CN106185853B - 生产饲料级湿法净化磷酸联产高纯度高白度半水石膏的方法 - Google Patents

生产饲料级湿法净化磷酸联产高纯度高白度半水石膏的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种生产饲料级湿法净化磷酸联产高纯度高白度半水石膏的方法,该方法包括如下工艺步骤:磷矿原矿经破碎、研磨、浮选得到精矿浆,将金属离子抑制剂加入到精矿浆中,反应后过滤分离得到预处理磷矿浆;将磷酸与预处理磷矿浆进行萃取分解反应,并同时加入复合净化剂脱氟脱砷,反应后的混合料浆过滤分离得到滤饼I与滤液I,将磷酸二氢钙结晶改良剂加入滤液I中进行磷酸二氢钙冷却结晶,过滤分离得到结晶磷酸二氢钙和滤液II,将结晶磷酸二氢钙与浓硫酸进行二次萃取反应,过滤分离,滤液为湿法磷酸,滤饼经热水洗涤、烘干后制得半水石膏。提升湿法磷酸浓度,降低杂质含量,得到饲料级湿法净化磷酸和高纯度、高白度的半水石膏。

Description

生产饲料级湿法净化磷酸联产高纯度高白度半水石膏的方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种生产饲料级湿法净化磷酸联产高纯度高白度半水石膏的方法,属 于化工生产技术领域。
背景技术
[0002] 磷酸是制取各种工业和农业磷制品的基础原料,目前工业上制取磷酸的工艺技术 有两种:“热法”工艺与“湿法”工艺。
[0003] 其中,热法磷酸工艺是指以磷矿为主要原料,在1300°C-1500°C电炉中用焦炭高温 还原得到元素磷,然后呈蒸气态升华逸出,再经过燃烧、水合而制成85%的热法磷酸。采用 “热法”工艺制得的热法磷酸产品纯度高、浓度高、杂质少,当前,热法磷酸主要用于制备高 端精细磷化工产品,也可进一步提纯净化生产食品级、药品级、电子级磷酸,但热法磷酸生 产工艺能耗高、污染大、成本高,限制了热法磷酸的应用范围。
[0004] 湿法磷酸是指以强无机酸(硫酸、硝酸、盐酸等)萃取分解磷矿生产制备磷酸,而硫 酸法是最主要的湿法磷酸生产方法。硫酸于萃取槽中萃取分解磷矿,生成磷酸溶液和难溶 性的硫酸钙沉淀,经过滤分离得到磷石膏和湿法磷酸。与热法磷酸相比,受限于杂质含量 高,浓度低等因素,湿法磷酸主要用于生产制备农用肥料等低端磷化工产品,而用于饲料级 磷化工产品,还需进行浓缩和深度化学净化处理。同时每生产It (以100%p205)湿法磷酸副 产5t磷石膏,与天然石膏相比,磷石膏受限于有害杂质种类多、含量高等因素的制约,使得 磷石膏的净化处理成本高,利用途径局限于生产低端的石膏建材、土壤改良剂、水泥缓凝剂 及制硫酸和水泥等,当前大部分磷石膏仍堆存处理或填海处理,造成严重的资源浪费和环 境污染。
[0005] 近年来随着湿法磷酸生产技术及净化技术的不断发展,国内又出现了湿法磷酸副 产α-半水石膏或高纯度高白度磷石膏的生产工艺。
[0006] 如专利文献《一种湿法磷酸副产α半水石膏的生产方法》(申请号201510595367.7) 公布了一种湿法磷酸副产α半水石膏的生产方法。该方法先将磷矿粉与部分稀硫酸进行萃 取反应,得到的混合料浆过滤分离得到成品磷酸,滤饼与剩余的混合料浆与硫酸进入到转 晶槽中反应,转晶后的混合料浆进行固液分离,固体烘干后得到α半水石膏。
[0007] 专利文献《一种湿法磷酸副产α半水石膏和高纯度高白度α半水石膏的方法》(申请 号201510595122.4)公布了一种湿法磷酸副产α半水石膏和高纯度高白度α半水石膏的方 法。该工艺技术将磷酸与磷矿粉进行萃取反应后,加入硫酸继续反应,使30-50%钙离子生 成二水石膏,再经转晶生成普通的α半水石膏;另外的50-70%的钙离子经脱钙转晶生成高 纯高白半水石膏。
