一種利用硫酸燒渣生產(chǎn)磷酸鹽的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于無機化工硫酸行業(yè)廢棄燒渣治理和利用的技術領域,尤其是一種利用硫酸燒渣生產(chǎn)磷酸鹽的方法。
【背景技術】
[0002]硫酸工業(yè)是以硫鐵礦為原料接觸法生產(chǎn)的硫酸,主要由原料焙燒、凈化、轉化和吸收等幾個工序組成。一般習慣上以凈化工藝流程,將硫酸生產(chǎn)分成干法和濕法兩大類。濕法凈化又有酸洗、熱濃酸洗和水洗之分。目前我國硫鐵礦制酸少數(shù)工廠是酸洗流程,多數(shù)仍為水洗流程。
[0003]硫鐵礦主要由硫和鐵組成,伴有少量的有色金屬和稀有金屬。硫鐵礦燒渣為硫鐵礦焙燒提取硫后排出的殘渣。硫鐵礦中除了硫被利用外,鐵及其他元素仍留在燒渣中。燒渣是用來煉鐵,提取有色金屬和制造建筑材料的原料。
[0004]單位硫酸產(chǎn)品的燒渣排放量與硫鐵礦的品位及工藝條件有關。在相同的工藝條件下硫鐵礦的品位越高則排渣量就越少,反之則高。當硫鐵礦含硫量為25?35%時,一般生產(chǎn)每噸約產(chǎn)生0.7?I噸的燒結渣。其中硫酸燒渣的各種成分及百分含量為:四氧化三鐵含量為43.31 %,三氧化二鋁含量為8.13 %,氧化鈣含量為1.63 %,氧化鎂含量為0.46 %,氧化硅含量為35.73%,硫的含量為0.16%。
[0005]其一,硫酸燒渣的綜合利用并不理想,除了少部分用作煉鐵和建筑材料外,大部分采用堆填處理,造成了資源的浪費、環(huán)境的污染。
[0006]其二、磷酸鋁是制造特種玻璃的助熔劑,也作陶瓷、牙齒的粘結劑,還可作生產(chǎn)潤膚劑、防火涂料、導電水泥等的添加劑,紡織工業(yè)作抗污劑,有機合成工業(yè)作催化劑,此外還用于醫(yī)藥工業(yè)和造紙工業(yè)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]本發(fā)明旨在針對硫酸燒渣的綜合利用和市場需求,提供一種利用硫酸燒渣生產(chǎn)磷酸鹽的方法。
[0008]為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明所述的一種利用硫酸燒渣生產(chǎn)磷酸鹽的方法的技術方案如下:
[0009]一種利用硫酸燒渣生產(chǎn)磷酸鹽的方法,將硫酸燒渣通過酸洗、提取工藝,制得磷酸鹽產(chǎn)品:
[0010]所述酸洗工藝為:將硫酸燒渣按氧化鋁與鹽酸以純質(zhì)量比1: 1.91?2.38投入第一耐腐蝕反應器里,攪拌,反應生成氯化鋁、氯化鐵、氯化鈣和氯化鎂的氯化物,過濾得到濾餅硅化物和單質(zhì)硫送去另外深加工,而氯化物濾液進行下一步加工;
[0011]所述提取工藝為:將上述得到的濾液按氯化鋁與稀磷酸以純質(zhì)量比1: 0.51?
