CN103359699B - 一种湿法磷酸溶矿工艺 - Google Patents
一种湿法磷酸溶矿工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103359699B CN103359699B CN201310314912.1A CN201310314912A CN103359699B CN 103359699 B CN103359699 B CN 103359699B CN 201310314912 A CN201310314912 A CN 201310314912A CN 103359699 B CN103359699 B CN 103359699B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- phosphoric acid
- filtrate
- filter residue
- solution
- phosphate rock
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Abstract
本发明公开了一种湿法磷酸溶矿工艺，其特征在于包括以下工艺步骤：首先将过量的磷酸溶液与磷矿粉混合，加热并搅拌发生反应，生成Ca(HPO4)2溶解于溶液中形成混合溶液；然后将磷矿粉中未溶解的固体滤出，并用水对滤渣进行洗涤，洗涤液与滤液混合形成酸解液；再向酸解液中加入过量的硫酸，搅拌反应，得到固液混合物，然后通过过滤得到滤液和滤渣，用水洗涤滤渣，再将滤渣烘干粉碎后得到纯度大于96%的磷石膏成品。本发明一种湿法磷酸溶矿工艺，操作简单方便，制备得到的磷石膏杂质含量少，能够重复利用，不会产生堆积问题，不污染环境，且生产得到的磷酸中杂质的含量得到减低，有利于磷酸的净化。
Description
技术领域
本发明属于磷石膏生产技术领域，具体的说，涉及一种湿法磷酸溶矿工艺。
背景技术
通常所称的“湿法磷酸”实际上是指硫酸法湿法磷酸，即用硫酸分解磷矿生产得到的磷酸。硫酸法的特点是矿石分解后的产物磷酸为液相，副产物硫酸钙是溶解度很小的固相。两者的分离是简单的液固分离，具有其他工艺方法无可比拟的优越性。因此，硫酸法生产磷酸工艺在湿法磷酸生产中处于主导地位，硫酸法生产磷酸工艺实质为与磷矿石中的Ca5F(PO4)3与H2SO4反应生成CaSO4.2H2O、磷酸和HF的过程，但是在磷矿石被分解的同时，磷矿石中的其他无机物杂质也被硫酸分解，发生各种副反应，导致磷酸中杂质含量较多。如：
CaCO3+H2SO4+H2O—CaSO4·2H2O↓+CO2↑；
MgCO3+H2SO4—MgSO4·+CO2↑+H2O。
同时磷矿石中的杂质也较多，不易发生反应分解，从而导致硫酸法生产磷酸工艺最后得到的大量磷石膏废渣中含有的杂质也较多，而我国每年排放磷石膏多达5000多吨，而其有效利用的不足10%，主要原因也就是磷石膏品质差、杂质多。湿法磷酸产生的磷石膏绝大部分都以堆存的形式放置于堆场，对环境造成不可逆转的负面影响。
但由于磷石膏堆存面临巨大的环境风险，寻找一种经济上可行又环保的磷石膏堆存方式成为国内企业的当务之急。然而，堆存技术再先进，终究土地资源是有限的。终极的解决方案还是要靠综合利用，减少生产产生的磷石膏中杂质的含量，提高磷石膏品质。
现有技术缺点：硫酸法生产的磷酸不够纯，同时生产得到的磷石膏含有许多杂质，对磷石膏不能有效的利用，从而产生堆积，浪费土地资源，污染环境。
发明内容
为解决以上技术问题，本发明的目的在于提供一种在硫酸法生产磷酸工艺中提高所得磷石膏品质，减少磷酸中杂质的湿法磷酸溶矿工艺。
本发明的目的是这样实现的：一种湿法磷酸溶矿工艺，其关键在于包括以下工艺步骤：首先将过量的磷酸溶液与磷矿粉混合，加热并搅拌发生反应，生成Ca(H2PO4)2溶解于溶液中形成混合溶液；然后将磷矿粉中未溶解的固体滤出，并用水对滤渣进行洗涤，洗涤液与滤液混合形成酸解液；再向酸解液中边搅拌边加入过量的硫酸，静置反应，得到固液混合物，然后通过过滤得到滤液和滤渣，用水洗涤滤渣，再将滤渣烘干粉碎后得到纯度大于96%的磷石膏成品。
上述一种湿法磷酸溶矿工艺，具体操作方法为：