[0008] 以上两种工艺技术的不足之处在于:(1)两种工艺技术生产所得的湿法磷酸产品 未经净化或纯化处理,其中的铁、铝、镁、氟等杂质含量高,不能直接应用于饲料级磷酸盐产 品生产。(2)两种工艺技术生产所得湿法磷酸浓度低,仅为20%_30%,需要浓缩净化后才能 用于饲料级磷酸盐的生产。(3)前一种工艺将磷矿中的钙全部转化为普通α半水石膏,磷矿 中的所有酸不溶物及有机质均进入到石膏中,使半水石膏的杂质含量高、纯度低、白度低。 ⑷后一种工艺将磷矿中30-50%的钙转化为普通的半水石膏,剩余的钙转化为高纯度高白 度的半水石膏,但是磷矿中的杂质最终进入到普通半水石膏中,使得普通半水石膏杂质含 量升高,石膏纯度降低,进一步缩小了普通磷石膏的利用范围。
发明内容
[0009] 针对现有的问题,本发明的目的在于提供一种生产饲料级湿法净化磷酸联产高纯 度高白度半水石膏的方法,提升湿法磷酸浓度,降低湿法磷酸中杂质含量,提高磷矿中磷的 收率,同时将磷矿中钙转化为高纯、高白度的半水石膏。
[0010] 为了实现上述目的,本发明的技术方案为:一种生产饲料级湿法净化磷酸联产高 纯度高白度半水石膏的方法,其特征在于:该方法包括如下工艺步骤:
[0011] 步骤(1)磷矿预处理:磷矿原矿经破碎、研磨、浮选得到固含量为65-75%的精矿 浆,将金属离子抑制剂加入到精矿浆中,反应后过滤分离得到预处理磷矿浆,所述金属离子 抑制剂为硝酸、硫酸和盐酸中的至少一种与水溶性硝酸盐、硫酸盐和盐酸盐中的至少一种 的混合物;
[0012] 步骤(2)磷酸萃取分解磷矿:将磷酸与预处理磷矿浆加入到萃取反应槽中进行萃 取分解反应,并同时加入复合净化剂脱氟脱砷,反应后的混合料浆过滤分离得到滤饼I与滤 液I,滤饼I经热水洗涤后烘干用作碱性土壤或石灰性土壤调理剂;
[0013] 步骤⑶结晶磷酸二氢钙制备:将磷酸二氢钙结晶改良剂加入滤液I中进行磷酸二 氢钙冷却结晶,过滤分离得到结晶磷酸二氢钙和滤液II,滤液II与步骤(4)中得到的湿法磷 酸混合后返回到步骤2中对预处理磷矿浆进行萃取分解,所述磷酸二氢钙结晶改良剂为水 溶性磷酸盐、硫酸盐中的至少一种;
[0014] 步骤(4)饲料级湿法净化磷酸及半水石膏制备:将步骤3中的结晶磷酸二氢钙与浓 硫酸进行二次萃取反应,过滤分离,滤液为湿法磷酸,一部分进入澄清槽中沉降分离得到饲 料级湿法净化磷酸产品和酸渣,酸渣返回步骤⑵用磷酸萃取夹带的磷,剩余的湿法磷酸与 滤液II混合返回步骤(2)中萃取分解磷矿;滤饼经热水洗涤、烘干后制得高纯度高白度半水 石膏产品。
[0015] 在上述方案中:步骤⑴中所述硝酸盐为硝酸钠或硝酸钾,所述硫酸盐为硫酸钠或 硫酸钾,所述盐酸盐为氯化钠或氯化钾,金属离子抑制剂的用量为预处理磷矿浆质量的 0.5 % -5 %。金属离子抑制剂与精矿浆的反应温度为20-50 °C,反应时间0.5-6h。优选反应温 度为30-40°C,反应时间2-3h。原材料易得,价格便宜,成本低,按照该量加入金属离子抑制 剂,能使得尽量少的铁铝镁杂质进入湿法磷酸中。
[0016] 在上述方案中,步骤(2)中,所述复合净化剂为活性硅藻土与钠盐、硫化物的混合 物,所述钠盐为碳酸钠、硫酸钠、硅酸钠中的至少一种,所述硫化物为硫化钠、硫化钾中的至 少一种,所述活性硅藻土的用量为预处理磷矿浆的质量的〇.1%_1%,优选为〇.5%-1%,所 述钠盐的加入量为预处理磷矿浆的质量的0.1 ,优选为0.5-1 %,所述硫化物的加入 量为预处理磷矿浆的质量的0.001-0.01%。采用该复合净化剂混合物,能很好的将氟、砷等 有害杂质去除。
