本发明专利技术公开了一种利用磷矿尾矿与磷酸二铵废料为原料制备普通过磷酸钙的方法，其特征是用P2O5有效成分为1.25%-1.52%、水含量为22%-25%的磷矿尾矿100份与P2O5有效成分为44.5-46.0%的磷酸二铵废料95-100份充分混合，加入90-100份浓H2SO4在搅拌状态下反应1小时；并转入堆肥库熟化5-7天，使其成为P2O5有效成分为14%以上，P2O5水溶解成分为9.8%以上的合格普通过磷酸钙磷肥产品。本发明专利技术方法为磷矿尾矿的综合应用找到了新的渠道，并利用加入磷酸二铵废料的方法在一定程度上提高了尾矿的分解率和磷的利用率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于磷肥制备
，具体涉及一种过磷酸钙的制备方法。
技术介绍
目前世界磷资源日渐枯竭，中国中、低品位磷矿居多，相对于高品位的磷矿，在对中、低品位磷矿进行处理提取磷精矿时，会产生大量的尾渣，俗称尾矿，这些尾矿属于工业固体废弃物中的矿业固体废弃物。据有关数据显示，我国磷矿尾矿的综合利用率仅为7%左右，大量的尾矿只能长期堆放，长此以往，将会对大气和周边水土造成严重的污染，并导致土地退化植被破坏甚至直接威胁到人畜的生存。因此，如何加强磷矿尾矿的综合利用，扩展磷矿资源的可利用范围，已成为磷资源匮乏的当务之急。传统的普通过磷酸钙生产方法是以磷矿和硫酸为原料，通过两步化学反应生产出P2O5有效成分在12%以上的产品，此生产方法的生产周期一般是12-15天。而以磷矿尾矿为原料生产普通过磷酸钙，由于中、低品位磷矿尾矿的P2O5有效成分在0.90%-1.52%，较磷矿低，因此导致以其为原料生产出的普通过磷酸钙产品P2O5有效成分无法达到GB20413-2006的要求，需要加入辅料提高P2O5有效成分的含量。而在磷铵生产、储存或销售过程中会出现部分外观或质量不合格的产品，这部分产品被称为磷酸二铵废料，通常情况下，这些废料会有一部分返回生产系统经过破碎与原料一起重新生产出合格的产品，其他部分则堆放等待处理。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术中的缺点而提供一种利用磷矿尾矿与磷酸二铵废料为原料制备普通过磷酸钙的方法。为解决本专利技术的技术问题采用如下技术方案：一种利用磷矿尾矿生产过磷酸钙的方法，按以下步骤进行：一种利用磷矿尾矿生产过磷酸钙的方法，按下述步骤进行：（1）按重量份数物料配比磷矿尾矿100份，磷矿尾矿水含量为22%-25%、P2O5有效成分为1.25%-1.52%，其中P2O5有效成分以干磷矿尾矿计量；质量分数≥93%的浓H2SO4 80-100份；磷酸二铵废料95-100份，磷酸二铵废料P2O5有效成分为1.25%-1.52%，其中P2O5有效成分以干磷酸二铵废料计量；（2）操作步骤a.按照（1）中所述的物料配比，将磷矿尾矿与磷酸二铵废料投入反应器中充分混合；b.将浓H2SO4在搅拌的条件下均匀缓慢地加入到混合物料中，反应0.8-1小时，待反应物料降至室温后，停止搅拌；c. 将上述混合料转入堆肥库进行熟化，时间为5-7天，得到P2O5有效成分为14%以上，P2O5水溶解成分为9.8%以上的普通过磷酸钙产品。所述步骤c中可在此熟化期间通过翻堆使混合料成为P2O5有效成分为14%以上，P2O5水溶解成分为9.8%以上的普通过磷酸钙产品。所述物料配比为磷矿尾矿：磷酸二铵废料：质量分数≥93%的浓H2SO4为1:1:1，按重量份数计。本专利技术方法的反应机理如下：磷矿尾矿分解：7Ca5F(PO4)3＋35H2SO4＋17 H2O===21H3PO4＋35CaSO4·H2O＋7HF反应为放热反应，反应物料温度能很快升高到100℃以上。磷酸二铵废料与硫酸产生磷酸：(NH4)2HPO4+H2SO4===(NH4)2SO4+H3PO4反应为复分解反应，反应速度很快，可瞬间完成。传统的普通过磷酸钙反应中，只有磷矿与硫酸第一阶段的放热反应完成以后，产生的磷酸才会和剩下的磷矿进行第二阶段生成磷酸一钙的反应。而在本专利技术方法中，在尾矿与硫酸反应的同时，磷酸二铵废料与硫酸的反应已完成，生成的磷酸会直接与尾矿进行反应生成磷酸一钙：Ca5F(PO4)3＋7H3PO4＋5H2O===5Ca(H2PO4)2·H2O＋HF 由于磷酸与尾矿的反应持续时间较长，在反应器中搅拌停止后，还会在堆肥库中反应一段时间，就是后续的熟化过程。本专利技术利用磷矿尾矿与磷酸二铵废料为原料通过混合搅拌、熟化等工序制备P2O5有效成分为14%以上，P2O5水溶解成分为9.8%以上的合格普通过磷酸钙产品。