（1）将重量份数为1-10份的磷矿粉与体积份数为80-120份的质量分数为20-40%的磷酸溶液混合，然后水浴加热至70-90℃并搅拌，转速为300-450r/min，反应1-2h，所述磷矿粉中含有的Ca5F(PO4)3与磷酸发生反应，生成Ca(H2PO4)2溶解于溶液中形成混合溶液；所述磷矿粉与磷酸发生的反应为：
Ca5F(PO4)3+7H3PO4—5Ca(H2PO4)2+HF；
（2）将步骤（1）形成的混合物进行真空过滤，再用体积份数4-7份的水洗涤滤渣，将洗涤水混入滤液中形成酸解液；
（3）在萃取槽中加入所述步骤（2）形成的酸解液，水浴加热至50-70℃并搅拌，转速为100-250r/min，再在10-30分钟内匀速加入体积份数6-9份的体积分数为98%的浓硫酸，再停止搅拌，静置反应0.5-2h，得到固液混合物，反应方程式为：
5Ca(H2PO4)2+5H2SO4+10H2O—10H3PO4+5CaSO4·2H2O↓；
（4）将步骤（3）所述得固液混合物进行真空过滤得到滤液和滤渣，并用体积份数15-25份的水洗涤滤渣，然后将滤渣烘干粉碎后得到纯度大于96%的磷石膏成品。
上述一种湿法磷酸溶矿工艺，称取所述步骤（2）中滤渣的重量，计算得到磷矿中P2O5溶出率为94-98%。
上述步骤（4）所得滤液为磷酸溶液，其酸浓为22-45%，该滤液的80-90%和步骤（4）所得的洗涤水作为步骤（1）中的磷酸进行循环利用，剩余的所述滤液则进入净化工序制成成品磷酸。
上述磷矿粉中P2O5收率为92-94%。
有益效果：
本发明一种湿法磷酸溶矿工艺，操作简单方便，制备得到的磷石膏杂质含量少，能够重复利用，不会产生堆积问题，不污染环境，且生产得到的磷酸中杂质的含量得到减低，有利于磷酸的净化。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
实施:1：
一种磷铵生产节酸降氨方法，其步骤为：
（1）将1kg磷矿粉与80L的质量分数为35%的磷酸溶液混合，然后水浴加热至90℃并搅拌，转速为300r/min，反应2h，所述磷矿粉中含有的Ca5F(PO4)3与磷酸发生反应，生成Ca(H2PO4)2溶解于溶液中形成混合溶液；所述磷矿粉与磷酸发生的反应为：
Ca5F(PO4)3+7H3PO4—5Ca(H2PO4)2+HF；
（2）将步骤（1）形成的混合物进行真空过滤，再用4L的水洗涤滤渣，将洗涤水混入滤液中形成酸解液；并称取得到滤渣重量为60g，计算得到P2O5溶出率为94%。
（3）在萃取槽中加入所述步骤（2）形成的酸解液，水浴加热至70℃并搅拌，转速为250r/min，再在10分钟内匀速加入6L的体积分数为98%的浓硫酸并搅拌，然后停止搅拌，静置反应2h，得到固液混合物，反应方程式为：
5Ca(H2PO4)2+5H2SO4+10H2O—10H3PO4+5CaSO4·2H2O↓；
（4）将步骤（3）所述得固液混合物进行真空过滤得到滤液和滤渣，并用25L的水洗涤滤渣，然后将滤渣烘干粉碎后得到纯度97%的磷石膏成品，磷矿粉中P2O5收率为94%；将步骤（4）所得滤液的80%和洗涤水作为步骤（1）中的磷酸进行循环利用，剩余的滤液则进入净化工序制成成品磷酸。
实施例2：
一种磷铵生产节酸降氨方法，其步骤为：
（1）将10kg磷矿粉与120L质量分数为20%的磷酸溶液混合，然后水浴加热至70℃并搅拌，转速为450r/min，反应1h，所述磷矿粉中含有的Ca5F(PO4)3与磷酸发生反应，生成Ca(H2PO4)2溶解于溶液中形成混合溶液；所述磷矿粉与磷酸发生的反应为：
Ca5F(PO4)3+7H3PO4—5Ca(H2PO4)2+HF；
（2）将步骤（1）形成的混合物进行真空过滤，再用7L的水洗涤滤渣，将洗涤水混入滤液中形成酸解液；并称取滤渣重量为400g，得到P2O5溶出率为96%。
（3）在萃取槽中加入所述步骤（2）形成的酸解液，水浴加热至50℃并搅拌，转速为100r/min，再在30分钟内匀速加入9L的体积分数为98%的浓硫酸并搅拌，然后停止搅拌，静置反应0.5h，得到固液混合物，反应方程式为：
5Ca(H2PO4)2+5H2SO4+10H2O—10H3PO4+5CaSO4·2H2O↓；
