一种湿法磷酸副产物萃取余酸生产饲料级磷酸钙盐的方法技术

本发明专利技术涉及磷化工技术领域，具体涉及一种湿法净化磷酸副产物萃取余酸生产饲料级磷酸钙盐的方法，采用三段中和法联动生产饲料级磷酸钙盐和磷酸，通过一段脱氟产生的脱氟渣作为白肥，移出饲料级钙盐反应系统，一段清酸进入二段中和反应，经过二段脱杂过程，形成二段清酸和二段脱杂渣，二段清酸进入三段中和反应，二段脱杂渣经过简单浓密进入到一段中和反应作为下次萃余酸脱氟反应的原料，与萃余酸进行脱氟反应，对二段中的磷资源重新利用回收至饲料级钙盐反应系统，将饲钙白肥从钙盐系统进入到磷酸反应系统，做到对萃余酸中的磷高价值回收，通过生产饲料级磷酸钙盐与磷酸生产联动，实现了萃余酸中磷资源的高效回收和工艺闭合，应用前景好。应用前景好。应用前景好。

【技术实现步骤摘要】
一种湿法磷酸副产物萃取余酸生产饲料级磷酸钙盐的方法


[0001]本专利技术涉及磷化工
，特别是涉及一种湿法净化磷酸副产物萃取余酸生产饲料级磷酸钙盐的方法。

技术介绍

[0002]中国是饲料级磷酸钙盐生产与消费大国。2022年中国饲料级磷酸钙生产能力558万t，产量282万t，消费量254万t，分别占全球总量的46％、23％和21％。2022年国内磷酸二钙、磷酸一钙和磷酸三钙的产量分别为217万t、52万t、13万t。
[0003]随着湿法磷酸制备净化磷酸产能的不断提高，如何对湿法净化磷酸生产副产物萃取余渣酸处理成为净化磷酸扩能的新挑战。根据湿法磷酸净化工艺特点，萃取余渣酸中会含有很多杂质，对直接用萃取余渣酸生产饲料级添加剂造成阻碍，所以如何对萃取余渣酸中杂质进行再处理净化，使萃余酸中无用杂质脱除系统，而将反应的磷酸尽多的留在反应系统，使净化后磷酸清液符合饲料级磷酸钙盐生产标准(清酸磷/氟比≥230，磷/铬比≥13000，磷/砷比≥20000)，以实现对萃取余渣酸中的磷的高价值回收，成为棘手的技术问题。

