一种半水-二水湿法磷酸工艺生产磷石膏的方法技术

本发明专利技术公开了一种半水

【技术实现步骤摘要】
一种半水
‑
二水湿法磷酸工艺生产磷石膏的方法


[0001]本专利技术涉及磷化工
，具体涉及一种半水
‑
二水湿法磷酸工艺生产高品质磷石膏的方法。
技术背景
[0002]全球磷石膏年产生量2亿吨，累计堆存量超60亿吨，综合利用率仅25%左右，磷石膏综合利用率与磷石膏品质息息相关，为实现磷石膏产销动态平衡，采用湿法磷酸新工艺提高磷石膏品质是磷石膏过程优化的核心举措，是提高磷石膏综合利用率的重要一环。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种工艺简单、保护环境、助推绿色循环经济的半水
‑
二水湿法磷酸工艺生产高品质磷石膏的方法。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种半水
‑
二水湿法磷酸工艺生产高品质磷石膏的方法，包括以下技术方案：一种半水
‑
二水湿法磷酸工艺生产磷石膏的方法，包括以下步骤：（1）对磷矿浆进行脱水，得到磷矿粉；（2）将磷矿粉加入浓硫酸进行溶解，得到料浆一；（3）将料浆一加入浓硫酸进行结晶，得到料浆二；（4）将料浆二过滤得到中间酸、半水返酸和磷石膏粗品；（5）将磷石膏粗品加入浓硫酸进行转化，得到料浆三；（6）将料浆三经过滤、加水再浆、脱水后得到磷石膏；（7）将磷石膏加生石灰混合均匀，陈化后得到磷石膏精品。
[0005]所述的步骤（1）中磷矿粉经脱水后含水量低于12%；磷矿粉加入质量浓度为20
‑
35%的磷酸进行预混，得到含磷酸一钙的料浆；所述的步骤（2）中浓硫酸的质量分数为96
‑
98%，加入浓硫酸后在温度为90
‑
100℃下搅拌得到料浆一，料浆一中固含量为25
‑
30%，液相硫酸根质量分数在0.5
‑
1.2%。
[0006]所述的步骤（3）中浓硫酸的质量分数为96
‑
98%，加入浓硫酸后在温度为90
‑
100℃下搅拌得到料浆二，料浆二中固含量为25
‑
30%，液相硫酸根质量分数在2.0
‑
4.0%，液相P2O5浓度为36
‑
43wt%；所述的固含量中包括半水硫酸钙晶体含量在75
‑
81%，二水硫酸钙含量在12
‑
18%。
[0007]所述的步骤（3）中得到的料浆二液相硫酸根质量分数在2.0
‑
4.0%，若液相硫酸根含量过低或过高，料浆二中石膏结晶会发生明显变化，导致后续步骤（4）中过滤困难，影响步骤（4）得到的磷石膏粗品水溶磷和总磷均较高。
[0008]所述步骤（4）的中间酸为磷酸，磷酸质量分数为36
‑
43%；所述的半水返酸中含质量分数为20
‑
35%的磷酸及质量分数为2
‑
4%的硫酸；所述的磷石膏中包括质量分数在75
‑
81%半水硫酸钙，质量分数在12
‑
18%二水硫酸钙，水溶磷为3
‑
6%，总磷为4
‑
7%，附着水＜20%。
[0009]所述的半水返酸回用至步骤（1）中，对磷矿粉进行预混使其分解成含磷酸一钙的料浆，预混过程中搅拌，同时控制料浆中液相硫酸根质量分数＜0.1%，预混过程主要提高磷矿分解率。若液相硫酸根超过2.0%，或者直接加浓硫酸溶解磷矿，可能会出现包裹现象，最终影响步骤（4）中得到的磷石膏粗品总磷较高。
[0010]所述步骤（5）中加入浓硫酸，在55
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75℃下搅拌2
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4小时得到料浆三，料浆三中含固量在30
‑
35%，液相硫酸根质量分数在5.0
‑
9.0%，P2O5浓度为8
‑
15wt%。若转化温度越高，P2O5浓度越高，液相硫酸根对应质量分数须偏下限控制，若转化温度、液相硫酸根质量分数和P2O5浓度匹配度不高，会影响半水硫酸钙转化为二水硫酸钙，进一步影响后续步骤（6）中过滤后得到的磷石膏水溶磷较高。
[0011]所述步骤（6）中过滤后得到的磷石膏中包括质量分数为10
‑
20%的半水硫酸钙，质量分数为71
‑
81%二水硫酸钙，水溶磷为0.6
‑
1.0%，总磷为0.8
‑
1.3%，附着水＜20%；所述步骤（6）中再浆脱水后得到的磷石膏中半水硫酸钙质量分数为10
‑
20%，二水硫酸钙质量分数为71
‑
81%，水溶磷＜0.2%，总磷约为0.2
‑
0.5%，附着水＜12%。
[0012]所述的步骤（7）中磷石膏加生石灰混合均匀，控制磷石膏初始PH值在6
‑
12，陈化3天以上后得到二水硫酸钙含量＞90%的磷石膏精品，优选为陈化7天以上得到二水硫酸钙含量＞92%的磷石膏精品，磷石膏精品中二水硫酸钙质量分数＞90%，水溶磷＜0.1%，总磷为0.2
‑
0.5%，附着水＜12%，PH值4
‑
11。
[0013]本专利技术的又一技术方案是将所述的半水
‑