（4）将步骤（3）所述得固液混合物进行真空过滤得到滤液和滤渣，并用15L的水洗涤滤渣，然后将滤渣烘干粉碎后得到纯度98%的磷石膏成品，磷矿粉中P2O5收率为92%；将步骤（4）所得滤液的90%和洗涤水作为步骤（1）中的磷酸进行循环利用，剩余的滤液则进入净化工序制成成品磷酸。
实施例3：
一种磷铵生产节酸降氨方法，其步骤为：
（1）将5kg磷矿粉与100L质量分数为40%的磷酸溶液混合，然后水浴加热至80℃并搅拌，转速为400r/min，反应1.5h，所述磷矿粉中含有的Ca5F(PO4)3与磷酸发生反应，生成Ca(H2PO4)2溶解于溶液中形成混合溶液；所述磷矿粉与磷酸发生的反应为：
Ca5F(PO4)3+7H3PO4—5Ca(H2PO4)2+HF；
（2）将步骤（1）形成的混合物进行真空过滤，再用5L的水洗涤滤渣，将洗涤水混入滤液中形成酸解液。然后称取滤渣重量为100g，得到P2O5溶出率为98%；
（3）在萃取槽中加入所述步骤（2）形成的酸解液，水浴加热至60℃并搅拌，转速为200r/min，再在20分钟内匀速加入7L的体积分数为98%的浓硫酸并搅拌，然后停止搅拌，静置反应1h，得到固液混合物，反应方程式为：
5Ca(H2PO4)2+5H2SO4+10H2O—10H3PO4+5CaSO4·2H2O↓；
（4）将步骤（3）所述得固液混合物进行真空过滤得到滤液和滤渣，并用20L的水洗涤滤渣，然后将滤渣烘干粉碎后得到纯度97.5%的磷石膏成品，磷矿粉中P2O5收率为93%；将步骤（4）所得滤液的85%和洗涤水作为步骤（1）中的磷酸进行循环利用，剩余的滤液则进入净化工序制成成品磷酸。
Claims (4)
1.一种湿法磷酸溶矿工艺，其特征在于包括以下工艺步骤：
(1)将重量份数为1-10份的磷矿粉与体积份数为80-120份的质量分数为20-40％的过量的磷酸溶液混合，然后水浴加热至70-90℃并搅拌，转速为300-450r/min，反应1-2h，所述磷矿粉中含有的Ca5F(PO4)3与磷酸发生反应，生成Ca(H2PO4)2溶解于溶液中形成混合溶液；所述磷矿粉与磷酸发生的反应为：
Ca5F(PO4)3+7H3PO4—5Ca(H2PO4)2+HF；
(2)将步骤(1)形成的混合物进行真空过滤，再用体积份数为4-7份的水洗涤滤渣，将洗涤水混入滤液中形成酸解液；
(3)在萃取槽中加入所述步骤(2)形成的酸解液，水浴加热至50-70℃并搅拌，转速为100-250r/min，再在10-30分钟内匀速加入体积份数为6-9份的体积分数为98％的过量的浓硫酸，再停止搅拌，静置反应0.5-2h，得到固液混合物，反应方程式为：
5Ca(H2PO4)2+5H2SO4+10H2O—10H3PO4+5CaSO4·2H2O↓；
(4)将步骤(3)所述得固液混合物进行真空过滤得到滤液和滤渣，并用体积份数15-25份的水洗涤滤渣，然后将滤渣烘干粉碎后得到纯度大于96％的磷石膏成品。
2.根据权利要求1所述一种湿法磷酸溶矿工艺，其特征在于：称取步骤(2)中滤渣的重量，计算得到磷矿中P2O5溶出率为94-98％。
3.根据权利要求1所述一种湿法磷酸溶矿工艺，其特征在于：所述步骤(4)所得滤液为磷酸溶液，其酸浓为22-45％，该滤液的80-90％和步骤(4)所得的洗涤水作为步骤(1)中的磷酸进行循环利用，剩余的所述滤液则进入净化工序制成成品磷酸。
4.根据权利要求1所述一种湿法磷酸溶矿工艺，其特征在于：所述磷矿粉中P2O5收率为92-94％。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310314912.1A CN103359699B (zh) | 2013-07-24 | 2013-07-24 | 一种湿法磷酸溶矿工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310314912.1A CN103359699B (zh) | 2013-07-24 | 2013-07-24 | 一种湿法磷酸溶矿工艺 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103359699A CN103359699A (zh) | 2013-10-23 |
