CN1045423C - 饲料磷酸氢钙的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种饲料磷酸氢钙的生产方法,其主要技术措施是在磷矿与硫酸萃取反应之前,用湿法磷酸对磷矿进行预处理,降低磷矿中的杂质和硫酸的消耗。本发明的另一个主要技术措施是将预中和分为两次完成,并将第二次预中和分离出的稠浆返回到一次预中和之前,用处理过磷矿的湿法磷酸进行溶解。这一技术措施使得本发明的工艺技术指标P2O5饲肥比由传统生产技术的60∶40提高到85∶15至90∶10,进而大大降低了单位产品的硫酸和磷矿的消耗。
Description
本发明涉及一种以杂质含量高的中低品位磷矿和硫酸为原料,先制取二水湿法磷酸,再用石灰乳进行两段中和制取饲料磷酸氢钙的生产方法。
成都科技大学出版社一九八九年出版的,陈嘉甫、谭光薰等编著的<磷酸盐的生产与应用>一书中介绍了以中低品位磷矿和硫酸为原料制取饲料磷酸氢钙的工艺方法。该工艺方法的步骤是先将磷矿石用球磨机粉碎成含水30%的磷矿浆,再将磷矿浆与硫酸萃取反应生成萃取料浆,经过滤得到湿法磷酸,滤渣洗涤后为废渣磷石膏。湿法磷酸经澄清后用石灰乳进行预中和(一段中和),控制PH值2.9~3.2,预中和料浆经过滤得到的滤渣为白肥,滤液经沉清后进行二段中和(主中和),二段中和控制PH值6.2~6.5。二段中和料浆过滤得到的固体经干燥即为成品饲料磷酸氢钙。
由于中低品位磷矿杂质含量高,萃取过程硫酸消耗高,而且萃取料浆不易过滤,使过滤设备庞大,生产能力小,得到的湿法磷酸杂质含量也高,脱氟难度大,工艺技术指标落后,P2O5的饲肥比一般为60∶40,进入饲料磷酸盐的P2O5量很低,消耗定额高,每吨饲料磷酸氢钙消耗磷矿石2.4~2.8吨,硫酸1.9~2.3吨。
《磷肥与复肥》杂志1992年第3期刊载了王励生教授等人的论文,题目是“湿法磷酸制取饲料级磷酸氢钙的应用基础理论研究”。该论文对上述传统的饲料磷酸氢钙生产工艺进行了改进。在预中和(一段中和)前用钠盐进行脱氟,副产氟硅酸钠盐,并在萃取过程添加两种调理剂,一种调理剂可减少进入湿法磷酸中的杂质,另一种调理剂可以改变各种杂质在磷酸中赋存状态,从而有利于脱氟。经过以上技术改进,工艺技术指标P2O5的饲肥比可达75∶25。论文中没有具体公开调理剂的内容。
针对已有饲料磷酸氢钙生产技术的不足,本发明的主要目的是用饲料磷酸氢钙生产过程中的中间产物——新鲜磷酸对磷矿原料进行预处理,以降低硫酸的消耗量和磷矿中所含的钙、镁、铁、铝等杂质,改善萃取料浆的过滤性能,提高设备的生产能力。
本发明的另一个主要目的是提高P2O5的饲肥比,从而进一步降低单位饲料磷酸氢钙生产所消耗的硫酸和磷矿石。
为了实现上述第一个发明目的,本发明采取了以下技术措施:用生产的新鲜磷酸对磷矿进行预分解,然后加入浓度为5~15ppm的聚丙烯酰胺絮凝剂,再进行沉降分离,沉降时间为1.5~2.5小时,分离出的磷矿浆再与硫酸萃取反应、过滤制备湿法磷酸,分离出的磷酸与石灰乳进行预中和,预中和料浆经分离,固体作为白肥,分离出的液体再与石灰乳进行主中和,主中和料浆经分离,固体经干燥即为成品饲料磷酸氢钙,母液可循环使用。
新鲜磷酸中的氢离子在磷酸与石灰乳的预中和及主中和的反应过程中被中和掉,对饲料磷酸氢钙的生产不产生任何作用,用新鲜磷酸对磷矿进行预分解,可利用磷酸中的氢离子脱除磷矿中的部分钙、铁、铝、镁、二氧化碳等杂质,从而降低了用硫酸对磷矿进行萃取反应的用量,也降低了萃取磷酸中所含的镁、铁、铝等杂质,同时也改善了萃取料浆的过滤性能,提高了设备生产能力。
针对本发明的第二个目的,本发明可通过采取以下技术措施来实现:将预中和分为两次完成,第一次预中和控制PH值为2.40~2.70,中和料浆经分离,固体作为白肥,液体进行第二次预中和,控制PH值为3.00~3.20,第二次预中和料浆经分离,稠浆返回到第一次预中和之前,用处理过磷矿的磷酸进行溶解,溶解液进入第一次预中和槽参与预中和,分离出的稀液再进行主中和。将预中和分为两次完成,通过控制两次预中和的PH值,以及将第二次预中和料浆分离出的稠浆返回到第一次预中和之前,用处理过磷矿的磷酸进行溶解,可以大大降低白肥中P2O5含量,提高饲料磷酸氢钙中P2O5含量,即可提高P2O5的饲肥比。