二水湿法磷酸工艺生产得到的含半水硫酸钙及二水硫酸钙双晶态磷石膏，其中半水硫酸钙含量在10
‑
20%，二水硫酸钙含量在71
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81%，水溶磷约为0.6
‑
1.0%，总磷约为0.8
‑
1.3%，附着水＜20%；或者半水
‑
二水湿法磷酸工艺生产的含半水硫酸钙含量在10
‑
20%，二水硫酸钙含量在71
‑
81%，水溶磷＜0.2%，总磷约为0.2
‑
0.5%，附着水＜12%。
[0014]本专利技术提供了一种半水
‑
二水湿法磷酸工艺生产高品质磷石膏的方法，磷石膏总磷可降低至0.2
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0.5%，水溶磷＜0.1%，附着水＜12%，二水硫酸钙含量＞90%，同时可根据不同应用场景调节磷石膏pH值；磷回收率高，平均磷收率可达98%以上；成品酸P2O5浓度为36
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43wt%，后续生产DAP或PPA浓缩所需蒸汽少，节能降耗。
具体实施方式
[0015]以下结合实施例对本专利技术作进一步说明，但本专利技术要求保护的范围并不局限于实施例表述的范围。
[0016]实施例1本专利技术的实施例提供了一种半水
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二水湿法磷酸工艺生产高品质磷石膏的方法，包括以下步骤：对磷矿浆进行脱水，得到水分在12%的磷矿粉；采用皮带输送该磷矿粉至预混槽，加入质量分数为20%磷酸进行预混合，使磷矿分解为磷酸一钙，搅拌生成预混料浆，控制预混料浆液相硫酸根质量分数＜0.1%；预混料浆进入溶解槽，同时加入浓硫酸（质量分数96
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98%），在90
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半水
‑
二水湿法磷酸工艺生产磷石膏的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）对磷矿浆进行脱水，得到磷矿粉；（2）将磷矿粉加入浓硫酸进行溶解，得到料浆一；（3）将料浆一加入浓硫酸进行结晶，得到料浆二；（4）将料浆二过滤得到中间酸、半水返酸和磷石膏粗品；（5）将磷石膏粗品加入浓硫酸进行转化，得到料浆三；（6）将料浆三经过滤、加水再浆、脱水后得到磷石膏；（7）将磷石膏加生石灰混合均匀，陈化后得到磷石膏精品。2.根据权利要求1所述的半水
‑
二水湿法磷酸工艺生产磷石膏的方法，其特征在于，所述的步骤（1）中磷矿粉经脱水后含水量低于12%；磷矿粉加入质量浓度为20
‑
35%的磷酸进行预混，得到含磷酸一钙的料浆；所述的步骤（2）中浓硫酸的质量分数为96
‑
98%，加入浓硫酸后在温度为90
‑
100℃下搅拌得到料浆一。3.根据权利要求2所述的半水
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二水湿法磷酸工艺生产磷石膏的方法，其特征在于，所述的步骤（3）中浓硫酸的质量分数为96
‑
98%，加入浓硫酸后在温度为90
‑
100℃下搅拌得到料浆二。4.根据权利要求3所述的半水
‑
二水湿法磷酸工艺生产磷石膏的方法，其特征在于，所述步骤（4）的中间酸为磷酸，磷酸质量分数为36
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43%；所述的半水返酸中包括质量分数为20
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35%的磷酸及质量分数为2
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4%的硫酸；所述的磷石膏粗品中包括质量分数在75
‑
81%半水硫酸钙，质量分数在12
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18%二水硫酸钙，水溶磷为3
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6%，总磷为4
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7%，附着水＜20%。5.根据权利要求4所述的半水
‑
二水湿法磷酸工艺生产磷石膏的方法，其特征在于，所述的半水返酸回用至步骤（2）中，对磷矿...

【专利技术属性】
技术研发人员：付海军，郑光明，邹学勇，李防，刘明高，邓光政，彭涛，黄鑫，王爱华，黄翔翔，黄传国，
申请(专利权)人：宜都兴发化工有限公司，
类型：发明
国别省市：