一種副產(chǎn)弱堿性磷石膏生產(chǎn)工序中確定CaO量的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種副產(chǎn)弱堿性磷石膏生產(chǎn)工序中確定CaO量的方法,屬于化工初污技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前磷石膏處理技術(shù)中的各種處理方法均是依據(jù)各個廠家提供代表樣，經(jīng)試驗(yàn)而給出的加藥配方，沒有統(tǒng)一的加量計(jì)算公式，由于磷石膏中的有害成分是一個變數(shù)，各生產(chǎn)廠家差距亦較大，故而導(dǎo)致處理效果不穩(wěn)定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是:提供一種副產(chǎn)弱堿性磷石膏生產(chǎn)工序中確定CaO量的方法，該方法能快速、準(zhǔn)確確定濕法磷酸生產(chǎn)過程中活性CaO的量，從而在后期形成的副產(chǎn)弱堿性磷石膏的化學(xué)指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)要求，又不會造成過多活性CaO的浪費(fèi)，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案
一種副產(chǎn)弱堿性磷石膏生產(chǎn)工序中確定CaO量的方法，在濕法磷酸生產(chǎn)過程中加入不改變磷石膏理化特性的活性CaO使有害的酸性磷石膏變成無害資源的弱堿性磷石膏，其活性CaO的添加量按以下公式加入:
CaO干法加入工藝加入量計(jì)算公式 M=LlGX (1183a + 1474c) /bX (1- r%)；
CaO濕法加入工藝加入量計(jì)算公式是 M=GX (1183a + 1474c) /bX (1- r%)；
式中:M為加入石灰的量 kg/t
G為需要處理的磷石膏濕基重量一ta為磷石膏中水溶磷的百分含量b為石灰中活性CaO百分含量c為磷石霄中水溶氟的百分含量r為磷石膏中的游離水分1.1為工藝過剩系數(shù)1183為水溶磷轉(zhuǎn)化為不溶磷的反應(yīng)系數(shù)1474為水溶氟轉(zhuǎn)化為不溶氟的反應(yīng)系數(shù)。
[0005]前述的一種副產(chǎn)弱堿性磷石膏生產(chǎn)工序中確定CaO量的方法中，所述CaO干法加入工藝首先將含有活性CaO的石灰制成粉狀，然后輸送到石灰粉料倉內(nèi)，石灰粉定量輸入到石灰粉給料設(shè)備內(nèi)，石灰粉給料設(shè)置位于酸性磷石膏表面上，在石灰粉給料設(shè)備上方均勻設(shè)置漸小剖口，石灰粉通過該剖口溢出自動分布于過濾盤上磷石膏的表面而完成干法加料。
[0006]前述的一種副產(chǎn)弱堿性磷石膏生產(chǎn)工序中確定CaO量的方法中，所述的活性CaO的石灰為100目以下的石灰粉末。
[0007]前述的一種副產(chǎn)弱堿性磷石膏生產(chǎn)工序中確定CaO量的方法中，在石灰粉料斗與石灰粉給料設(shè)置間設(shè)有可調(diào)的自動計(jì)量器。
[0008]前述的一種副產(chǎn)弱堿性磷石膏生產(chǎn)工序中確定CaO量的方法中，所述的石灰粉給料設(shè)備采用螺旋輸送，且螺旋轉(zhuǎn)速與自動計(jì)量器聯(lián)動。
[0009]前述的一種副產(chǎn)弱堿性磷石膏生產(chǎn)工序中確定CaO量的方法中，所述坡口與水平線構(gòu)成15°?45。的夾角。
