CN1415536A

CN1415536A - 二次烧结生产饲料级脱氟磷酸三钙的方法

Info

Publication number: CN1415536A
Application number: CN 02128036
Authority: CN
Inventors: 胡仁学
Original assignee: Tuofu Phosphor And Calcium Co Ltd Kaiyang Guizhou
Current assignee: Tuofu Phosphor And Calcium Co Ltd Kaiyang Guizhou
Priority date: 2002-12-11
Filing date: 2002-12-11
Publication date: 2003-05-07
Anticipated expiration: 2022-12-11
Also published as: CN1161272C

Abstract

本发明公开了一种二次烧结生产饲料级脱氟磷酸三钙的方法，涉及饲料级磷酸盐的生产方法，目的是解决以含氟量较高的磷矿作原料生产合格磷酸三钙产品的问题。本发明是以无烟煤生产的水煤气作燃料，在回转窑中在1280～1350℃下经第一次烧结，再将磷矿粉磨成细粉，与脱氟剂纯碱(或Na₂SO₄)、石灰石粉按配方计量，经充分混合、均化后，加入热法磷酸粘结制成小球，之后将小球在回转窑中在1460～1530℃下进行第二次烧结，然后将炉料二次磨粉制得饲料级脱氟磷酸三钙。本方法可以使用氟含量较高的磷矿生产符合国际标准及国内企业标准的产品，合格率大于98％；本方法可以连续、稳定地生产合格产品，生产成本还低于原有工艺。

Description

二次烧结生产饲料级脱氟磷酸三钙的方法

技术领域

本发明涉及磷酸盐和饲料添加剂，具体而言涉及饲料级脱氟磷酸三钙的生产方法。

技术背景

脱氟磷酸三钙常用作家畜饲料的磷钙元素添加剂。原有的脱氟磷酸三钙生产方法包括旋风炉熔融法和酸热法(又称烧结法)，国外多用天然气或重油为燃料；国内在用煤为燃料生产磷酸三钙方面取得一些进展，新的工艺不断问世，例如中国专利95111505号“以煤粉为燃料的高浓度脱氟磷酸盐制造方法”、中国专利申请件96118430号“炉窑法脱氟磷酸三钙的生产工艺”、中国专利申请件00115684号“沸腾炉中以煤为燃料脱氟磷酸三钙的制造方法”、中国专利申请件00115685号“脱氟磷酸盐的制造和含氟尾气的净化方法”等。采用煤为燃料，在窑的低温段易产生“结圈”现象，而且煤粉燃烧后煤灰会影响产品质量；同时采用一次烧成，脱氟效果不理想，尤其对于用含氟量较高的磷矿作原料，产品质量难以合格。迄今为止，采用二次烧结生产脱氟磷酸三钙的工艺尚未见报道。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，使用含氟量较高的磷矿作原料，生产合格的产品，从而提供一种用无烟煤生产的水煤气作燃料，二次烧结生产饲料级磷酸三钙的方法。

为达到发明目的，发明人经过对生产工艺的反复研究，找出了以无烟煤生产的水煤气作燃料，在回转窑中二次烧结、二次磨粉的饲料级脱氟磷酸三钙的生产方法。其具体技术方案如下：

先将磷矿破碎成粒度为0.1～10mm的磷矿砂，送至回转窑在1280～1350℃下燃烧水煤气进行煅烧，同时加入水蒸汽，连续加料、连续出料。这就是一次烧结工序，简称“一烧”。一烧的作用是将磷矿中所含碳酸盐在高温下完全分解，同时在高温下加入蒸汽脱出磷矿砂中的部分氟(脱出氟25％～35％)，降低磷矿砂的含氟量，相应提高其中CaO和P2O5的含量，以确保二次烧结时的转化率。

将经过一烧后的磷矿砂磨成95～100目的磷矿粉，按磷矿粉与纯碱、95目石灰石粉的质量比为91∶11∶6的配方计量，经充分混合、均化后，用浓度40％～85％的热法磷酸粘结成粒径为2～6mm的小球。

