CN1091424C - 磷矿浆减水晶形调节剂的使用方法 - Google Patents

磷矿浆减水晶形调节剂的使用方法 Download PDF

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Abstract

一种用于硫酸法湿法磷酸或湿法磷肥生产工艺的磷矿浆减水晶形调节剂含有脱水改性黑液固体粉末；其使用方法是在硫酸法湿法磷酸或普通过磷酸钙或磷酸二氢铵生产工艺中的磷矿湿法磨矿中加入该磷矿浆减水晶形调节剂，该磷矿浆减水晶形调节剂的添加量为0.1%至1.0%。利用本发明，可提高鲜肥转化率，缩短熟化时间，防止成品肥有效磷的退化，降低工艺生产对磷矿品位、质量和硫酸浓度的要求，提高球磨机生产能力，加速磷石膏结晶，使磷石膏的晶体长得粗大整齐，加快过滤速度，提高萃取率、洗涤率，降低料浆粘度和终点水份，提高产量，降低能耗。

Description

磷矿浆减水晶形调节剂的使用方法
本发明涉及硫酸法湿法磷酸或湿法磷肥生产工艺中的磷矿浆减水晶形调节剂及其使用方法。
在磷酸和各种磷肥生产中，湿法生产工艺在我国已步入现代化的大型生产。如南京化学工业公司设计院编的化学工业出版社出版的《普通过磷酸钙工艺设计手册》和吴佩芝主编的化学工业出版社出版的《湿法磷酸》书中公开了硫酸法湿法磷酸生产工艺和普通过磷酸钙湿法生产工艺，如熊家林等主编的化学工业出版社出版的《磷化工概论》书中公开了湿法磷肥生产工艺。
但是，在硫酸法湿法磷酸或湿法磷肥生产工艺中，针对疏水性磷矿，如何在保证矿浆具有必要流动性前提下，降低矿浆含水量，以维持生产系统水平衡；加速磷石膏结晶，得到粗大整齐的磷石膏以提高萃取率、洗涤率，提高料浆蒸发水份等一直都是急需解决的问题。
鉴于上述存在的问题，本发明的目的在于提供一种在保证矿浆具有必要流动性前提下、降低矿浆含水量、并且加速磷石膏结晶的磷矿浆减水晶形调节剂及其使用方法。
本发明的目的是通过以下措施来实现的：
一种用于硫酸法湿法磷酸生产工艺的磷矿浆减水晶形调节剂含有脱水改性黑液固体粉末；其使用方法是在硫酸法湿法磷酸生产工艺中的磷矿湿法磨矿中加入该磷矿浆减水晶形调节剂，而该磷矿浆减水晶形调节剂的添加量为磷矿石总重量的0.1％至1.0％。
一种用于湿法磷肥生产工艺的磷矿浆减水晶形调节剂含有脱水改性黑液固体粉末，其有两种使用方法，其一是在普通过磷酸钙生产工艺中的磷矿湿法磨矿中加入该磷矿浆减水晶形调节剂，该磷矿浆减水晶形调节剂的添加量为磷矿石总重量的0.1％至1.0％；其二是在磷酸二氢铵生产工艺中磷矿湿法磨矿中加入该磷矿浆减水晶形调节剂，该磷矿浆减水晶形调节剂的添加量为磷矿石总重量的0.1％至1.0％。
本发明中所述的脱水改性黑液固体粉末是指：利用专利公开为CN1126261A的方法所得到的黑色水溶性固体粉末。
本发明磷矿浆减水晶形调节剂，属于阴离子表面活性剂，与矿同时加入球磨机，直接湿磨，因矿粉表面带负电荷，使疏水基靠近矿粉，极性基朝向水中，从而使矿粉原来的疏水极性表面变成亲水极性表面，使矿粉高度分散于水中，降低矿粉-水间的界面张力，抑制凝聚，增加矿粉之间的润湿作用，提高矿浆分散体系的稳定性，降低表观粘度，增加流动性，达到减水降粘的目的。
下面结合实施例对本发明作进一步描述：
实施例1：
新疆哈密磷肥厂年产5万吨普通过磷酸钙装置：
                         P2O5  Fe2O3  AL2O3  CaO    酸不溶物
矿(1)(贵州矿)％         31.68      1.256    0.877    47.99  6.38
矿(2)(甘肃红柳河矿)％   20.30      9.65     2.58     28.98  32.60
矿(1)∶矿(2)＝1∶1      配矿   总磷为25-26％
生产指标：
         矿浆含水量25％  本磷矿浆减水晶形调节剂添加量0.1％
         酸用量56-57％   熟化期12天
             有效磷      转化率      水分       游离酸
鲜肥％       11.88       84.50       13.50      8.50
成品肥％     13.00       88.30       8.67       3.90
班产量       90吨
实施例2：
新疆哈密磷肥厂年产5万吨普通过磷酸钙装置：
                     P2O5   Fe2O3 AL2O3 CaO    酸不溶物
矿(1)(贵州矿)％       31.68   1.256     0.877   47.99   6.38
矿(2)(甘肃红柳河矿)％ 20.30   9.65      2.58    28.98   32.60
矿(1)∶矿(2)＝1∶1    配矿    总磷为25-26％
生产指标：
         矿浆含水量25％  本磷矿浆减水晶形调节剂添加量0.5％
         酸用量56-57％  熟化期10天
            有效磷      转化率      水分     游离酸
鲜肥％      14.66        87.54      12.53    7.25
成品肥％    16.04        92.47      7.56     2.94
班产量      90吨
实施例3：
新疆哈密磷肥厂年产5万吨普通过磷酸钙装置：
                       P2O5 Fe2O3 AL2O3 CaO   酸不溶物
矿(1)(贵州矿)％        31.68  1.256   0.877   47.99    6.38
矿(2)(甘肃红柳河矿)％  20.30  9.65    2.58    28.98    32.60
矿(1)∶矿(2)＝1∶1     配矿   总磷为25-26％
生产指标：