| CN103359699B true CN103359699B (zh) | 2015-03-04 |
Family
ID=49362090
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310314912.1A Active CN103359699B (zh) | 2013-07-24 | 2013-07-24 | 一种湿法磷酸溶矿工艺 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103359699B (zh) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103626143A (zh) * | 2013-11-29 | 2014-03-12 | 晏明朗 | 生产湿法磷酸副产白石膏的方法 |
| CN105084331B (zh) * | 2015-09-11 | 2017-11-28 | 赵常然 | 一种无废渣湿法磷酸的生产方法 |
| CN105197905B (zh) * | 2015-09-24 | 2018-05-18 | 中化化肥有限公司成都研发中心 | 萃取磷矿联产饲料级磷酸二氢钙及工业级磷铵的生产方法 |
| CN108328590B (zh) * | 2018-03-29 | 2020-04-10 | 中化云龙有限公司 | 制备磷酸钙盐并联产工业磷酸一铵的方法 |
| CN113184819A (zh) * | 2021-04-12 | 2021-07-30 | 深圳市德方纳米科技股份有限公司 | 利用磷矿制备磷酸铁的方法和磷酸铁锂的制备方法 |
| CN115340074B (zh) * | 2022-08-16 | 2023-07-11 | 四川大学 | 一种利用钛白废酸制备磷酸的方法和系统 |
| CN115504440A (zh) * | 2022-10-29 | 2022-12-23 | 山东联盟磷复肥有限公司 | 一种双循环湿法磷酸生产方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1283584A (zh) * | 1999-08-04 | 2001-02-14 | 四川大学 | 利用中低品位磷矿生产磷酸氢钙的方法 |
| CN1683239A (zh) * | 2004-04-16 | 2005-10-19 | 四川承源化工有限公司 | 一种利用中低品位磷矿石生产磷酸的方法 |
-
2013
- 2013-07-24 CN CN201310314912.1A patent/CN103359699B/zh active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1283584A (zh) * | 1999-08-04 | 2001-02-14 | 四川大学 | 利用中低品位磷矿生产磷酸氢钙的方法 |
| CN1683239A (zh) * | 2004-04-16 | 2005-10-19 | 四川承源化工有限公司 | 一种利用中低品位磷矿石生产磷酸的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103359699A (zh) | 2013-10-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103359699B (zh) | 一种湿法磷酸溶矿工艺 | |
| US10696552B2 (en) | Method for producing wet-process phosphoric acid and by-producing alpha-hemihydrate gypsum and high-purity and high-whiteness alpha-hemihydrate gypsum | |
| EP3351506B1 (en) | Method for producing phosphoric acid and by-producing alpha-hemihydrate gypsum by wet-process | |