[0010]前述的一種副產(chǎn)弱堿性磷石膏生產(chǎn)工序中確定CaO量的方法中，所述CaO濕法加入工藝采用石灰乳制備其將含有活性CaO的石灰制成石灰乳，通過輸送泵將石灰乳輸送到盤式過濾機(jī)處，在輸送泵的輸出端設(shè)置噴霧器，乳液經(jīng)霧化噴射孔均勻噴撒在盤式過濾機(jī)上的磷石膏的表面而完成濕法加料。
[0011]前述的一種副產(chǎn)弱堿性磷石膏生產(chǎn)工序中確定CaO量的方法中，所述的石灰乳中活性CaO的含量為25%?40%。
[0012]前述的一種副產(chǎn)弱堿性磷石膏生產(chǎn)工序中確定CaO量的方法中,在輸送管上設(shè)有可調(diào)流量計(jì)。
[0013]前述的一種副產(chǎn)弱堿性磷石膏生產(chǎn)工序中確定CaO量的方法中，所述霧化噴射器是安裝在盤式過濾機(jī)上靠近旋耕機(jī)處的沿135°和225°開設(shè)漸小霧化孔的普通鋼管。
[0014]由于采用上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過定量加入活性CaO，使得在后期形成的副產(chǎn)弱堿性磷石膏的化學(xué)指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)要求，又不會造成過多活性CaO的浪費(fèi)，本發(fā)明設(shè)備簡單，投資少，效果明顯。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但不作為對本發(fā)明的任何限制。
[0016]本發(fā)明的實(shí)施例:一種副產(chǎn)弱堿性磷石膏生產(chǎn)工序中確定CaO量的方法，在濕法磷酸生產(chǎn)過程中加入不改變磷石膏理化特性的活性CaO使有害的酸性磷石膏變成無害資源的弱堿性磷石膏，其活性CaO的添加量按以下公式加入:
CaO干法加入工藝加入量計(jì)算公式 M=LlGX (1183a + 1474c) /bX (1- r%)；
CaO濕法加入工藝加入量計(jì)算公式是 M=GX (1183a + 1474c) /bX (1- r%)；
式中:M為加入石灰的量 kg/t
G為需要處理的磷石膏濕基重量一ta為磷石膏中水溶磷的百分含量b為石灰中活性CaO百分含量c為磷石霄中水溶氟的百分含量r為磷石膏中的游離水分
1.1為工藝過剩系數(shù) 1183為水溶磷轉(zhuǎn)化為不溶磷的反應(yīng)系數(shù) 1474為水溶氟轉(zhuǎn)化為不溶氟的反應(yīng)系數(shù)。
[0017]該CaO干法加入工藝首先將含有活性CaO的石灰制成100目以下粉狀，然后輸送到石灰粉料倉內(nèi)，石灰粉定量輸入到石灰粉給料設(shè)備內(nèi)，石灰粉給料設(shè)備采用螺旋輸送，且螺旋轉(zhuǎn)速與自動計(jì)量器聯(lián)動石灰粉給料設(shè)置位于酸性磷石膏表面上，其中在石灰粉料斗與石灰粉給料設(shè)置間設(shè)有可調(diào)的自動計(jì)量器，在石灰粉給料設(shè)備上方均勻設(shè)置漸小剖口，坡口與水平線構(gòu)成15°?45°的夾角，石灰粉通過該剖口溢出自動分布于過濾盤上磷石膏的表面而完成干法加料。
[0018]具體的，該CaO干法加入工藝包括一個石灰粉的制備；一個石灰粉輸送；一個石灰粉料倉；一個石灰粉可調(diào)自動計(jì)量給料器；一個石灰粉給料設(shè)備，所述石灰粉的制備是將石灰化灰經(jīng)100目篩篩分而制成石灰粉；所述石灰粉輸送是將制備好的石灰粉采用皮帶管式輸送帶輸送至盤式過濾機(jī)上方的石灰粉料倉；所述石灰粉料倉是一圓錐形的能盛裝10噸左右石灰粉的設(shè)備，其錐部出料口接入可調(diào)自動計(jì)量給料器該計(jì)量給料器進(jìn)口接錐形貯倉出口，出口接盤式過濾機(jī)上安裝的給料設(shè)備進(jìn)口 ；所述的石灰粉給料設(shè)備是一臺特制的螺旋輸送設(shè)備，該設(shè)備的螺旋轉(zhuǎn)速可調(diào)，其轉(zhuǎn)速與計(jì)量器加料量聯(lián)動，螺旋輸送設(shè)備的給料是一條從進(jìn)料端沿螺旋軸線至螺尾端與水平線成30度夾角的漸小剖口，剖口寬度及螺機(jī)的長度視過濾盤的半徑和磷石膏量確定，石灰粉通過該剖口溢出自動分布于過濾盤上磷石膏的表面而完成干法加料。