         矿浆含水量25％  本磷矿浆减水晶形调节剂添加量1.0％
         酸用量56-57％   熟化期10天
             有效磷      转化率      水分       游离酸
鲜肥％       15.95       84.65       11.50      6.50
成品肥％     17.00       91.30       6.38       2.90
班产量       90吨
实施例4：
新疆昌吉化肥厂年产3万吨磷酸二氢铵装置：
本磷矿浆减水晶形调节剂添加量为0.1％(以磷矿石总重量计)
             P2O5    SiO2     Fe2O3   AL2O3   MgO    CaO
磷矿组成％   28.52     10.66       2.07      2.48      1.95   42.93
生产指标％  石  膏     石膏水溶  萃取率         洗涤率      矿  浆
            含液量     性P2O5                             含水量
            16.36      0.25      95.0           95.11       33.0
            料  浆     成品有效  成品含N        水  份      日产量
            含水量     P2O5
            30.0       40.53     11.54          0.60        89.5吨
实施例5：
新疆昌吉化肥厂年产3万吨磷酸二氢铵装置：
本磷矿浆减水晶形调节剂添加量为0.4％(以磷矿石总重量计)
            P2O5  SiO2     Fe2O3   AL2O3 MgO    CaO
磷矿组成％  28.52   10.66      2.07      2.48    1.95   42.93
生产指标％  石  膏  石膏水溶  萃取率       洗涤率      矿  浆
            含液量  性P2O5                           含水量
            17.36   0.36      97.0         98.11       33.0
            料  浆  成品有效  成品含N      水  份      日产量
            含水量  P2O5
            31.0    42.43     12.14        0.57        89.5吨
实施例6：
新疆昌吉化肥厂年产3万吨磷酸二氢铵装置：
本磷矿浆减水晶形调节剂添加量为1.0％(以磷矿石总重量计)
            P2O5    SiO2    Fe2O3   AL2O3  MgO     CaO
磷矿组成％  28.52    10.66      2.07       2.48     1.95    42.93
生产指标％  石  膏   石膏水溶  萃取率       洗涤率        矿  浆
            含液量   性P2O5                             含水量
            17.5     0.36      98.0         98.51         33.0
            料  浆   成品有效  成品含N      水  份        日产量
            含水量   P2O5
            30.0     43.5      13.50        0.45          89.5吨
使用本发明磷矿浆减水晶形调节剂的效果有以下几点：
一、在普通过磷酸钙生产工艺中的磷矿湿法磨矿中加入该磷矿浆减水晶形调节剂后：
(1)降低了对磷矿的品位要求，可使P2O5含量为20％的疏水性磷矿与云贵P2O5含量在28-30％的磷矿按1∶1配矿使用，成品质量可达三级品以上。
(2)使用本发明后，使矿浆含水量从30-32％降低到20-25％。
(3)使浓硫酸浓度从96-98％，降低到87-90％。
(4)使鲜肥熟化由15-28天缩短到7-10天，且无退化现象。
(5)可使中、高品位磷矿的产品质量提高一个等级，由2级品提高到1级品。
(6)提高磨机生产能力，处理能力从6-8吨/小时，提高到8-12吨/小时。
二、磷矿二氢铵生产
(1)降低对矿石质量要求，可使用R2O3(即半氧化物)大于8％，P2O5含量26-28％的磷矿石。
(2)萃取率由95％提高98％以上，洗涤率从94％提高到98％以上。
(3)料浆含水量由36-38％，降低到30-31％。
(4)月均日产量由34吨提高到75吨以上。
三、与其它相关技术比较：
普通过磷酸钙生产：
(1)加氨水达到减水目的，使设备腐蚀增加，恶化操作环境。本磷矿浆减水晶形调节剂对设备无腐蚀。
(2)添加水玻璃，但使产品易结块。而本磷矿浆减水晶形调节剂使肥料表面干燥松散，内部疏松多孔，成蜂窝状，物理性能优良。
(3)添加腐植酸钠，价格高，吨成本10-15元，本发明吨肥成本3-4元。
(4)添加氯化钠，因释放出大量氯化氢气体而恶化操作环境，并且对副产品氟硅酸钠造成污染。
四、对磷石膏晶体形状的调节：
附图1为未加本磷矿浆减水晶形调节剂的磷石膏的晶体的电镜照片，
附图2为加本磷矿浆减水晶形调节剂的磷石膏的晶体的电镜照片，
比较附图1与附图2，本磷矿浆减水晶形调节剂对磷石膏的晶体的大小影响很大，如附图2所示的磷石膏的晶体呈单粒斜方形六面体，粗大、整齐、匀称，长、宽比均为2至3∶以上，为最佳比例，厚度增加3至5倍，整个体积增大5至10倍。这样有利于过滤及洗涤，从而提高了磷矿的转化率、缩短了反应周期。