| CN102992284B (zh) | 一种高镁磷矿脱镁副产磷酸铵镁的方法 | |
| CN103241758B (zh) | 用含氟废水产生的底泥生产氟化钙的方法 | |
| CN104829271A (zh) | 一种利用磷尾矿制备磷酸铵钙镁和硝酸铵钙镁的方法 | |
| CN104787784A (zh) | 一种回收含氟化锂废料制备锂盐的方法 | |
| CN103628142B (zh) | 一种二次结晶制备磷石膏晶须的方法 | |
| CN104261433A (zh) | 一种利用含钾、氯离子的固废物生产硫酸钾的方法 | |
| CN103626143A (zh) | 生产湿法磷酸副产白石膏的方法 | |
| CN103342365B (zh) | 一种含硅矿物加工方法 | |
| CN104744175A (zh) | 利用磷钾伴生矿生产氮磷钾复合肥的方法 | |
| CN107419335A (zh) | 盐酸法循环分解磷石膏和磷尾矿制备硫酸钙晶须的方法 | |
| CN105110352A (zh) | 一种以含钾、氯离子的固废物为原料生产硫酸钾的方法 | |
| CN104611763A (zh) | 一种以磷尾矿为原料生产原位改性纳米氢氧化镁晶须的工艺 | |
| CN102211782B (zh) | 一种无机氟化物生产过程副产硅氟化钠的处理方法 | |
| CN103553051A (zh) | 一种有机硅生产过程中浆渣固液分离的方法 | |
| CN103663499B (zh) | 用磷肥副产氟硅酸铵制备氟化钾联产超细白炭黑的方法 | |
| CN102825058B (zh) | 钛白粉酸性废水产生的硫酸钙废渣的循环利用方法 | |
| CN105480959A (zh) | 用氟化盐净化法生产磷酸二氢钾的方法 | |
| CN103160696B (zh) | 一种微波加热含钒石煤提钒的方法 | |
| CN104153002A (zh) | 一种利用含镁废液制备氢氧化镁晶须的方法 | |
| CN103359700A (zh) | 一种磷铵生产节酸降氨方法 | |
| CN102976356A (zh) | 一种氟硅化合物制备高品质氟化氢铵的方法 | |
| CN104017998B (zh) | 一种锰渣综合利用方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: SINOFERT LIMITED Free format text: FORMER OWNER: CHONGQING PHOSPHATE COMPOUND FERTILIZER ENGINEERING TECHNOLOGY RESEARCH CENTER OF SINOFERT CO., LTD. Effective date: 20150217 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 408000 FULING, CHONGQING TO: 100031 XICHENG, BEIJING |
|
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20150217 Address after: 100031 Beijing city Xicheng District fuxingmennei Street 28, Chemsunny World Trade Center in the 10 blocks Patentee after: Sinofert Holding Limited Address before: 408000 Chongqing Road, Fuling District No. 2 Patentee before: Chongqing Phosphate & Compound Fertilizer Engineering Technology Research Center of Sinofert Holdings Limited |