[0017] 在上述方案中:步骤(2)中,磷酸与预处理磷矿浆的质量比为5-30:1;萃取分解反 应的温度为60-95°C,反应时间为l-6h,磷酸中P2O5的含量为30%-45%。磷酸与预处理磷矿 浆充分进行反应,生成磷酸二氢钙。
[0018] 优选:步骤(2)中,磷酸与预处理磷矿浆的质量比为10-20:1;萃取分解反应的温度 为70-85°C,反应时间为2-4h,磷酸中P2O5的含量为35%-42%。
[0019] 在上述方案中:步骤(3)中,所述磷酸二氢钙结晶改良剂为硫酸铁、硫酸铝、硫酸 镁、磷酸铁、磷酸铝、磷酸镁中的至少一种,所述磷酸二氢钙结晶改良剂的用量为滤液I质量 的0.01 %-0.5%。原材料易得。
[0020] 优选:所述磷酸二氢钙结晶改良剂为水溶性磷酸盐中的至少一种与硫酸盐中的至 少一种的混合;所述磷酸二氢钙结晶改良剂的用量为滤液I质量的0.05 %-0.2%。也是:硫 酸铁、硫酸铝、硫酸镁中的至少一种与磷酸铁、磷酸铝、磷酸镁中的至少一种的混合。
[0021] 在上述方案中:步骤⑷中,二次萃取反应的温度为80-110°C,优选90-110°C,反应 时间为l_8h,优选2-5h。
[0022] 在上述方案中:步骤(1)得到的精矿浆要求干基:WtP2〇5>30%,WtMgO〈l .0%,WtF〈 4%,Wt (Al2〇3+Fe2〇3)〈3%。磷矿原矿要求:WtP2〇5>25%,WtMgO〈4%,WtF〈4%,Wt (Al2O3+ Fe2O3) <3%,
[0023] 与现有技术相比:本发明的方法具有以下优点:
[0024] (1)提升湿法磷酸品质
[0025] 本发明工艺在湿法磷酸生产过程中进行了多次杂质脱除或分离操作,所得湿法磷 酸浓度高、杂质含量低:
[0026] ①通过对磷矿的预处理,经过浮选得到的精矿浆固含量65-75%;制得的精矿浆与 金属离子抑制剂反应,减少铁铝镁杂质进入湿法磷酸比例。
[0027] ②在萃取过程中加入复合净化剂,实现脱氟脱砷。
[0028] ③磷酸二氢钙结晶纯化时加入结晶改良剂,改善磷酸二氢钙晶体颗粒,形成粗大 整齐易过滤的磷酸二氢钙结晶,强化磷酸二氢钙结晶纯化过程,降低结晶磷酸二氢钙中杂 质含量。如果不加结晶改良剂,在结晶时,会夹带大量游离磷酸,杂质含量高,不易过滤。
[0029] ④在步骤⑷中,有害杂质氟进一步以四氟化硅或氟化氢逸出,湿法磷酸经沉降分 离得到了饲料级湿法净化磷酸,其中P2〇5/F (五氧化二磷与氟质量比)达到饲料级磷酸盐中 国标规定要求,可直接用于饲料级磷酸盐(如磷酸钙盐、磷酸铵盐等)的生产。
[0030] ⑵提升石膏品质
[0031] 本发明将磷矿中的钙大部分转化为高纯度高白度半水石膏,降低了普通石膏产 率,同时所得半水石膏纯度高、白度高、杂质含量低,可替代天然石膏或脱硫石膏在工业上 得以应用。因此本发明可降低普通石膏堆存处理费用,节约资源,保护生态环境。
[0032] ⑶磷收率高。
[0033] 本发明的磷矿萃取渣及半水石膏中磷含量低,整个工艺磷收率能达到95-98%。
[0034] ⑷简化流程,降低能耗。
[0035] 本发明在湿法磷酸制备过程中已对湿法磷酸进行多次净化,且浓度达到42-47 %, 可直接用于饲料级磷酸盐产品制备,无需后续浓缩及化学脱氟脱砷操作,简化了现有工艺 流程,降低了湿法磷酸浓缩能耗。
附图说明:
[0036] 图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
[0037] 下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的描述:
[0038] 实施例1
