一种生产脱氟磷酸三钙的工艺方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种生产脱氟磷酸三钙的工艺方法及装置，通过将磷精矿和稀磷酸配料制得浆料，将浆料进行喷浆造粒，获得干燥颗粒物，再对干燥颗粒物进行流化烧结脱氟，获得脱氟磷酸三钙。该方法的烧结温度降至850

【技术实现步骤摘要】
一种生产脱氟磷酸三钙的工艺方法及装置


[0001]本专利技术涉及饲料级脱氟磷酸三钙生产
，具体涉及一种生产脱氟磷 酸三钙的工艺方法及装置。

技术介绍

[0002]目前，生产脱氟磷酸三钙的工艺方法根据工业装备不同，主要分为旋风炉熔融脱氟法和转窑烧结脱氟法。其中，旋风炉熔融脱氟法因其产品的有效P2O5较低，达不到饲料级脱氟磷酸三钙的标准，已不适于实际生产。转窑烧结脱氟法是当前通常采用的生产工艺。根据生产中配料添加剂的不同，转窑烧结脱氟法又可大致分为低硅烧结法、高硅烧结法、酸热烧结法和钠盐
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磷酸烧结法等。具体地，转窑烧结脱氟法比较通行的是酸热烧结法和钠盐
‑
磷酸烧结法。
[0003]酸热烧结法，是磷酸（H3PO4）在高温下能与氟磷灰石进行脱氟分解反应，生成HF、α型Ca3(PO4)2。酸热烧结法是以磷矿为生产原料，并添加适量的磷酸为脱氟剂，在1250
‑
1400℃高温下烧结脱氟制得饲料级脱氟磷酸三钙，该产品P2O5含量能达到41%以上，达到饲料级脱氟磷酸三钙的标准。其化学反应可用下式表示：
[0004]3Ca5F(PO4)3+H3PO4→
5Ca3(PO4)2+3HF
↑
[0005]钠盐
‑
磷酸烧结法，是日本在酸热烧结法基础上开发的工艺，钠盐加入生成 磷酸钠钙，促进氟的分解。钠盐
‑
磷酸烧结法是以磷矿粉为原料，并按一定比例 添加磷酸和钠盐后进行造粒，最后在回转窑中1250
‑<br/>1400℃高温脱氟，制得饲料 级脱氟磷酸三钙。日本、韩国均采用该工艺生产脱氟磷酸三钙，国内贵州瓮福 小野田、贵州龙腾各引进5万吨/年生产装置。其化学反应可用下式表示：
[0006]Ca5F(PO4)3+Na2CO3+H3PO4→
Ca5Na2(PO4)4+HF
↑
+H2O
↑
+CO2↑
[0007]添加钠盐生成磷酸钠钙，促进氟的分解。但其添加变相引入了产品Na杂质， 要生产P≥18％的脱氟磷酸三钙必须使用36.5％以上的高品位磷精矿，在磷矿日 益贫化的形势下，难以大规模生产，同时也大大提高了产品的成本，降低了产 品市场竞争力。
[0008]酸热烧结法和钠盐
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磷酸烧结法，均采用回转窑在1250
‑
1400℃温度烧结，烧 结物料在回转窑内停留时间长达6
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10小时，存在能耗高，单套装置效率低投资 大，烧结物料在高温区易结块结圈，脱氟效率低等问题，结块结圈严重时甚至 导致停炉处理。