添加的磷酸二铵废料一方面通过增加H+提高了磷矿尾矿的分解率，另一方面提高了通过磷酸钙产品中的P2O5有效成分。表1为普钙国家标准(GB20143-2006) 过磷酸钙的指标，本专利技术制备的过磷酸钙有效磷含量在14%-18%，水溶磷含量在12.4%-16.5%，水溶性磷比重占有效磷含量的80%以上，符合普钙国家标准(GB20143-2006)的指标，同时也符合目前水溶磷比重占有效磷含量的70%以上的新指标。本专利技术整个反应过程简单，易于操作，反应条件温和，可大量的消耗公司选矿工艺中产生的磷矿尾矿，减少磷矿尾矿与磷酸二铵废料堆放，合理运用资源，从而使化工废料得到有效利用，极大地提高了化工原料的利用率，节约生产成本，提高企业经济效益、减少污染。表 普钙国家标准(GB20143-2006)具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步详细说明。实施例1(1) 原料混合：取水含量为22%、P2O5有效成分为1.35%的磷矿尾矿100份，P2O5有效成分在44.5%的磷酸二铵废料95份，在反应器中充分混合；(2) 与硫酸反应：在搅拌状态下缓慢加入质量分数为93%的H2SO4浓硫酸100份，充分反应1小时，待反应物料冷却至室温后，停止搅拌；(3) 普通过磷酸钙的制备：将物料转入堆肥库，熟化5天，在此熟化期间可通过翻堆使其成为P2O5有效成分增加，本实施例制备的普通过磷酸钙产品P2O5有效成分为15.42%，P2O5水溶解成分为12.42%。实施例2(1) 原料混合：取水含量为25%、P2O5有效成分为1.25%的磷矿尾矿100份，P2O5有效成分在46%的磷酸二铵废料100份，在反应器中充分混合；(2) 与硫酸反应：按照实施例1中步骤(2)完成；(3) 普通过磷酸钙肥的制备：将物料转入堆肥库，熟化5天，本实施例制备的普通过磷酸钙产品P2O5有效成分为16.95%，P2O5水溶解成分为15.05%。实施例3(1) 原料混合：取水含量为22%、P2O5有效成分为1.52%的磷矿尾矿100份，P2O5有效成分在45%的磷酸二铵废料100份，在反应器中充分混合；(2) 与硫酸反应：按照实施例1中步骤(2)完成；(3) 普通过磷酸钙肥的制备：将物料转入堆肥库，熟化7天，在此熟化期间可通过翻堆使其成为P2O5有效成分增加，本实施例制备的普通过磷酸钙产品P2O5有效成分为17.26%，P2O5水溶解成分为16.42%。实施例4(1) 原料混合：取水含量为22%、P2O5有效成分为1.35%的磷矿尾矿100份，P2O5有效成分在45%的磷酸二铵废料95份，在反应器中充分混合；(2) 与硫酸反应：在搅拌状态下缓慢加入质量分数为95的%浓硫酸80份，充分反应0.本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种利用磷矿尾矿生产过磷酸钙的方法，其特征在于按下述步骤进行：（1）按重量份数物料配比磷矿尾矿100份，磷矿尾矿水含量为22%‑25%、P2O5有效成分为1.25%‑1.52%，其中P2O5有效成分以干磷矿尾矿计量；质量分数≥93%的浓H2SO4 80‑100份；磷酸二铵废料95‑100份，磷酸二铵废料P2O5有效成分为1.25%‑1.52%，其中P2O5有效成分以干磷酸二铵废料计量；（2）操作步骤a.按照（1）中所述的物料配比，将磷矿尾矿与磷酸二铵废料投入反应器中充分混合；b.将浓H2SO4在搅拌的条件下均匀缓慢地加入到混合物料中，反应0.8‑1小时，待反应物料降至室温后，停止搅拌；c. 将上述混合料转入堆肥库进行熟化，时间为5‑7天，得到P2O5有效成分为14%以上，P2O5水溶解成分为9.8%以上的普通过磷酸钙产品。
【技术特征摘要】
1.一种利用磷矿尾矿生产过磷酸钙的方法，其特征在于按下述步骤进行：
（1）按重量份数物料配比
磷矿尾矿100份，磷矿尾矿水含量为22%-25%、P2O5有效成分为1.25%-1.52%，其中P2O5有效成分以干磷矿尾矿计量；
质量分数≥93%的浓H2SO4 80-100份；
磷酸二铵废料95-100份，磷酸二铵废料P2O5有效成分为1.25%-1.52%，其中P2O5有效成分以干磷酸二铵废料计量；
（2）操作步骤
a.按照（1）中所述的物料配比，将磷矿尾矿与磷酸二铵废料投入反应器中充分混合；
b.将浓H2SO4在搅拌的条件下均匀缓慢地加入到混合物料中...
【专利技术属性】
技术研发人员：贾燕燕，王世文，
申请(专利权)人：甘肃瓮福化工有限责任公司，
类型：发明
国别省市：甘肃;62
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