[0039] 步骤1磷矿预处理:磷矿原矿经破碎研磨成细度过200目泰勒筛85 %以上,原矿经 单一反浮选后得到固含量75 %的精矿浆;按照精矿浆重量将2.0 %硝酸与0.5 %硫酸钠缓慢 加入到精矿浆中,反应温度为40°C,反应时间2h,反应结束后所得料浆进行过滤分离,得到 预处理精矿浆。
[0040] 步骤2磷酸萃取分解磷矿:将磷酸(P2O5的含量为30%-45%)与预处理精矿浆按照 质量比10:1加入到萃取反应槽中,并同时加入复合净化剂活性硅藻土0.5% (按照预处理精 矿浆的重量)、碳酸钠1.0% (按照预处理精矿浆的重量)、硫化钠0.005% (按照预处理精矿 浆的重量),萃取反应温度为85°C,反应时间为2h,反应所得萃取料浆过滤分离得到滤液I与 滤饼I,滤饼I洗涤后烘干用作土壤调理剂,滤液I中CaO浓度为3.99%。
[0041] 步骤3结晶磷酸二氢钙制备:将硫酸铁0.01 % (按照滤液I重量)与磷酸铝0.04% (按照滤液I重量)加入步骤2中滤液I进行冷却结晶,过滤分离得到结晶磷酸二氢钙和滤液 II,滤液II与步骤4制得的湿法磷酸混合后返回步骤2中对预处理磷矿浆进行萃取分解。
[0042] 结晶磷酸二氢钙技术指标为:WtP2O5 = 47.47% ,WtCaO= 11.89%。
[0043] 步骤4饲料级湿法净化磷酸及半水石膏制备:用浓硫酸(质量浓度98%)萃取分解 步骤3中的结晶磷酸二氢钙,反应温度90°C,反应时间2h,反应结束后所得石膏料浆分离过 滤得到石膏滤饼及湿法磷酸,石膏滤饼经90°C热水洗涤后烘干得到半水石膏,纯度为 98.9%,白度为96.9 %,一部分湿法磷酸静置沉降分离得到浓度为45.87 %的饲料级湿法净 化磷酸,剩余的湿法磷酸与滤液II混合返回步骤2中萃取分解磷矿,沉降酸渣返至步骤2中 的磷矿萃取槽中回收里面夹带的磷。
[0044] 实施例1中步骤1中所得精矿浆(干基)的主要化学成分表(Wt%)
Figure CN106185853BD00071
[0046]实施例1中步骤3中结晶磷酸二氢钙的主要化学成分表(Wt%)
Figure CN106185853BD00072
[0048]实施例1中步骤4中湿法磷酸产品的主要化学成分表(Wt%)
Figure CN106185853BD00081
[0050] 湿法磷酸中P205/F (P2O5与F的质量之比:382 (饲料级磷酸盐国标P2〇5/F>280)。
[0051] 实施例1得到的高纯度高白度半水石膏产品(干基)的主要化学成分表(Wt%)。
Figure CN106185853BD00082
[0053] 实施案例2
[0054] 步骤1磷矿预处理:磷矿原矿经破碎研磨成细度过200目泰勒筛85 %以上,原矿经 单一反浮选后得到固含量65 %的精矿浆;将0.5 %硝酸钠与4.5 %硫酸缓慢加入到精矿浆 中,反应温度为20°C,反应时间6h,反应结束后所得料浆进行过滤分离,得到精矿浆。
[0055] 步骤2磷酸萃取分解磷矿:将磷酸(P2O5的含量为30%_45%)与精矿浆按照质量比 20:1加入到萃取反应槽中,并同时加入复合净化剂活性硅藻土1.0%、硫酸钠2.0%、硫化钾 0.001 %,萃取反应温度为60°C,反应时间为6h,反应所得萃取料浆过滤分离得到滤液I与滤 饼I,滤饼I洗涤后烘干用作土壤调理剂,滤液I中CaO浓度为4.20%。
[0056] 步骤3结晶磷酸二氢钙制备:将硫酸铝0.1%与磷酸铁0.1%加入步骤2中滤液I进 行冷却结晶,磷酸二氢钙晶浆中固相含量为3.5%,磷酸二氢钙晶浆过滤分离得到结晶磷酸 二氢钙和滤液II,滤液II与步骤4制得的湿法磷酸混合后返回步骤2中对预处理磷矿浆进行 萃取分解。结晶磷酸二氢钙技术指标为:WtP2O5 = 48.56% ,WtCaO= 12.59%。