技术实现思路

[0009]针对上述现有技术中存在的效率低、能耗高、投入大等问题，本专利技术提供 了一种生产脱氟磷酸三钙的工艺方法及装置，采用连续的流化烧结方法，降低 脱氟温度，缩短脱氟时间，提高了生产效率，降低了能耗和设备投入。
[0010]本专利技术解决上述技术问题采用的技术方案如下：
[0011]一种生产脱氟磷酸三钙的工艺方法，包括如下步骤：
[0012]S1：磷精矿和稀磷酸配料制得浆料；
[0013]S2：将步骤S1中得到的所述浆料经热烟气喷浆造粒，得到干燥颗粒物；
[0014]S3：将步骤S2中得到的所述干燥颗粒物送入脱氟炉，在850℃
‑
1000℃下进 行流化烧结脱氟，脱氟合格的物料排出所述脱氟炉。
[0015]在本申请的一种实施例中，还包括步骤S4，所述步骤S4：将步骤S3中排 出的所述脱氟合格的物料经空气冷却，冷却物料经破碎、筛分，获得脱氟磷酸 三钙产品。
[0016]在本申请的一种实施例中，在所述步骤S1中，所述磷精矿为P2O5含量大于 等于30％的氟磷灰石，所述稀磷酸含25％的磷酸。
[0017]在本申请的一种实施例中，在所述步骤S1中，所述磷精矿干基与所述稀磷 酸以P2O5折纯的配料比为1：0.11～0.13。
[0018]具体地，31％磷精矿和25％稀磷酸的组分含量指标，参见表1所示：
[0019]表1 31％磷精矿和25％稀磷酸的组分含量指标
[0020]组分P2O5CaOMgOAL2O3Fe2O3SiO2F31％磷精矿(％)31.2045.601.341.420.326.602.7225％稀磷酸(％)25.223.861.021.030.250.011.58
[0021]在本申请的一种实施例中，在所述步骤S3中，采用温度≥850℃的高温热 烟气对所述脱氟炉内的干燥颗粒物进行烧结。
[0022]在本申请的一种实施例中，在所述步骤S3中，所述脱氟炉排出低温热烟气， 所述低温热烟气的温度为500
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600℃，所述低温热烟气用于步骤S2中的浆料喷 浆造粒。
[0023]在本申请的一种实施例中，在所述步骤S2中，喷浆造粒后排出低温废烟气， 所述低温废烟气经除尘处理后，进入氟回收器处理，获得氟产品。
[0024]在本申请的一种实施例中，在步骤S3中，所述高温烟气由燃烧炉燃烧燃料 获得；
[0025]所述步骤S4中排出的所述脱氟合格的物料温度为850～950℃，经空气冷却， 获得280
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350℃的预热空气，所述预热空气排往所述燃烧炉作为助燃空气。
[0026]在本申请的一种实施例中，在步骤S3中，所述干燥颗粒物在所述脱氟炉中 流化烧结脱氟的时间为30
‑
90min。
[0027]一种生产脱氟磷酸三钙的装置，适用于以上任一项所述的生产脱氟磷酸三 钙的工艺方法，包括：
[0028]造粒烘干机，用于喷浆造粒，获得干燥颗粒物；
[0029]脱氟炉，为多级流化床或多级喷动床，与所述造粒烘干机经物料通道连接， 对所述干燥颗粒物进行流化烧结脱氟；
[0030]燃烧炉，与所述脱氟炉经烟气管道连接，为所述脱氟炉提供高温热烟气；
[0031]冷却器，与所述脱氟炉经物料通道连接，由冷空气对所述脱氟合格的物料 进行冷却；
[0032]其中，所述冷却器与所述燃烧器经烟气管道连接，为所述燃烧器提供预热 的助燃空气；所述脱氟炉与所述造粒烘干机经烟气管道连接，为所述造粒烘干 机提供用于喷浆造粒的低温热烟气。
[0033]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0034]1、本专利技术采用流化烧结脱氟，物料与高温烟气以流化态接触，传热效率高， 传质效果好，流化烧结脱氟温度由转窑烧结脱氟温度1250
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1400℃降至 850
‑
1000℃，温度降低
使脱氟温度远低于物料软化熔融温度，彻底解决了烧结过 程中物料结块设备结圈的问题，降低了能源的消耗，同时大大降低了设备耐火 材料的选取等级，降低了装置的投资费用。
[0035]2、本专利技术采用流化烧结脱氟，使脱氟时间由转窑烧结脱氟时间6
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10小时缩 短至30
‑
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生产脱氟磷酸三钙的工艺方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：磷精矿和稀磷酸配料制得浆料；S2：将步骤S1中得到的所述浆料经热烟气喷浆造粒，得到干燥颗粒物；S3：将步骤S2中得到的所述干燥颗粒物送入脱氟炉，在850℃
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1000℃下进行流化烧结脱氟，脱氟合格的物料排出所述脱氟炉。2.根据权利要求1所述的生产脱氟磷酸三钙的工艺方法，其特征在于，还包括步骤S4，所述步骤S4：将步骤S3中排出的所述脱氟合格的物料经空气冷却，冷却物料经破碎、筛分，获得脱氟磷酸三钙产品。3.根据权利要求1所述的生产脱氟磷酸三钙的工艺方法，其特征在于，在所述步骤S1中，所述磷精矿为P2O5含量大于等于30％的氟磷灰石，所述稀磷酸含25％的磷酸。4.根据权利要求1或3所述的生产脱氟磷酸三钙的工艺方法，其特征在于，在所述步骤S1中，所述磷精矿干基与所述稀磷酸以P2O5折纯的配料比为1：0.11～0.13。5.根据权利要求2所述的生产脱氟磷酸三钙的工艺方法，其特征在于，在所述步骤S3中，采用温度≥850℃的高温热烟气对所述脱氟炉内的干燥颗粒物进行烧结。6.根据权利要求5所述的生产脱氟磷酸三钙的工艺方法，其特征在于，在所述步骤S3中，所述脱氟炉排出低温热烟气，所述低温热烟气的温度为500
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600℃，所述低温热烟气用于步骤S2中的浆料喷浆造粒。7....

【专利技术属性】
技术研发人员：王君如，周航，
申请(专利权)人：四川马边龙泰磷电有限责任公司，
类型：发明
国别省市：