CN113233438B - 一种磷酸氢钙产品控砷增产的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种磷酸氢钙产品控砷增产的方法，该方法包括以下步骤：（1）生产中控制磷酸氢钙二段中和料浆pH处于5.5‑6.5区间内；（2）向磷酸氢钙中和料浆中加入含钙降磷剂，加入量配比为n（Ca）：n（P）=1:2，同时加入pH调节剂维持料浆pH值不变，20‑45℃下搅拌反应1小时；（3）将处理后的料浆常温下静置沉降1小时，移去上层清液，抽滤下层固液混合物，烘干得到磷酸氢钙产品。本发明使用原料价格低廉，控砷安全隐患小、成本低，提高磷酸氢钙产量同时减少了废水处理成本，有望带来较大的经济效益，适应规模化生产和推广应用。

Description

一种磷酸氢钙产品控砷增产的方法
技术领域
本发明涉及饲料级磷酸氢钙生产领域，具体是一种磷酸氢钙产品控砷增产的方法。
背景技术
由于磷矿石含砷，各类磷化工产品生产都面临砷指标控制难题。在湿法磷酸中，砷主要以砷酸和亚砷酸形式存在，除砷方法主要有：化学沉淀法、吸附法、离子交换法、萃取法和生物法。在实际工业生产中，酸性条件下一般采用硫化钠脱砷。硫化钠脱砷危险性大，存在重大安全隐患，威胁操作人员生命健康安全。吸附法、离子交换法、萃取法和生物法一般价格高昂，限制其在工业领域应用。
湿法磷酸生产饲料级磷酸氢钙主要包括两段中和，反应料浆分离和产品干燥。其中，一段中和是加入石灰乳脱氟，控制pH=2-3；二段中和控制pH=5.5-7.0，磷酸与石灰乳反应生产磷酸氢钙产品。二段中和pH值是磷酸氢钙产品砷含量的重要影响因素，在pH=5.5-7.0区间，随着pH增高，溶液中砷含量急剧下降，沉淀进入产品，导致产品中砷含量急剧上升。pH值同时影响产品磷收率，pH控制偏低，加入石灰乳量少，磷酸未充分反应，产品产量低，磷损失严重。
鉴于硫化钠脱砷安全风险以及其他脱砷方法高昂的价格，企业生产为保证产品砷含量不超标，二段中和采取低pH值条件反应，导致产品产量低，磷损失严重，废水处理成本上升。
发明内容
本发明针对磷酸氢钙生产中面临的砷指标控制问题提供一种磷酸氢钙产品控砷增产的方法，该方法控制二段中和pH=5.5-6.5，向二段中和料浆中加入适当过量含钙降磷剂，使料浆中的钙离子增加，消耗料浆液相中游离磷酸根生成磷酸氢钙产品，同时加入pH调节剂维持料浆pH值，防止料浆pH上升导致磷酸氢钙产品砷含量超标。
本发明技术方案，一种磷酸氢钙产品控砷增产的方法，包括以下步骤：
（1）生产中控制磷酸氢钙二段中和料浆pH处于5.5-6.5区间内；
（2）向磷酸氢钙中和料浆中加入含钙降磷剂，加入量配比为n（Ca）：n（P）=1:2，同时加入pH调节剂维持料浆pH值不变，20-45℃下搅拌反应1小时。
（3）将处理后的料浆常温下静置沉降1小时，移去上层清液，抽滤下层固液混合物，烘干得到磷酸氢钙产品。
上述步骤（2）中，含钙降磷剂包括氯化钙、石灰、碳酸钙等工业级钙盐。其中，氯化钙、石灰采用水溶液添加，浓度10-15%；碳酸钙采用固体添加。
上述步骤（2）中，pH调节剂包括磷酸、硫酸、硝酸、盐酸等工业级酸,浓度不限。
上述步骤（3）中，抽滤压力为0.08MPa。
上述步骤（3）中，烘干温度70℃。
本发明使用原料价格低廉，控砷安全隐患小、成本低，提高磷酸氢钙产量同时减少了废水处理成本。工业实施改动小、改动费用低，有望带来较大的经济效益，适应规模化生产和推广应用。
具体实施方式
实施例1
分别称取1000g生产现场磷酸氢钙二段中和料浆（pH5.5，液相磷2028ppm）于2个2000ml烧杯AB中，置于水浴锅中，温度设定20℃。向A烧杯中加入15.3g浓度12%石灰乳，同时加入10%浓度盐酸维持料浆pH值5.5，搅拌反应1小时。B烧杯料浆搅拌1小时作空白对照样。从水浴锅中取出烧杯常温下静置沉降1小时，分析上层清液磷含量：处理样1250ppm，空白样1923 ppm。在 0.08MPa真空度下抽滤，烘干得到磷酸氢钙产品。分析磷酸氢钙产品砷含量：处理样11.8ppm，空白样10.3ppm；产品磷含量：处理样16.6%，空白样16.8%；产品称重：处理样49.3g，空白样45.8g。
实施例2
分别称取1000g生产现场磷酸氢钙二段中和料浆（pH5.8，液相磷1721ppm）于2个2000ml烧杯AB中，置于水浴锅中，温度设定30℃。向A烧杯中加入22.0g浓度14%氯化钙溶液，同时加入30%浓度硫酸维持料浆pH值5.8，搅拌反应1小时。B烧杯料浆搅拌1小时作空白对照样。从水浴锅中取出烧杯常温下静置沉降1小时，分析上层清液磷含量：处理样1080ppm，空白样1611 ppm。在 0.08MPa真空度下抽滤，烘干得到磷酸氢钙产品。分析磷酸氢钙产品砷含量：处理样16.3ppm，空白样15.1ppm；产品磷含量：处理样16.7%，空白样16.9%；产品称重：处理样54.6g，空白样50.3g。
实施例3
分别称取1000g生产现场磷酸氢钙二段中和料浆（pH6.3，液相磷1333ppm）于2个2000ml烧杯AB中，置于水浴锅中，温度设定45℃。向A烧杯中加入2.15g碳酸钙固体，同时加入42%浓度硝酸维持料浆pH值6.0，搅拌反应1小时。B烧杯料浆搅拌1小时作空白对照样。从水浴锅中取出烧杯常温下静置沉降1小时，分析上层清液磷含量：处理样923ppm，空白样1255ppm。在 0.08MPa真空度下抽滤，烘干得到磷酸氢钙产品。分析磷酸氢钙产品砷含量：处理样18.8ppm，空白样17.2ppm；产品磷含量：处理样16.5%，空白样16.8%；产品称重：处理样56.3g，空白样53.4g。