Claims (5)

1.一种将脱水改性罴液固体粉末用作硫酸法湿法磷酸生产工艺的磷矿浆减水晶形调节剂的用途，其特征在于该磷矿浆减水晶形调节剂为含有脱水改性黑液固体粉末。
2.根据权利要求1所述的磷矿浆减水晶形调节剂的用途，其特征在于硫酸法湿法磷酸生产工艺中的磷矿湿法磨矿中加入该磷矿浆减水晶形调节剂，而该磷矿浆减水晶形调节剂的添加量为磷矿石总重量的0.1％至1.0％。
3.一种将脱水改性黑液固体粉末用作湿法磷肥生产工艺的磷矿浆减水晶形调节剂的用途，其特征在于该磷矿浆减水晶形调节剂为含有脱水改性黑液固体粉末。
4.根据权利要求3所述的磷矿浆减水晶形调节剂的用途，其特征在于普通过磷酸钙生产工艺中的磷矿湿法磨矿中加入该磷矿浆减水晶形调节剂，该磷矿浆减水晶形调节剂的添加量为磷矿石总重量的0.1％至1.0％。
5.根据权利要求3所述的磷矿浆减水晶形调节剂的用途，其特征在于磷酸二氢铵生产工艺中的磷矿湿法磨矿中加入该磷矿浆减水晶形调节剂，该磷矿浆减水晶形调节剂的添加量为磷矿石总重量的0.1％至1.0％。
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