技术实现思路

[0004]为解决上述问题，本专利技术提供一种湿法净化磷酸副产物萃取余酸生产饲料级磷酸钙盐的方法，其工艺流程简单，通过三段中和法制取饲料级磷酸钙盐，与磷酸生产联动，实现了萃取余渣酸中磷资源的高效回收和工艺闭合。
[0005]本专利技术采用的技术方案是：
[0006]一种湿法净化磷酸副产物萃取余酸生产饲料级磷酸钙盐的方法，包括如下步骤：
[0007]S1、取萃取余酸进行稀释，使萃取余酸中P2O5浓度为10～15wt％，接着与中和剂Ⅰ进行中和反应，反应之后经固液分离得到一段脱氟渣和一段脱氟液，其中的一段脱氟渣作为反应白肥，采用湿法磷酸工艺，将一段脱氟渣与浓硫酸进行再萃反应，将一段脱氟渣中磷资源重新回收到磷酸生产系统，其中的一段脱氟液作为原料酸进入二段脱杂；
[0008]此处，中和反应优选的反应温度为40～70℃，优选反应时间为1～2h，以保证反应质量；
[0009]此处，为了保证白肥与磷酸反应系统更好的反应，按湿法磷酸工艺，采用硫酸：白肥矿质量比P2O5≥2，比值越大对一段中和白肥中P2O5回收越彻底，以降低对整个磷酸循环系统工艺条件控制精度。
[0010]S2、取中和剂Ⅱ与一段脱氟液进行中和反应，得到二段脱杂渣和二段脱杂液，其中的二段脱杂渣进入到一段中和工序，继续中和反应，其中的二段脱杂液作为制取饲料级钙盐的原料酸，进入三段中和；
[0011]此处，为了保证产品中的氟含量、cr铬含量等不超标，需要控制反应pH为3.0～4.0之间，优选pH较大，对脱渣过程反应更彻底，为DCP稳定生产做出保证，经两段脱氟磷酸的清
酸中质量比磷/氟比≥230，磷/铬比≥13000，磷/砷比≥20000，优选其中比值大的；
[0012]此外，二段脱杂渣循环进入一段脱氟反应，优先使其与稀释后的湿法净化磷酸萃取余酸反应，经过程控制检测，若达到萃取余酸脱氟工艺控制效果，则进行固液分离，一段脱氟液直接进入二段脱杂中和反应，若未达到萃取余酸脱氟工艺控制效果，则继续补入中和剂Ⅰ使萃取余酸脱氟反应完成。
[0013]S3、取中和剂Ⅲ与二段脱氟液进行中和反应，之后进行固液分离处理，滤液返回到一段中和工序，继续中和反应，固相烘干后即得饲料级磷酸钙盐；
[0014]此处，为了保证反应充分，中和剂Ⅲ浓度控制为30～50wt％，其中的中和剂Ⅲ浓度越高，反应时间相对越短，对反应推动力越强，反应产品滤液中残留的P2O5含量越低。
[0015]进一步地，步骤S1中，萃取余酸与中和剂Ⅰ中和反应，反应温度为40～70℃，反应时间为1～2h，直至反应体系pH＝1.5～1.8，反应完毕。
[0016]进一步地，步骤S1中，所述的中和剂Ⅰ为浓度50％～60％的碳酸钙料浆或浓度25
‑
35％的氢氧化钙料浆，所述中和剂Ⅰ中的钙元素与萃取余酸中的P2O5的摩尔比为0.4～0.6：1。
[0017]进一步地，步骤S2中，一段脱氟液与中和剂Ⅱ中和反应，直至反应体系pH＝3～3.6，反应完毕。
[0018]进一步地，步骤S2中，所述的中和剂Ⅱ为浓度20％～30％的氢氧化钾料浆或浓度50％～60％的碳酸钙料浆，所述中和剂Ⅱ中的钙元素与一段脱氟液中的P2O5的摩尔比为0.8～1：1。
[0019]进一步地，步骤S3中，二段脱氟液与中和剂Ⅲ中和反应，直至反应体系pH＝7.5～8.5，反应完毕。
[0020]进一步地，步骤S3中，所述的中和剂Ⅲ为浓度20％～30％的氢氧化钾料浆，所述中和剂Ⅲ中的钙元素与二段脱氟液中的P2O5的摩尔比为2.5～2.75：1。
[0021]进一步地，步骤S1中，所述一段脱氟渣与浓硫酸的摩尔比为1.5～1.7：1。
[0022]进一步地，步骤S1中，所述Ca(OH)2料浆的制备方法如下：
[0023]按配比将CaO与水均匀混合得到石灰乳料浆，之后置于冷水浴中冷却降温，防止水分挥发造成料浆结块，以形成Ca(OH)2料浆。
[0024]进一步地，为了不引入新的杂质，保证产品质量，步骤S1中的中和剂Ⅰ、步骤S2中的中和剂Ⅱ、以及步骤S3中的中和剂Ⅲ的纯度均大于95wt％；步骤S1中与一段脱氟渣反应的浓硫酸的浓度≥90wt％，且此处硫酸浓度越高对白肥中磷资源回收反应越彻底。
