酸優(yōu)化生產(chǎn)流程的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及磷酸生產(chǎn)方法，特別是涉及磷肥工業(yè)濕法磷酸生產(chǎn)工藝流程。
現(xiàn)有技術(shù)的濕法磷酸生產(chǎn)流程是將粉碎的磷礦石與硫酸在酸解槽內(nèi)反應(yīng)生成磷酸料漿；從酸解槽出來的磷酸料漿不分層次先后的同時(shí)直接進(jìn)入真空過濾分離裝置進(jìn)行液固分離，分離出來的液相為成品磷酸，固相為磷石膏；對分離出來的固相磷石膏進(jìn)行水洗后排出；磷石膏的洗滌液與三分之二左右的成品磷酸混合返回到酸解槽循環(huán)使用。該濕法磷酸的生產(chǎn)流程多年來為國內(nèi)外的生產(chǎn)企業(yè)所采用，是傳統(tǒng)的精典流程。但該流程的不足之處是從酸解槽出來的磷酸料漿不分層次先后的同時(shí)直接進(jìn)入過濾分離裝置，帶來了諸多不利的后果。其一是，料漿固相中的細(xì)小結(jié)晶粒子極易堵塞濾布(過濾介質(zhì))孔隙與濾渣層通道，導(dǎo)致過濾阻力增加，磷石膏濕含量增加，洗滌效果、過濾強(qiáng)度與過濾機(jī)生產(chǎn)能力下降，磷酸產(chǎn)率低。其二是，料漿固相中細(xì)小結(jié)晶粒子易穿透濾布，使成品磷酸中的固體含量增加，產(chǎn)品的質(zhì)量降低。其三是，磷酸料漿全部進(jìn)入過濾裝置分離所得的成品磷酸中大部分又返回酸解槽循環(huán)，加大了過濾機(jī)負(fù)荷，增加了生產(chǎn)成本，降低了生產(chǎn)能力。
本發(fā)明的目的在于克服已有技術(shù)的不足之處，而公開一種能使磷酸生產(chǎn)過程中的液固分離裝置生產(chǎn)能力提高，分離出來的液相成品磷酸含固量和固相磷石膏含濕量都低的濕法磷酸優(yōu)化生產(chǎn)工藝流程。
本發(fā)明的發(fā)明思想是在液固分離工序之前增加預(yù)沉降工序，以改善液固分離裝置的工作條件，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的。
本發(fā)明的目的是通過采取以下具體技術(shù)措施來實(shí)現(xiàn)的1.磷礦石與硫酸在酸解槽反應(yīng)生成磷酸料漿；2.從酸解槽出來的磷酸料漿進(jìn)入沉降裝置進(jìn)行沉降，物料從不同的沉降層分別引出；3.從沉降裝置引出來的物料至少是大部分進(jìn)入液固分離裝置進(jìn)行液固分離，分離出來的液相為磷酸，固相為磷石膏。
4.對分離出來的固相磷石膏進(jìn)行水洗，洗滌液與至少部分分離出來的液相磷酸混合返回酸解槽循環(huán)使用。
沉降工序中的沉降裝置可以是重力沉降裝置，也可以是離心力沉降裝置，或其他沉降裝置。液固分離裝置可以是過濾分離裝置，如翻盤式、臺(tái)式、帶式等真空過濾機(jī)，加壓式過濾機(jī)，離心式過濾機(jī)及其他形式的過濾機(jī)；也可以是沉降式分離裝置，如螺旋卸料離心機(jī)等。
料漿在沉降裝置的沉降過程中，固相粒子大的部分形成底層稠漿層，粒子小的部分形成稀漿層。料漿在過濾分離裝置中，稠漿中固相粒子較粗大，不但容易在過濾介質(zhì)上形成濾渣層，而且形成的濾渣層疏松多孔隙，稀漿中的含固量低，固相粒子較細(xì)小，其粒子既容易穿透過濾介質(zhì)進(jìn)入分離液，不易形成濾渣層，又容易堵塞過濾介質(zhì)和濾渣層中的孔隙，使過濾阻力增加，降低了過濾裝置的生產(chǎn)能力。
當(dāng)液固分離裝置為過濾式分離裝置時(shí)，從酸解槽出來的磷酸料漿可先進(jìn)行粗分級沉降，即不沉降出澄清層，只沉降出稠漿層和稀漿層，從稠漿層引出的料漿先進(jìn)入過濾分離裝置，在過濾介質(zhì)上形成濾渣層之后，從稀漿層引出的料漿再進(jìn)入過濾分離裝置，分離出來的固相為磷石膏，通過水洗后排出。分離出來的液相為成品磷酸，其中大部分與固相磷石膏的洗滌液混合返回酸解槽循環(huán)使用。從酸解槽出來的磷酸料漿也可進(jìn)行比較充分的沉降，沉降出澄清層，從澄清層引出的清液為成品磷酸，剩下的沉降層可再分稠漿層與稀漿層分別引出，再按上述的方法步驟分級進(jìn)入過濾分離裝置。