0.95送入第二耐腐蝕反應器里,攪拌,反應生成硫酸鋁、磷酸鐵、磷酸鈣和磷酸鎂的磷酸鹽,過濾得到稀鹽酸溶液,返回酸洗工藝循環(huán)利用,得到的混合濾餅經(jīng)洗滌、甩干、干燥、粉碎、風選分離、過篩分級和包裝后得到磷酸鐵、磷酸鋁、磷酸鎂和磷酸鈣的磷酸鹽粉體產(chǎn)品。
[0012]所述硫酸燒密,其組分中含有四氧化三鐵、三氧化二招、氧化韓、氧化鎂、氧化娃和硫。當然,類似組分的其他硼泥也能適應本發(fā)明之用硼泥制備堿式碳酸鎂聯(lián)產(chǎn)鈣和錳氫氧化物的方法。
[0013]本發(fā)明中的氧化鋁化學反應式為:
[0014]A1203+6HC1 = 2A1C13+3H20
[0015]A1C13+H3P04 = A1P04+3HC1
[0016]本發(fā)明的有益效果在于:其一,提供了一種將硫酸燒渣制備為磷酸鹽的方法,可以有效處理硫酸燒渣;其二,制取物包括磷酸鐵、磷酸鋁、磷酸鎂和磷酸鈣的磷酸鹽,均具有多種用途,使硫酸燒渣產(chǎn)生了經(jīng)濟效益;其三,過程中產(chǎn)生的鹽酸可以循環(huán)使用,投資少,處理成本低。
【具體實施方式】
[0017]實施例一
[0018]一種利用硫酸燒渣生產(chǎn)磷酸鹽的方法,將硫酸燒渣通過酸洗、提取工藝,制得磷酸鹽產(chǎn)品,所用硫酸燒渣的各種成分及百分含量為四氧化三鐵含量為43.31%,三氧化二鋁含量為8.13%,氧化鈣含量為1.63%,氧化鎂含量為0.46%,氧化硅含量為35.73%,硫的含量為0.16%。
[0019]所述酸洗工藝為:將500Kg硫酸燒渣按氧化鋁與鹽酸以純質(zhì)量比1: 1.95投入第一耐腐蝕反應器里,攪拌,反應生成氯化鋁、氯化鐵、氯化鈣和氯化鎂的氯化物,過濾得到濾餅硅化物和單質(zhì)硫送去另外深加工,而氯化物濾液進行下一步加工;
[0020]所述提取工藝為:將上述得到的濾液按氯化鋁與稀磷酸以純質(zhì)量比1: 0.53送入第二耐腐蝕反應器里,攪拌,反應生成硫酸鋁、磷酸鐵、磷酸鈣和磷酸鎂的磷酸鹽,過濾得到稀鹽酸溶液,返回酸洗工藝循環(huán)利用,得到的混合濾餅經(jīng)洗滌、甩干、干燥、粉碎、風選分離、過篩分級和包裝后得到磷酸鐵、磷酸鋁、磷酸鎂和磷酸鈣的磷酸鹽粉體產(chǎn)品,其中磷酸鋁約為 65Kg。
[0021]實施例二
[0022]一種利用硫酸燒渣生產(chǎn)磷酸鹽的方法,將硫酸燒渣通過酸洗、提取工藝,制得磷酸鹽產(chǎn)品,所用硫酸燒渣的各種成分及百分含量為四氧化三鐵含量為43.31%,三氧化二鋁含量為8.13%,氧化鈣含量為1.63%,氧化鎂含量為0.46%,氧化硅含量為35.73%,硫的含量為0.16%。
[0023]所述酸洗工藝為:將500Kg硫酸燒渣按氧化鋁與鹽酸以純質(zhì)量比1: 2.15投入第一耐腐蝕反應器里,攪拌,反應生成氯化鋁、氯化鐵、氯化鈣和氯化鎂的氯化物,過濾得到濾餅硅化物和單質(zhì)硫送去另外深加工,而氯化物濾液進行下一步加工;
[0024]所述提取工藝為:將上述得到的濾液按氯化鋁與稀磷酸以純質(zhì)量比1: 0.73送入第二耐腐蝕反應器里,攪拌,反應生成硫酸鋁、磷酸鐵、磷酸鈣和磷酸鎂的磷酸鹽,過濾得到稀鹽酸溶液,返回酸洗工藝循環(huán)利用,得到的混合濾餅經(jīng)洗滌、甩干、干燥、粉碎、風選分離、過篩分級和包裝后得到磷酸鐵、磷酸鋁、磷酸鎂和磷酸鈣的磷酸鹽粉體產(chǎn)品,其中磷酸鋁約為 10Kgc
