CN102115141A - 一种利用磷石膏生产工业硫酸钙和磷酸的方法 - Google Patents

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Abstract

一种利用磷石膏生产工业硫酸钙和磷酸的方法，将磷石膏粉碎为80-100目的粗粉，并与水充分混合，使磷石膏中的可溶性杂质溶于水后过滤，得到滤渣一和滤液一；将滤渣一与过量硫酸反应，过滤后，得到滤渣二和滤液二；滤渣二再与过量盐酸反应，反应物再过滤，得到滤液三和主要含硫酸钙和少量硫酸盐的滤渣三；所得滤渣三经洗涤、干燥后粉碎，即得到高纯度的硫酸钙产品；所得滤液一，滤液二和滤液三合并后，经减压蒸馏，冷凝收集磷酸，得到磷酸产品；剩余物深埋。该方法有效的提取磷石膏中的硫酸钙，为磷石膏的工业应用提供了新的途径。

Description

一种利用磷石膏生产工业硫酸钙和磷酸的方法
技术领域
本发明涉及磷石膏，具体地，涉及一种利用磷石膏生产工业硫酸钙和磷酸的方法。
背景技术
磷石膏是指在磷酸生产中，用硫酸处理磷矿时产生的固体废渣,其主要成分为硫酸钙。此外还含有多种其他杂质，如不溶性杂质：如石英、未分解的磷灰石、氟化物及氟、铝、镁的磷酸盐和硫酸盐；可溶性杂质：如水溶性P2O5，溶解度较低的氟化物和硫酸盐。此外，磷石膏中还含砷、铜、锌、铁、锰、铅、镉、汞及放射性元素，均极其微量，且大多数为不溶性固体，其危害性可忽略不计。磷石膏中所含氟化物、游离磷酸、P2O5、磷酸盐等杂质是导致磷石膏在堆存过程中造成环境污染的主要因素。磷石膏的治理和利用问题是一个世界性的难题。
中国作为世界上第一大磷肥生产国，同时也是第一大磷石膏副产国。据不完全统计，目前国内堆存的磷石膏渣达到1亿多吨，每年还要新产生数千万吨。由于磷石膏产生量巨大，磷石膏综合利用产品的市场容量有限，短期内还无法做到对磷石膏全部利用，只能采用露天堆放处理。磷石膏的大量堆存，不公侵占了土地资源，由于风蚀、雨蚀造成了大气、水系及土壤的污染。长时间接触磷石膏，当然可能导致人的死亡或病变。
为此，有必要探索磷石膏的工业应用方法，充分发挥其潜在的经济价值。
发明内容
为此，本申请提供了一种利用磷石膏生产工业硫酸钙和磷酸的方法，该方法有效的提取磷石膏中的硫酸钙，为磷石膏的工业应用提供了新的途径。
磷石膏的主要成分为硫酸钙，此外还含有多种其他杂质，如不溶性杂质： 石英、未分解的磷灰石、氟化物及氟、铝、镁的磷酸盐和硫酸盐；可溶性杂质：如P2O5，溶解度较低的氟化物和硫酸盐。
本申请的技术方案如下：一种利用磷石膏生产工业硫酸钙和磷酸的方法，该方法包括如下具体步骤：将磷石膏粉碎为80-100目的粗粉，置于反应器中与水充分混合，使磷石膏中的可溶性杂质溶于水后过滤，得到滤渣一和滤液一；滤渣一中均为不溶于水的杂质，其主要含有硫酸钙、磷酸钙，以及少量的其他不溶性杂质如氟化物及氟、铝、镁的磷酸盐和硫酸盐等；将滤渣一与过量硫酸反应，这时，滤渣一中的磷酸钙与硫酸反应生成不溶性的硫酸钙和可溶性磷酸，过滤后，得到滤渣二和滤液二；滤渣二主要含有硫酸钙、以及少量的其他不溶性杂质如氟化物及氟、铝、镁的磷酸盐和硫酸盐，滤渣二再与过量盐酸反应，此时，不溶性的磷酸钙转换为可溶性的磷酸和氯化钙，不溶性的氟、铝、镁的磷酸盐也转换为可溶性的磷酸和氯化物；反应物再过滤，得到滤液三和主要含硫酸钙和少量硫酸盐的滤渣三；所得滤渣三经洗涤、干燥后粉碎，即得到高纯度的硫酸钙产品；所得滤液一，滤液二和滤液三合并后，经减压蒸馏，冷凝收集磷酸，得到高纯度的磷酸产品，剩余物深埋。
本发明所述利用磷石膏生产生产工业硫酸钙和磷酸的方法，该方法有效的提取磷石膏中的硫酸钙，为磷石膏的工业应用提供了新的途径。
具体实施方式
实施例1：
一种利用磷石膏生产工业硫酸钙和磷酸的方法，该方法包括如下具体步骤：将500kg磷石膏粉碎为80-100目的粗粉，置于反应器中与500kg水充分混合，使磷石膏中的可溶性杂质溶于水后过滤，得到滤渣一和滤液一；滤渣一中均为不溶于水的杂质，其主要含有硫酸钙、磷酸钙，以及少量的其他不溶性杂质如氟化物及氟、铝、镁的磷酸盐和硫酸盐等；将滤渣一与过量硫酸反应，这时，滤渣一中的磷酸钙与硫酸反应生成不溶性的硫酸钙和可溶性磷酸，过滤后，得到滤渣二和滤液二；滤渣二主要含有硫酸钙、以及少量的其他不溶性杂质如氟化物及氟、铝、镁的磷酸盐和硫酸盐，滤渣二再与过量盐酸反应，此时，不溶性的磷酸钙转换为可溶性的磷酸和氯化钙，不溶性的氟、铝、镁的磷酸盐也转换为可溶性的磷酸和氯化物；反应物再过滤，得到滤液三和主要含硫酸钙和少量硫酸盐的滤渣三；所得滤渣三经洗涤、干燥后粉碎，即得到高纯度的硫酸钙产品；所得滤液一，滤液二和滤液三合并后，经减压蒸馏，冷凝收集磷酸，得到高纯度的磷酸产品，剩余物深埋。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其架构形式能够灵活多变，可以派生系列产品。只是做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。

Claims (1)

1.一种利用磷石膏生产工业硫酸钙和磷酸的方法，其特征在于，该方法包括如下具体步骤：将磷石膏粉碎为80-100目的粗粉，置于反应器中与水充分混合，使磷石膏中的可溶性杂质溶于水后过滤，得到滤渣一和滤液一；将滤渣一与过量硫酸反应，滤渣一中的磷酸钙与硫酸反应生成不溶性的硫酸钙和可溶性磷酸，过滤后，得到滤渣二和滤液二；滤渣二再与过量盐酸反应，不溶性的磷酸钙转换为可溶性的磷酸和氯化钙，不溶性的氟、铝、镁的磷酸盐也转换为可溶性的磷酸和氯化物；反应物再过滤，得到滤液三和主要含硫酸钙和少量硫酸盐的滤渣三；所得滤渣三经洗涤、干燥后粉碎，即得到高纯度的硫酸钙产品；所得滤液一，滤液二和滤液三合并后，经减压蒸馏，冷凝收集磷酸，得到磷酸产品；剩余物深埋。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN104005086A (zh) * 2014-04-04 2014-08-27 贵阳中化开磷化肥有限公司 一种磷石膏制备二水硫酸钙晶须的方法
CN106698497A (zh) * 2017-01-22 2017-05-24 武汉工程大学 一种由磷石膏制备硫酸钙的方法

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