分離液可全部與固相洗滌液混合返回酸解槽循環(huán)使用。剩下的沉降層也可不再分稠漿層與稀漿層，一并進(jìn)入液固過濾分離裝置進(jìn)行液固分離，當(dāng)液固分離裝置為沉降分離裝置時(shí)，如螺旋卸料離心機(jī)，從酸解槽出來的磷酸料漿，一般要進(jìn)行比較充分的沉降，沉降出澄清層，從澄清層引出的清液為成品磷酸，剩下的沉降料漿最好是一并進(jìn)入沉降分離裝置，分離出來的液體磷酸可全部與分離出來的固相磷石膏洗滌液混合返回到酸解槽循環(huán)使用。為了使料漿更易于沉降，可在料漿的沉降工序中加入絮凝劑。絮凝劑的加入方法可以在料漿的沉降中加入，也可在料漿進(jìn)入沉降裝置前加入，或在進(jìn)入沉降裝置進(jìn)口處加入到料漿中去。
附圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的工藝流程圖。
附圖2是本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的工藝流程圖。
下面結(jié)合著


給出本發(fā)明的實(shí)施例，并通過實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
實(shí)施例1沉降裝置為重力沉降槽，液固分離裝置為真空過濾機(jī)。工藝流程如附圖1所示。
(1)經(jīng)粉碎的磷礦石1與硫酸2加入到酸解槽進(jìn)行酸解反應(yīng)，生成磷酸料漿；(2)從酸解槽出來的磷酸料漿3加入到重力沉降槽進(jìn)行粗分級，即不沉降出澄清層；(3)從沉降槽底部稠漿層引出的料漿4(即含有較大結(jié)晶粒子部分的料漿)先加入到真空過濾機(jī)，待過濾介質(zhì)上形成濾渣層之后，從沉降槽上部稀漿層引出的料漿5再加入到過濾機(jī)，過濾操作結(jié)束，過濾液為成品磷酸7，濾渣為磷石膏9；(4)向過濾機(jī)加入洗滌水6，對濾渣磷石膏進(jìn)行水洗。經(jīng)洗滌后的濾渣磷石膏9排出；(5)洗滌液8與部分濾液7混合返回酸解槽循環(huán)使用。
本實(shí)施例特別適用于現(xiàn)有真空過濾技術(shù)的磷酸生產(chǎn)工藝流程的改造。
實(shí)施例2沉降裝置為重力沉降槽，液固分離裝置為沉降螺旋卸料離心機(jī)。工藝流程如附圖2所示。
(1)經(jīng)粉碎的磷礦石1與硫酸2加入到酸解槽進(jìn)行酸解反應(yīng)，生成磷酸料漿；(2)從酸解槽出來的磷酸料漿3加入到重力沉降槽，同時(shí)向沉降槽里加入絮凝劑10，料漿在沉降槽中進(jìn)行充分的沉降，形成澄清層，從澄清層引出的澄清液11，即為成品磷酸，成品磷酸約占料漿液相總量的1/3左右；(3)除澄清液外的料漿12一并加入沉降螺旋卸料離心機(jī)進(jìn)行液固分離，排出的液相為磷酸7，固相沉渣為磷石膏9；(4)加入冼滌水6對磷石膏進(jìn)行洗滌，經(jīng)洗滌脫水后的磷石膏9排出，洗滌液8與分離液7混合返回酸解槽。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其比較突出的優(yōu)點(diǎn)是1.當(dāng)磷酸料漿經(jīng)粗分級沉降，含有較大結(jié)晶粒子的稠漿先加入到液固過濾分離裝置并形成濾渣層后，再將含有較小結(jié)晶粒子的稀漿加入液固過濾分離裝置，完成磷酸料漿的液固分離。由于稠漿中的固相結(jié)晶粒子較大，容易形成濾渣層，形成的濾渣層又疏松多孔隙，使得過濾阻力降低，即過濾分離裝置的過濾強(qiáng)度(磷石膏kg(干)/m2·h)提高，與現(xiàn)有技術(shù)將從酸解槽出來的磷酸料漿不分層次先后一并直接加入過濾分離裝置相比，過濾強(qiáng)度可提高20％以上，相應(yīng)的過濾生產(chǎn)能力也可提高20％以上。這也就是說，采用本發(fā)明的技術(shù)，在不改變現(xiàn)有液固過濾分離裝置的條件下，即可提高整個(gè)磷酸裝置生產(chǎn)能力20％以上。另外，由于稠漿中固相結(jié)晶粒子較大不易穿透過濾介質(zhì)，形成的濾渣層又相當(dāng)于在過濾介質(zhì)上構(gòu)筑起一層新的過濾介質(zhì)，即提高了過濾介質(zhì)的過濾能力，使得料漿中的細(xì)小結(jié)晶粒子不易穿透過濾介質(zhì)進(jìn)入液相，料漿中的細(xì)小結(jié)晶粒子穿透率可降低50％以上，相應(yīng)的成品磷酸含固量大大降低，成品磷酸的質(zhì)量得到了大大提高。