Claims (5)

1.一种磷酸氢钙产品控砷增产的方法，其特征在于包括以下步骤：
生产中控制磷酸氢钙二段中和料浆pH处于5.5-6.5区间内；
向磷酸氢钙中和料浆中加入含钙降磷剂，加入量配比为n（Ca）：n（P）=1:2，同时加入pH调节剂维持料浆pH值不变，20-45℃下搅拌反应1小时；
将处理后的料浆常温下静置沉降1小时，移去上层清液，抽滤下层固液混合物，烘干得到磷酸氢钙产品。
2.根据权利要求1所述的磷酸氢钙产品控砷增产的方法，其特征在于步骤（2）中，含钙降磷剂包括氯化钙、石灰、碳酸钙；其中，氯化钙、石灰采用水溶液添加，浓度10-15%；碳酸钙采用固体添加。
3.根据权利要求1所述的磷酸氢钙产品控砷增产的方法，其特征在于步骤（2）中，pH调节剂包括磷酸、硫酸、硝酸、盐酸，浓度不限。
4.根据权利要求1所述的磷酸氢钙产品控砷增产的方法，其特征在于步骤（3）中，抽滤压力为0.08MPa。
5.根据权利要求1所述的磷酸氢钙产品控砷增产的方法，其特征在于步骤（3）中，烘干温度70℃。
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