[0057] 步骤4饲料级湿法净化磷酸及半水石膏制备:用浓硫酸(质量浓度98%)萃取分解 步骤3中的结晶磷酸二氢钙,反应温度IKTC,反应时间Ih,反应结束后所得石膏料浆分离过 滤得到石膏滤饼及湿法磷酸,石膏滤饼经90°C热水洗涤后烘干得到半水石膏,纯度为 98.1 %,白度为97 %,一部分湿法磷酸静置沉降分离得到浓度为44.79%饲料级湿法净化磷 酸,剩余的湿法磷酸与滤液II混合返回步骤2中萃取分解磷矿,沉降酸渣返至步骤2中的磷 矿萃取槽中。
[0058] 实施例2中步骤1中精矿浆(干基)的主要化学成分表(Wt%)
Figure CN106185853BD00083
[0060]实施例2中步骤3中结晶磷酸二氢钙的主要化学成分表(Wt%)
Figure CN106185853BD00084
[0062]实施例2中步骤4中湿法磷酸产品的主要化学成分表(Wt%)
Figure CN106185853BD00091
[0064] 湿法磷酸中P2O5/F (P2O5与F的质量之比:407 (饲料级磷酸盐国标P2〇5/F>280)。
[0065] 实施例2步骤4中高纯度高白度半水石膏产品(干基)的主要化学成分表(Wt%)。
Figure CN106185853BD00092
[0067] 实施案例3
[0068] 步骤1磷矿预处理:磷矿原矿经破碎研磨成细度过200目泰勒筛85 %以上,原矿经 单一反浮选后得到固含量70 %的精矿浆;将3.0 %硝酸与0.5 %氯化钠缓慢加入到精矿浆 中,反应温度为30°C,反应时间3h,反应结束后所得料浆进行过滤分离,得到精矿浆。
[0069] 步骤2磷酸萃取分解磷矿:将磷酸(P2O5的含量为30%-45%)与精矿浆按照质量比5 :1加入到萃取反应槽中,并同时加入复合净化剂活性硅藻土0.1 %、硅酸钠0.1 %、硫化钠 0.01%,萃取反应温度为95°C,反应时间为lh,反应所得萃取料浆过滤分离得到滤液I与滤 饼I,滤饼I洗涤后烘干用作土壤调理剂,滤液I中CaO浓度为4.56% ;
[0070] 步骤3结晶磷酸二氢钙制备:将硫酸铝0.3%与磷酸镁0.2%加入步骤2中滤液I进 行冷却结晶,磷酸二氢钙晶浆中固相含量为5.0%,磷酸二氢钙晶浆过滤分离得到结晶磷酸 二氢钙和滤液II,滤液II与步骤4制得的湿法磷酸混合后返回步骤2中对预处理磷矿浆进行 萃取分解。结晶磷酸二氢钙技术指标为:WtP2O5 = 47.35% ,WtCaO= 12.25%。
[0071] 步骤4饲料级湿法净化磷酸及半水石膏制备:用浓硫酸(质量浓度98%)萃取分解 步骤3中的结晶磷酸二氢钙,反应温度80°C,反应时间8h,反应结束后所得石膏料浆分离过 滤得到石膏滤饼及湿法磷酸,石膏滤饼经90°C热水洗涤后烘干得到半水石膏,纯度为 99.3 %,白度为96 %,一部分湿法磷酸静置沉降分离得到浓度为46.02 %饲料级湿法净化磷 酸,剩余的湿法磷酸与滤液II混合返回步骤2中萃取分解磷矿,沉降酸渣返至步骤2中的磷 矿萃取槽中。
[0072] 实施例3中步骤1中精矿浆(干基)的主要化学成分表(Wt%)
Figure CN106185853BD00093
[0074]实施例3中步骤3中结晶磷酸二氢钙的主要化学成分表(Wt%)
Figure CN106185853BD00094
[0076]实施例3中步骤4中饲料级湿法净化磷酸产品的主要化学成分表(Wt%)
Figure CN106185853BD00101
