一种利用黄磷炉渣中和重过磷酸钙中游离酸的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用黄磷炉渣中和重过磷酸钙中游离酸的方法，包括如下处理步骤:(1)黄磷炉渣预处理：在黄磷炉渣中加入添加剂，将其pH值调节为8-11后，再将其粉磨为80％通过200目的粉状物；(2)重过磷酸钙的熟化：将重过磷酸钙熟化13-18天；(3)中和反应：将黄磷炉渣的粉状物与熟化后的重过磷酸钙混合反应，控制混合物的pH值为2-5。本发明专利技术通过用黄磷炉渣作为中和剂，其成本约200元/吨，相比使用钙镁磷肥来说，大大降低了生产成本，中和后的重过磷酸钙中各组分的含量为：总磷≥46％，游离酸≤5％，水溶磷≥39％，水分≤4％。

【技术实现步骤摘要】
一种利用黄磷炉渣中和重过磷酸钙中游离酸的方法
本专利技术涉及化工领域，尤其是涉及一种利用黄磷炉渣中和重过磷酸钙中游离酸的方法。
技术介绍
重过磷酸钙是利用磷酸分解磷矿粉制得的一种浓度最高的单一磷肥产品，由于磷矿粉的分解反应较缓慢，导致从化成室出来的新鲜重过磷酸钙中含有12-18％的游离酸，经熟化约两周后，游离酸的含量仍有6-10％。此时，重过磷酸钙粘附性较大、腐蚀性强，不仅对包装、运输、贮存工作带来很多麻烦，而且其与种子拌合播种会降低种子的发芽率。因此，国标中规定重过磷酸钙出厂销售的产品，其游离酸含量应低于5％。刚生产出来的重过磷酸钙产品往往需要使用中和剂中和掉其中的游离酸。重过磷酸钙中游离酸的中和方法可采用氨化法和干法中和法，干法中和法是以碱性粉状物质为中和剂，包括碳酸盐中和剂，磷酸盐中和剂、钙镁磷肥中和剂等。而从原料易得和确保产品质量的角度考虑，贵阳中化开磷化肥有限公司长期使用钙镁磷肥作为重过磷酸钙的中和剂，钙镁磷肥的主要成分为磷酸三钙，有效P2O5高于15％，含水量低于0.5％，通过100目的粒子高于80％，碱度为1.13，它与重过磷酸钙中的游离磷酸反应机理为：Ca3(PO4)2+4H3PO4+3H2O＝3Ca(H2PO4)2*H2O，使用钙镁磷肥来中和重过磷酸钙中游离酸的效果较好，能有效的将游离酸的含量降低到5％以下，但是，钙镁磷肥生产能耗高，销售价格高，到厂价格约850元/吨。钙镁磷肥可直接作为成品化肥施用，且不受高浓肥料出口政策的限制，因而市场波动较大，时有缺货现象。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种利用黄磷炉渣中和重过磷酸钙中游离酸的方法，以克服利用钙镁磷肥作为中和剂时，原料成本较高，且经常出现缺货现象而导致停产带来的不足。本专利技术采用以下技术方案解决上述技术问题：一种利用黄磷炉渣中和重过磷酸钙中游离酸的方法，包括如下处理步骤:(1)黄磷炉渣预处理：在黄磷炉渣中加入添加剂，将其pH值调节为8-11后，再将其粉磨为80％通过200目筛的粉状物；(2)重过磷酸钙的熟化：将重过磷酸钙熟化13-18天，其游离酸的含量为6-10％；(3)中和反应：将黄磷炉渣的粉状物与熟化后的重过磷酸钙按4.5-5：100的质量比混合反应，控制混合物的pH值为2-5。所述添加剂为石灰粉。优选地，在黄磷炉渣中加入添加剂后，调节其pH值为9-10。优选地，重过磷酸钙的熟化时间为14-16天。优选地，所述步骤(3)中，黄磷炉渣的粉状物与熟化后的重过磷酸钙的质量比为4.8：100。优选地，所述步骤(3)中，控制混合物的pH值为3-4.8。本专利技术主要涉及的化学反应方程式为：CaO+H2O+2H3PO4＝Ca(H2PO4)2*2H2O。本专利技术的有益效果在于：1.用黄磷炉渣作为中和剂，其成本约200元/吨，相比使用钙镁磷肥来说，大大降低了生产成本。2.本专利技术操作简单，生产周期短，适合大规模生产。3.本专利技术中和后的重过磷酸钙，其各组分的含量为：总磷≥46％，游离酸≤5％，水溶磷≥39％，水分≤4％，达到出厂一级品产品质量要求。下面结合试验对本专利技术的有益效果做进一步的说明：取1000g经熟化后的重过磷酸钙散状物料，按照如下三组中和剂的比例进行配料，物料充分混合后放置24h，然后取样分析。分析结果如下：从以上实验分析结果来看，钙镁磷肥作为中和剂，混合反应24h以后，所得产品总磷、有效磷及水溶磷的含量都要比采用黄磷炉渣粉作为中和剂的分析结果要高，但相差并不明显，可进一步进行扩大生产试验。黄磷炉渣粉与熟化后游离酸含量6％—10％的重过磷酸钙，其总磷含量大于43％，按照黄磷炉渣粉与重过磷酸钙的质量比为4.5-5:100的比例进行配料，充分混合后放置24小时，然后将此物料输送至造粒系统经造粒、干燥、筛分、冷却后得到产品，跟踪四天的试生产情况，分析结果如下：以上四天的试生产情况显示，各项分析指标均达到出厂一级品产品质量要求，即总磷≥44％，游离酸≤5％，水溶磷≥39％，水分≤4％。