[0025]本专利技术的有益效果如下：
[0026]本申请利用湿法净化磷酸副产物萃余酸生产饲料级磷酸钙盐，采用三段中和法联动生产饲料级磷酸钙盐和磷酸，通过一段脱氟产生的脱氟渣作为白肥，移出饲料级钙盐反应系统，一段清酸进入二段中和反应，经过二段脱杂过程，形成二段清酸和二段脱杂渣，二段清酸进入三段中和反应，二段脱杂渣经过简单浓密进入到一段中和反应作为下次萃余酸脱氟反应的原料，与萃余酸进行脱氟反应，对二段中的磷资源重新利用回收至饲料级钙盐反应系统，将饲钙白肥从钙盐系统进入到磷酸反应系统，做到对萃余酸中的磷高价值回收，大大降低了饲料级钙盐生产成本高，并解决了湿法净化磷酸副产物成本高，萃余酸中的As、Pb、Cd、Cr等重金属含量高而无法利用的问题，生产饲料级磷酸钙盐与磷酸生产联动，实现
了萃余酸中磷资源的高效回收和工艺闭合，应用前景好。
附图说明
[0027]图1为本专利技术实施例中生产饲料级磷酸钙盐使用的装置示意图；
[0028]图2为本专利技术实施例中生产饲料级磷酸钙盐的工艺流程图；
[0029]附图标记说明：1#反应槽1；2#反应槽2；二段沉降槽3；3#反应槽4；固液分离机5。
具体实施方式
[0030]为了便于理解本专利技术，下面将通过实施例对本专利技术进行更全面的描述，以下给出了本专利技术的较佳实施例。但本专利技术可以以多种不同形式来实现，并不只限于本文所描述的实施例。凡是对本专利技术技术方案进行修改或同等替换，而没有创造性的成果所得到的的其他实施方案，均在本专利技术的保护范围之中。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种湿法净化磷酸副产物萃取余酸生产饲料级磷酸钙盐的方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、取萃取余渣酸进行稀释，使萃取余渣酸中P2O5浓度为10～15wt％，接着与中和剂Ⅰ进行中和反应，反应之后经固液分离得到一段脱氟渣和一段脱氟液，其中的一段脱氟渣作为反应白肥，采用湿法磷酸工艺，将一段脱氟渣与浓硫酸进行再萃反应，将一段脱氟渣中磷资源重新回收到磷酸生产系统，其中的一段脱氟液作为原料酸进入二段脱杂；S2、取中和剂Ⅱ与一段脱氟液进行中和反应，得到二段脱杂渣和二段脱杂液，其中的二段脱杂渣进入到一段中和工序，继续中和反应，其中的二段脱杂液作为制取饲料级钙盐的原料酸，进入三段中和；S3、取中和剂Ⅲ与二段脱氟液进行中和反应，之后进行固液分离处理，滤液为产品余液，磷含量和杂质含量低，返回到前端反应工序，继续中和反应，回收磷资源，滤饼烘干后即得饲料级磷酸钙盐。2.根据权利要求1所述的湿法净化磷酸副产物萃取余酸生产饲料级磷酸钙盐的方法，其特征在于，步骤S1中，萃取余渣酸与中和剂Ⅰ中和反应，反应温度为40～70℃，反应时间为1～2h，直至反应体系pH＝1.5～1.8，反应完毕。3.根据权利要求1所述的湿法净化磷酸副产物萃取余酸生产饲料级磷酸钙盐的方法，其特征在于，步骤S1中，所述的中和剂Ⅰ为浓度50％～60％的碳酸钙料浆或浓度25
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35％的氢氧化钙料浆，所述中和剂Ⅰ中的钙元素与萃取余渣酸中的P2O5的摩尔比为0.4～0.6：1。4.根据权利要求1所述的湿法净化磷酸副产物萃取余酸生产饲料级磷酸钙盐的方法，其特征在于，步骤S2中，所述的中和剂Ⅱ为浓度20％～30％的氢氧化钾料浆或浓度50％～60％的碳酸钙料浆，所述中和剂Ⅱ中的钙元素与一段脱氟液中的P2O5的摩尔比为0.8～1：1；步骤S...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐春，王国鑫，邹凯文，
申请(专利权)人：瓮福紫金化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：