为了更好地实现本发明的目的,本发明还采取了以下技术措施:
第一次预中和料浆的分离采用过滤分离,第二次预中和料浆采用沉降分离,沉降的时间为1.5~2.0小时。
本发明经工业生产实验,其实验效果十分理想,与已有技术相比具有显著的技术进步。本发明所发明的磷矿预处理技术使萃取过程硫酸消耗大大降低,与传统的饲料磷酸氢钙生产技术相比,每吨产品的硫酸消耗量直接降低150kg至200kg,而且萃取料浆的过滤性能也得到了很大提高,使设备的生产能力增大30%以上,同时也使萃取湿法磷酸中所含镁、铁、铝等杂质大为降低,扩大了应用前景。本发明的另一关键技术是将预中和分为两次完成,将第二次预中和分离出的稠浆用处理过磷矿的磷酸溶解,循环中和分解,进行脱氟,从而使工艺技术指标大大提高,P2O5的饲肥比达到85∶15至90∶10,比第二个已有技术文献记载的最高饲肥比75∶25又大大地提高了一步,提高了饲料磷酸氢钙产率,同时又进一步大大降低了单位产品硫酸与磷矿的消耗。
下面给出本发明的一个实施例,通过实施例对发明做进一步的详细描述。
将中低品位的磷矿石用球磨机粉碎成含水30%的磷矿浆,先用磷矿浆与硫酸萃取反应制取湿法磷酸,随之用制取的磷酸对磷矿浆进行分解预处理,利用磷酸中的氢离子脱除磷矿浆中的部分钙、铁、铝、镁、二氧化碳等杂质。预处理控制反应时间1.8小时,预处理过的混合料浆中加入15ppm聚丙烯酰胺絮凝剂,然后进行沉降分离,沉降时间为2.2小时。沉降分离所得的清液为磷酸,随之进入磷酸氢钙生产系统。沉降分离所得的稠液即矿浆,再与硫酸进行萃取反应,萃取料浆经过滤得到湿法磷酸,滤渣洗涤后为废渣磷石膏。饲料磷酸氢钙是磷酸用石灰乳通过两次预中和、一次主中和制取。处理过磷矿浆经分离所得的磷酸先用来对第二次预中和分离出的稠浆进行溶解,然后对该溶解液进行第一次预中和。第一次预中和控制PH值为2.4,中和反应时间一个小时左右,中和完成后用过滤机过滤,滤渣洗涤后作白肥,滤液和洗涤水进行第二次预中和。二次预中和控制PH值为3.10,反应时间1小时,中和反应完成结束后,进行沉降分离,沉降时间为1.5小时左右。沉降结束,清液进行主中和,稠浆返回到第一次预中和之前,由处理过磷矿浆的磷酸进行溶解,循环中和。主中和控制PH值为6.3,中和反应时间为1.5小时。中和反应结束,用过滤机过滤,固体烘干即得到成品饲料磷酸氢钙,母液可以返回使用。实际达到的效果与传统生产技术相比,每吨产品消耗硫酸1.40吨,磷矿1.85吨,过滤设备的生产能力提高30%。
Claims (3)
1.一种饲料磷酸氢钙生产方法,用硫酸与磷矿萃取反应制备湿法磷酸,用石灰乳与磷酸进行预中和反应,将预中和料浆分离,固体可作为白肥,再用石灰乳对液体进行主中和反应,将主中和料浆进行分离,母液可循环使用,固体经干燥制备成饲料磷酸氢钙,其特征是在磷矿与硫酸萃取反应前,用生产的新鲜磷酸对磷矿进行预分解,然后加入浓度为5~15ppm的聚丙烯酰胺絮凝剂,沉降1.5~2.5小时后分离,分离出的磷矿浆再与硫酸萃取反应制备磷酸。
2.根据权利要求1所述的饲料磷酸氢钙生产方法,其特征是将预中和分为两次完成,第一次预中和控制PH值为2.40~2.70,中和料浆经分离,固体作为白肥,液体进行第二次预中和,控制PH值为3.00~3.20,第二次预中和料浆经分离,稠浆返回第一次预中和之前,用处理过磷矿的磷酸进行溶解,分离出的稀液再进行主中和。
3.根据权利要求2所述的饲料磷酸氢钙生产方法,其特征是第一次预中和料浆的分离采用过滤分离,第二次预中和料浆的分离采用沉降分离,沉降的时间为1.5~2.0小时。
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