[0019]該CaO濕法加入工藝采用石灰乳制備其將含有活性CaO的石灰制成石灰乳，該石灰乳中活性CaO的含量為25%?40%,通過輸送泵將石灰乳輸送到盤式過濾機(jī)處,在輸送管上設(shè)有可調(diào)流量計(jì)，在輸送泵的輸出端設(shè)置噴霧器，霧化噴射器是安裝在盤式過濾機(jī)上靠近旋耕機(jī)處的沿135°和225°開設(shè)漸小霧化孔的普通鋼管，乳液經(jīng)霧化噴射孔均勻噴撒在盤式過濾機(jī)上的磷石膏的表面而完成濕法加料。
[0020]具體的，該CaO濕法加入工藝包括一個石灰乳制備槽；一個石灰乳輸送線；一個可調(diào)自動計(jì)量器；一個霧化噴射器；所述石灰乳制備槽是Φ 2000 X 2000的帶攪拌的混凝土地下槽，將石灰加入該槽制備成CaO含量為30%的石灰乳；所述的石灰乳輸送線是安裝于乳液制備槽內(nèi)的4kw乳液泵及將乳液輸送至盤式過濾機(jī)上的管線；所述可調(diào)自動計(jì)量器是安裝在乳液輸送管道上的可調(diào)流量計(jì)；所述霧化噴射器是安裝在盤式過濾機(jī)上靠近旋耕機(jī)處的沿135°和225°開設(shè)漸小霧化孔的普通鋼管，該管進(jìn)口端聯(lián)接乳液輸送管，乳液經(jīng)霧化噴射孔均勻噴撒在盤式過濾機(jī)上的磷石膏的表面而完成濕法加料。
[0021]述方法的主要設(shè)計(jì)原理為:
一種不改變磷石膏理化特性的原料(活性CaO含量>80%的石灰)、一套主要反應(yīng)原理、一種處理效果和所生成的資源化的弱堿性磷石膏，主要反應(yīng)原理為；
①CaO + H2O=Ca+ 2+ 20H ~
②OH 十 H+ =H2O
③3Ca+ 2+ 2P0 4~ 3=Ca3 (PO4)2 I
④Ca+ 2+ 2F —=CaF2 I
⑤3Ca3 (PO4) 2+ CaF 2=2Ca5F (PO4) 3
所述的處理效果是加入石灰量足以使酸性磷石膏的PH值由3~4變?yōu)?~9，水溶磷、氟、砷及其它有害水溶物轉(zhuǎn)化為水不溶物的轉(zhuǎn)化率大于99.5% ;所述資源化的弱堿性磷石膏是加入活性CaO處理后的磷石膏經(jīng)GB5086.2-1997檢測其所有指標(biāo)達(dá)到GB15580-2011表2
的間接排放限值，使?jié)穹姿嵘a(chǎn)系統(tǒng)所產(chǎn)生的有害酸性磷石膏100%轉(zhuǎn)化成無害的可任意堆放的石膏資源便于綜合利用。
[0022]依據(jù)磷石膏中水分含量、水溶磷含量及水溶氟含量計(jì)算加入石灰量(根據(jù)化學(xué)方程式即可確定彼此相對量)，將石灰加入濕基磷石膏中混合攪拌均勻，石灰中的活性CaO與水反應(yīng)生成Ca+ 2和OH 其中OH—與磷石膏中的H+反應(yīng)生成水；使磷石膏的PH值由3~4提升至8~9，而Ca+ 2則分別與磷石膏中的水溶PO 4_ 3和水溶F—反應(yīng)生成水不溶物的Ca3 (PO4) 2和CaF2^生成的Ca 3 (PO4) 2和CaF 2在攪拌混合過程中復(fù)合成Ca 5F (PO4) 3;最終使有害成分還原為無害的氟磷灰石。
具體實(shí)施方案