具体实施方式为了方便本领域的技术人员理解，下面将结合实施例对本专利技术做进一步的描述。实施例仅仅是对该专利技术的举例说明，不是对本专利技术的限定，实施例中未作具体说明的步骤均是已有技术，在此不做详细描述。本专利技术所述的黄磷炉渣是电炉生产黄磷的过程中副产的一种碱性渣，炉渣冷却后随着组成不同呈现出灰白色、深灰色、棕色和黑色。炉渣组成主要随原料的组成变化，严格说来凡炉料通过高温化学还原后剩余部分的液、固相的化学物质都为黄磷炉渣的组成物，当然只有少量磷铁残存在渣中，多数磷铁出炉时已被分离开。组成黄磷炉渣的碱金属氧化物有:氧化钙、氧化镁、氧化钾等；酸性氧化物有：二氧化硅、三氧化二铝、五氧化二磷，另外还有少量的硫化钙、碳化钙、磷化钙和三氧化二铁等，黄磷炉渣数量大，但基本不含有毒物质，其化学成分主要为氧化钙、二氧化硅、氧化铝、氧化铁及少量五氧化二磷。实施例一一种利用黄磷炉渣中和重过磷酸钙中游离酸的方法，所述黄磷炉渣中有效成分CaO(含量约48％)及枸溶性P2O5(含量约2.5％)，含水量低于0.5％。所述重过磷酸钙中游离酸含量为12-18％。本专利技术的处理步骤为：(1)黄磷炉渣预处理：取45kg黄磷炉渣，在其中加入石灰粉，将其pH值调节为8后，再将其粉磨为80％通过200目筛的粉状物；(2)重过磷酸钙的熟化：取1000kg重过磷酸钙，将其熟化13天，其游离酸含量为9.55％；(3)中和反应：将经过步骤(1)处理后黄磷炉渣的粉状物与经过步骤(2)熟化后的重过磷酸钙在常温下混合反应20h，控制混合物的pH值为2。经分析，该重过磷酸钙产品中总磷含量为46.45％，游离酸含量为4.92％，水溶磷含量为39.11％，水分含量为1.76％。实施例二一种利用黄磷炉渣中和重过磷酸钙中游离酸的方法，所述黄磷炉渣中有效成分CaO(含量约48％)及枸溶性P2O5(含量约2.5％)，含水量低于0.5％。所述重过磷酸钙中游离酸含量为12-18％。本专利技术的处理步骤为：(1)黄磷炉渣预处理：取50kg黄磷炉渣，在其中加入石灰粉，将其pH值调节为11后，再将其粉磨为80％通过200目筛的粉状物；(2)重过磷酸钙的熟化：取1000kg重过磷酸钙，将其熟化18天，其游离酸含量为6.32％；(3)中和反应：将经过步骤(1)处理后黄磷炉渣的粉状物与经过步骤(2)熟化后的重过磷酸钙在常温下混合反应48h，控制混合物的pH值为5。经分析，该重过磷酸钙产品中总磷含量为46.32％，游离酸含量为4.13％，水溶磷含量为39.33％，水分含量为1.83％。实施例三一种利用黄磷炉渣中和重过磷酸钙中游离酸的方法，所述黄磷炉渣中有效成分CaO(含量约48％)及枸溶性P2O5(含量约2.5％)，含水量低于0.5％。所述重过磷酸钙中游离酸含量为12-18％。本专利技术的处理步骤为：(1)黄磷炉渣预处理：取48kg黄磷炉渣，在其中加入石灰粉，将其pH值调节为9后，再将其粉磨为80％通过200目筛的粉状物；(2)重过磷酸钙的熟化：取1000kg重过磷酸钙，将其熟化14天，其游离酸含量为8.23％；(3)中和反应：将经过步骤(1)处理后黄磷炉渣的粉状物与经过步骤(2)熟化后的重过磷酸钙在常温下混合反应24h，控制混合物的pH值为3。经分析，该重过磷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用黄磷炉渣中和重过磷酸钙中游离酸的方法，其特征在于：包括如下处理步骤:(1)黄磷炉渣预处理：在黄磷炉渣中加入添加剂，将其pH值调节为8‑11后，再将其粉磨为80％通过200目的粉状物；(2)重过磷酸钙的熟化：将重过磷酸钙熟化13‑18天，其游离酸的含量为6‑10％；(3)中和反应：将黄磷炉渣的粉状物与熟化后的重过磷酸钙按4.5‑5：100的质量比混合反应，反应时间为20‑48h，反应过程中控制混合物的pH值为2‑5。

【技术特征摘要】
1.一种利用黄磷炉渣中和重过磷酸钙中游离酸的方法，其特征在于：包括如下处理步骤:(1)黄磷炉渣预处理：在黄磷炉渣中加入添加剂，将其pH值调节为8-11后，再将其粉磨为80％通过200目筛的粉状物；(2)重过磷酸钙的熟化：将重过磷酸钙熟化13-18天，其游离酸的含量为6-10％；(3)中和反应：将黄磷炉渣的粉状物与熟化后的重过磷酸钙按4.5-5：100的质量比混合反应，反应时间为20-48h，反应过程中控制混合物的pH值为2-5。2.如权利要求1所述的用黄磷炉渣中和重过磷酸钙中游离酸的方法，其特征在于：所述添加剂为石灰...

【专利技术属性】
技术研发人员：张迅，覃文强，宋斌，匡德金，
申请(专利权)人：贵阳中化开磷化肥有限公司，
类型：发明
国别省市：贵州;52