[0078] 湿法磷酸中P2O5/F (P2O5与F的质量之比:384 (饲料级磷酸盐国标P2〇5/F>280)。
[0079] 实施例3步骤4中高纯半水石膏产品(干基)的主要化学成分表(Wt%)。
Figure CN106185853BD00102
[0081] 实施案例4
[0082] 步骤1磷矿预处理:磷矿原矿经破碎研磨成细度过200目泰勒筛85 %以上,原矿经 单一反浮选后得到固含量75%的精矿浆;将0.4%盐酸与0.1 %硝酸钾缓慢加入到精矿浆 中,反应温度为50°C,反应时间0.5h,反应结束后所得料浆进行过滤分离,得到精矿浆。
[0083] 步骤2磷酸萃取分解磷矿:将磷酸(P2O5的含量为30%_45%)与精矿浆按照质量比 30:1加入到萃取反应槽中,并同时加入复合净化剂活性硅藻土0.5%、硅酸钠0.5%、硫化钾 0.01%,萃取反应温度为70°C,反应时间为4h,反应所得萃取料浆过滤分离得到滤液I与滤 饼I,滤饼I洗涤后烘干用作土壤调理剂,滤液I中CaO浓度为4.18% ;
[0084] 步骤3结晶磷酸二氢钙制备:将硫酸铁0.05 %与磷酸铁0.1 %加入步骤2中滤液I进 行冷却结晶,磷酸二氢钙晶浆中固相含量为4.59%,磷酸二氢钙晶浆过滤分离得到结晶磷 酸二氢钙和滤液II,滤液II与步骤4制得的湿法磷酸混合后返回步骤2中对预处理磷矿浆进 行萃取分解。结晶磷酸二氢钙技术指标为:WtP2〇5 = 46.23%,WtCaO=12.15%。
[0085] 步骤4饲料级湿法净化磷酸及半水石膏制备:用浓硫酸(质量浓度98%)萃取分解 步骤3中的结晶磷酸二氢钙,反应温度95°C,反应时间5h,反应结束后所得石膏料浆分离过 滤得到石膏滤饼及湿法磷酸,石膏滤饼经90°C热水洗涤后烘干得到半水石膏,纯度为 99.6%,白度为97 %,一部分湿法磷酸静置沉降分离得到浓度为44.29%饲料级湿法净化磷 酸,剩余的湿法磷酸与滤液II混合返回步骤2中萃取分解磷矿,沉降酸渣返至步骤2中的磷 矿萃取槽中。
[0086] 实施例4中步骤1中精矿浆(干基)的主要化学成分表(Wt%)
Figure CN106185853BD00103
[0088] 实施例4中步骤3中结晶磷酸二氢钙的主要化学成分表(Wt%)
Figure CN106185853BD00104
[0090]实施例4中步骤4中饲料级湿法净化磷酸产品的主要化学成分表(Wt%)
Figure CN106185853BD00111
[0092]实施例4步骤4中高纯半水石膏产品(干基)的主要化学成分表(Wt%)。
Figure CN106185853BD00112
[0094]本发明不局限于上述实施例,如:所述金属离子抑制剂还可以为硝酸、硫酸和盐酸 中的至少一种与除实施例1-4的水溶性硝酸盐、硫酸盐和盐酸盐中的至少一种的混合物等。 应当理解,本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改 和变化。凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推 理或者有限的实验可以得到的技术方案,皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (9)