[0025]實施例三
[0026]一種利用硫酸燒渣生產(chǎn)磷酸鹽的方法,將硫酸燒渣通過酸洗、提取工藝,制得磷酸鹽產(chǎn)品,所用硫酸燒渣的各種成分及百分含量為四氧化三鐵含量為43.31%,三氧化二鋁含量為8.13%,氧化鈣含量為1.63%,氧化鎂含量為0.46%,氧化硅含量為35.73%,硫的含量為0.16%。
[0027]所述酸洗工藝為:將500Kg硫酸燒渣按氧化鋁與鹽酸以純質(zhì)量比1: 2.35投入第一耐腐蝕反應器里,攪拌,反應生成氯化鋁、氯化鐵、氯化鈣和氯化鎂的氯化物,過濾得到濾餅硅化物和單質(zhì)硫送去另外深加工,而氯化物濾液進行下一步加工;
[0028]所述提取工藝為:將上述得到的濾液按氯化鋁與稀磷酸以純質(zhì)量比1: 0.93送入第二耐腐蝕反應器里,攪拌,反應生成硫酸鋁、磷酸鐵、磷酸鈣和磷酸鎂的磷酸鹽,過濾得到稀鹽酸溶液,返回酸洗工藝循環(huán)利用,得到的混合濾餅經(jīng)洗滌、甩干、干燥、粉碎、風選分離、過篩分級和包裝后得到磷酸鐵、磷酸鋁、磷酸鎂和磷酸鈣的磷酸鹽粉體產(chǎn)品,其中磷酸鋁約為 135Kg。
【主權項】
1.一種利用硫酸燒渣生產(chǎn)磷酸鹽的方法,其特征在于:硫酸燒渣通過酸洗、提取工藝,制得磷酸鹽產(chǎn)品:所述酸洗工藝為:將硫酸燒渣按氧化鋁與鹽酸以純質(zhì)量比1: 1.91?2.38投入第一耐腐蝕反應器里,攪拌,反應生成氯化鋁、氯化鐵、氯化鈣和氯化鎂的氯化物,過濾得到濾餅硅化物和單質(zhì)硫送去另外深加工,而氯化物濾液進行下一步加工;所述提取工藝為:將上述得到的濾液按氯化鋁與稀磷酸以純質(zhì)量比1: 0.51?0.95送入第二耐腐蝕反應器里,攪拌,反應生成硫酸鋁、磷酸鐵、磷酸鈣和磷酸鎂的磷酸鹽,過濾得到稀鹽酸溶液,返回酸洗工藝循環(huán)利用,得到的混合濾餅經(jīng)洗滌、甩干、干燥、粉碎、風選分離、過篩分級和包裝后得到磷酸鐵、磷酸鋁、磷酸鎂和磷酸鈣的磷酸鹽粉體產(chǎn)品。2.根據(jù)權利要求1所述的一種利用硫酸燒渣生產(chǎn)磷酸鹽的方法,其特征在于:所述硫酸燒密,其組分中含有四氧化三鐵、三氧化二鋁、氧化鈣、氧化鎂、氧化硅和硫。
【專利摘要】一種利用硫酸燒渣生產(chǎn)磷酸鹽的方法,涉及無機化工硫酸行業(yè)廢棄燒渣治理和利用領域。將硫酸燒渣通過酸洗、提取工藝,制得磷酸鹽產(chǎn)品。酸洗:將硫酸燒渣按氧化鋁與鹽酸以純質(zhì)量比1∶1.91~2.38投入第一耐腐蝕反應器里攪拌,反應生成氯化物,過濾得到濾餅硅化物和單質(zhì)硫送去另外深加工,而氯化物濾液進行下一步加工;提取:將上述得到的濾液與稀磷酸送入第二耐腐蝕反應器里攪拌,反應生成磷酸鹽,過濾得到稀鹽酸溶液,返回酸洗工藝循環(huán)利用,得到的混合濾餅經(jīng)洗滌、甩干、干燥、粉碎、風選分離、過篩分級和包裝后得到磷酸鐵、磷酸鋁、磷酸鎂和磷酸鈣的磷酸鹽粉體產(chǎn)品。該方法使硫酸燒渣經(jīng)處理后產(chǎn)生了較高的經(jīng)濟效益。
【IPC分類】C01B25/37, C01B25/34, C01B25/32, C01B25/36
【公開號】CN105600764
【申請?zhí)枴緾N201410496045
【發(fā)明人】鄧家國
【申請人】常德云港生物科技有限公司
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2014年9月17日