2.當(dāng)磷酸料漿經(jīng)充分沉降，使料漿中約1/3左右的液相澄清，從沉降裝置直接引出得到成品磷酸。這不但可得到高品質(zhì)的成品磷酸，且相應(yīng)地減少了液固分離裝置的處理負(fù)荷。又由于分離后的液相返回酸解槽，允許液相有一定的含固量，從而降低了液固分離要求，使得磷酸磷石膏液固分離過程的流程優(yōu)化。這樣既提高了磷酸產(chǎn)品質(zhì)量，又降低了磷酸生產(chǎn)成本。
3.目前國內(nèi)外磷酸生產(chǎn)企業(yè)的磷酸生產(chǎn)工藝流程基本都是采取，將從酸解槽出來的磷酸料漿不分層次先后一并直接進(jìn)入真空過濾機(jī)進(jìn)行液固分離。用本發(fā)明對現(xiàn)有的磷酸生產(chǎn)流程進(jìn)行改造，只需增加一個(gè)沉降槽或旋流器，增設(shè)幾根輸送管道，裝置投資費(fèi)用增加不多的情況下，就可提高生產(chǎn)能力20％以上，而磷酸的品質(zhì)大大提高，同時(shí)也提高了P2O5的回收率。
本發(fā)明的公開，將傳統(tǒng)的濕法磷酸生產(chǎn)技術(shù)向前推進(jìn)了一大步。
本發(fā)明不限于實(shí)施例所描述的方式，根據(jù)其發(fā)明思想還可設(shè)計(jì)成其他具體實(shí)施方式
。
權(quán)利要求
1.一種濕法磷酸優(yōu)化生產(chǎn)流程，流程步驟依次是(1)磷礦石與硫酸在酸解槽反應(yīng)生成磷酸料漿，(2)磷酸料漿進(jìn)入液固分離裝置進(jìn)行液固相分離，液相為磷酸，固相為磷石膏，(3)對分離出來的固相磷石膏進(jìn)行水洗，洗滌液與至少部分液相磷酸混合返回酸解槽循環(huán)使用，其特征是在酸解工序之后，液固分離工序之前增設(shè)沉降工序，從酸解槽出來的磷酸料漿先進(jìn)行沉降，然后從不同的沉降層分別引出，其中至少是部分進(jìn)入下道的液固分離工序。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濕法磷酸優(yōu)化生產(chǎn)流程，其特征是磷酸料漿先進(jìn)行粗分級沉降，從其稠漿層和稀漿層分別引出，從稠漿層引出的料漿進(jìn)入過濾分離裝置形成濾渣層之后，從稀漿層引出的料漿再進(jìn)入過濾分離裝置，液相為成品磷酸，其中一部分與濾渣的洗滌液混合返回酸解槽循環(huán)使用。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濕法磷酸優(yōu)化生產(chǎn)流程，其特征是磷酸料漿先進(jìn)行充分的沉降，形成澄清層和稠厚層，然后分別引出，由澄清層引出的澄清液體為成品磷酸，從稠厚層引出的物料進(jìn)入固液分離裝置，分離出來的液相與固相磷石膏的洗滌液混合返回酸解槽循環(huán)使用。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的濕法磷酸優(yōu)化生產(chǎn)流程，其特征是磷酸料漿在進(jìn)行沉降時(shí)，可加入絮凝劑，以加快沉降過程。
全文摘要
本發(fā)明是一種濕法磷酸優(yōu)化生產(chǎn)流程,其主要技術(shù)特點(diǎn)是在酸解工序之后,液固分離工序之前增設(shè)一個(gè)沉降工序,使從酸解槽出來的磷酸料漿先進(jìn)入沉降裝置進(jìn)行沉降,再從料漿沉降后的不同沉降層分別引出,而引出的物料至少大部分進(jìn)入下一道的液固分離工序。采用本發(fā)明的工藝流程生產(chǎn)的成品磷酸含固量低,品質(zhì)高,P
文檔編號(hào)C01B25/235GK1178192SQ9611772
公開日1998年4月8日 申請日期1996年9月27日 優(yōu)先權(quán)日1996年9月27日
發(fā)明者梁明征, 張?jiān)氏? 馮立成, 周強(qiáng), 萬先達(dá), 鐘本和, 陳文梅 申請人:四川聯(lián)合大學(xué)