[0023]設(shè)G=I 噸；a=0.53 ；b=80 ；c=0.39 ;r=24。
[0024]則干法加入量:
M=LlXlX (1183X0.53 + 1474X0.39) /80X (1 — 0.24)
=12.56 kg/t濕法加入量:
M=IX (1183X0.53 + 1474X0.39) /80X (1 — 0.24)
=11.42 kg/to
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種副產(chǎn)弱堿性磷石膏生產(chǎn)工序中確定CaO量的方法，其特征在于:在濕法磷酸生產(chǎn)過程中加入不改變磷石膏理化特性的活性CaO使有害的酸性磷石膏變成無害資源的弱堿性磷石膏，其活性CaO的添加量按以下公式加入: CaO干法加入工藝加入量計(jì)算公式 M=LlGX (1183a + 1474c) /bX (1- r%)； CaO濕法加入工藝加入量計(jì)算公式是 M=GX (1183a + 1474c) /bX (1- r%)； 式中:M為加入石灰的量 kg/t G為需要處理的磷石膏濕基重量一t a為磷石膏中水溶磷的百分含量 b為石灰中活性CaO百分含量 c為磷石霄中水溶氟的百分含量 r為磷石膏中的游離水分 1.1為工藝過剩系數(shù) 1183為水溶磷轉(zhuǎn)化為不溶磷的反應(yīng)系數(shù) 1474為水溶氟轉(zhuǎn)化為不溶氟的反應(yīng)系數(shù)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種副產(chǎn)弱堿性磷石膏生產(chǎn)工序中確定CaO量的方法，其特征在于:所述CaO干法加入工藝首先將含有活性CaO的石灰制成粉狀，然后輸送到石灰粉料倉內(nèi)，石灰粉定量輸入到石灰粉給料設(shè)備內(nèi)，石灰粉給料設(shè)置位于酸性磷石膏表面上，在石灰粉給料設(shè)備上方均勻設(shè)置漸小剖口，石灰粉通過該剖口溢出自動分布于過濾盤上磷石膏的表面而完成干法加料。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種副產(chǎn)弱堿性磷石膏生產(chǎn)工序中確定CaO量的方法，其特征在于:所述CaO濕法加入工藝采用石灰乳制備其將含有活性CaO的石灰制成石灰乳，通過輸送泵將石灰乳輸送到盤式過濾機(jī)處，在輸送泵的輸出端設(shè)置噴霧器，乳液經(jīng)霧化噴射孔均勻噴撒在盤式過濾機(jī)上的磷石膏的表面而完成濕法加料。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種副產(chǎn)弱堿性磷石膏生產(chǎn)工序中確定CaO量的方法，在濕法磷酸生產(chǎn)過程中加入不改變磷石膏理化特性的活性CaO使有害的酸性磷石膏變成無害資源的弱堿性磷石膏，其活性CaO的添加量按本發(fā)明的公式加入，能快速、準(zhǔn)確確定濕法磷酸生產(chǎn)過程中活性CaO的量，從而在后期形成的副產(chǎn)弱堿性磷石膏的化學(xué)指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)要求，又不會造成過多活性CaO的浪費(fèi)，本發(fā)明設(shè)備簡單，投資少，效果明顯。
【IPC分類】C01F11/46
【公開號】CN105460967
【申請?zhí)枴緾N201410730568
【發(fā)明人】蒲勇
【申請人】貴州路發(fā)實(shí)業(yè)有限公司
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2014年12月5日