1. 一种生产饲料级湿法净化磷酸联产高纯度高白度半水石膏的方法,其特征在于:该 方法包括如下工艺步骤: 步骤(1)磷矿预处理:磷矿原矿经破碎、研磨、浮选得到固含量为65-75%的精矿浆,将 金属离子抑制剂加入到精矿浆中,反应后过滤分离得到预处理磷矿浆,所述金属离子抑制 剂为硝酸、硫酸和盐酸中的至少一种与水溶性硝酸盐、硫酸盐和盐酸盐中的至少一种的混 合物; 步骤(2)磷酸萃取分解磷矿:将磷酸与预处理磷矿浆加入到萃取反应槽中进行萃取分 解反应,并同时加入复合净化剂脱氟脱砷,反应后的混合料浆过滤分离得到滤饼I与滤液I, 滤饼I经热水洗涤后烘干用作碱性土壤或石灰性土壤调理剂; 步骤(3)结晶磷酸二氢钙制备:将磷酸二氢钙结晶改良剂加入滤液I中进行磷酸二氢钙 冷却结晶,过滤分离得到结晶磷酸二氢钙和滤液II,滤液II与步骤⑷中得到的湿法磷酸混 合后返回到步骤(2)中对预处理磷矿浆进行萃取分解,所述磷酸二氢钙结晶改良剂为水溶 性磷酸盐、硫酸盐中的至少一种; 步骤(4)饲料级湿法净化磷酸及半水石膏制备:将步骤3中的结晶磷酸二氢钙与浓硫酸 进行二次萃取反应,过滤分离,滤液为湿法磷酸,一部分进入澄清槽中沉降分离得到饲料级 湿法净化磷酸产品和酸渣,酸渣返回步骤(2)用磷酸萃取夹带的磷,剩余的湿法磷酸与滤液 II混合返回步骤(2)中萃取分解磷矿;滤饼经热水洗涤、烘干后制得高纯度高白度半水石膏 产品。
2. 根据权利要求1所述生产饲料级湿法净化磷酸联产高纯度高白度半水石膏的方法, 其特征在于:步骤(1)中所述硝酸盐为硝酸钠或硝酸钾,所述硫酸盐为硫酸钠或硫酸钾,所 述盐酸盐为氯化钠或氯化钾,金属离子抑制剂的用量为预处理磷矿楽质量的0.5%-5%,金 属离子抑制剂与精矿浆的反应温度为20-50°C,反应时间0.5-6h。
3. 根据权利要求1所述生产饲料级湿法净化磷酸联产高纯度高白度半水石膏的方法, 其特征在于:步骤(2)中,所述复合净化剂为活性硅藻土与钠盐、硫化物的混合物,所述钠盐 为碳酸钠、硫酸钠、硅酸钠中的至少一种,所述硫化物为硫化钠、硫化钾中的至少一种,所述 活性娃藻土的用量为预处理磷矿楽的质量的0.1%-1 %,所述钠盐的加入量为预处理磷矿 浆的质量的0.1 % -2 %,所述硫化物的加入量为预处理磷矿浆的质量的0.001 -0.01 %。
4. 根据权利要求1-3任一项所述生产饲料级湿法净化磷酸联产高纯度高白度半水石膏 的方法,其特征在于:步骤(2)中,磷酸与预处理磷矿浆的质量比为5-30:1;萃取分解反应的 温度为60_95°C,反应时间为l_6h,磷酸中P2O5的含量为30%-45%。
5. 根据权利要求4所述生产饲料级湿法净化磷酸联产高纯度高白度半水石膏的方法, 其特征在于:步骤⑵中,磷酸与预处理磷矿浆的质量比为10-20:1;萃取分解反应的温度为 70-85°C,反应时间为2-4h,磷酸中P2O5的含量为35%-42%。
6. 根据权利要求4所述生产饲料级湿法净化磷酸联产高纯度高白度半水石膏的方法, 其特征在于:步骤⑶中,所述磷酸二氢钙结晶改良剂为硫酸铁、硫酸铝、硫酸镁、磷酸铁、磷 酸铝、磷酸镁中的至少一种,所述磷酸二氢钙结晶改良剂的用量为滤液I质量的0.01%-
0.5%〇
7. 根据权利要求6所述生产饲料级湿法净化磷酸联产高纯度高白度半水石膏的方法, 其特征在于:所述磷酸二氢钙结晶改良剂为水溶性磷酸盐中的至少一种与硫酸盐中的至少 一种的混合;所述磷酸二氢钙结晶改良剂的用量为滤液I质量的0.05 % -ο. 2 %。
8. 根据权利要求7所述生产饲料级湿法净化磷酸联产高纯度高白度半水石膏的方法, 其特征在于:所述步骤⑷中,二次萃取反应的温度为80-1KTC,优选90-1HTC,反应时间为 l-8h〇
9. 根据权利要求1所述生产饲料级湿法净化磷酸联产高纯度高白度半水石膏的方法, 其特征在于:步骤(1)得到的精矿浆要求干基:WtP2〇5>30%,WtMgO〈l .0%,WtF〈4%,Wt (Al2〇3+Fe2〇3)〈3%〇
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