再将上述小球送入回转窑在1460～1530℃下燃烧水煤气、加入水蒸汽进行第二次烧结，磷矿在烧结过程中脱氟转化为磷酸三钙，这就是“二烧”。回转窑中的氟化氢(HF)被CaO或石灰石吸收生成固态的氟化钙(CaF₂)。氟吸收率在95％(质量)以上。

二烧后的炉料经过冷却，再次磨成细度为95～100目的细粉，即为成品，经称量、包装出厂。该成品中P₂O₅的枸溶率高于95％，磷氟比(P/F)大于100，不含砷、铅、镉等重金属有害杂质。

两次烧结所用的燃料水煤气，是用无烟煤作燃料、在水煤气发生炉中产生的，其平均发热量为5315kJ/m³(标)。

所用的水蒸汽压力为0.3～0.35MPa，蒸汽与水煤气一道加入回转窑。

回转窑的转速可控制在38～58s/r(每转1周的时间)，即回转窑电动机转速在700～800r/min；回转窑排放的尾气中有少量HF、尘埃和微量SO₂，可按常规处理方法进行处理、净化，达标后经排风机稠至烟囱排放。

本发明的方法，可以使用氟含量较高的磷矿(例如氟含量为3.7％左右的开阳磷矿)生产符合国际标准(如美国饲料磷酸盐标准、前苏联脱氟磷酸钙产品国家标准ΓOCT-23994-80)，也符合国内企业标准(如云南脱氟磷酸钙企业标准Q/YXSJ01-1977)的饲料级磷酸三钙产品，产品合格率大于98％。使用水煤气作燃料，既有效地避免了燃煤产生的结圈问题，又避免了煤灰进入产品对产品的污染、增加重金属含量、降低产品质量等问题。本发明方法不仅可以连续、稳定地生产合格的饲料级磷酸三钙产品，而且生产成本还低于原有的用煤为燃料一次烧结生产磷酸三钙的工艺，这是因为二次烧成法生产1吨磷酸三钙所消耗的热法磷酸比一次烧成法降低了1/3左右，脱氟剂用量也相对减少，加之产品质量和产量增加，平均每吨产品的成本低于原有工艺所生产的产品成本。

具体实施方式

实施例取贵州省开阳地区生产的磷矿石为原料，其化学成分(W％)如下表所示：

成分 P₂O₅ CaO SiO₂ F MgO Al₂O₃ Fe₂O₃

含量 35.56 48.24 3.24 3.7 0.74 1.02 2.45

成分 Na₂O K₂O Pb CO₂ H₂O 合计

含量 0.357 0.40 0.003 3.77 0.52 100

将磷矿破碎成粒度为0.1～10mm的磷矿砂，送至Φ2.2m×50m的1号回转窑内燃烧水煤气进行煅烧，煅烧温度视窑内烧成带的情况控制调节在1280～1350℃，同时加入0.35MPa的水蒸汽，连续加料、连续出料。回转窑电动机转速控制在720r/min，使回转窑的转速控制在40s/r(40秒钟旋转1周)；每小时的下料量控制在3.5～4吨。经一烧后磷矿砂成分变化为：

成分 P₂O₅ CaO F

含量 37.62 50.75 3.06

将经过一烧后的磷矿砂磨成95～100目的磷矿粉，取该磷矿粉910kg与脱氟剂纯碱110kg、95目的石灰石粉60kg，经充分混合、均化后，加入浓度70％的热法磷酸162.5kg粘结制成粒径为2～6mm的小球1242.5kg。

再将上述小球送入Φ2.2m×50m的2号回转窑进行第二次烧结，用水煤气燃烧，加入压力为0.35MPa的水蒸汽，控制温度在1460～1530℃，回转窑电动机转速控制在720r/min，使回转窑的转速控制在40s/r，磷矿在烧结过程中脱氟并转化为磷酸三钙。

二烧后的炉料经过冷却，再次磨成细度为95～100目的细粉，即为成品，经称量、包装出厂。每小时的产量为2.083吨。成品中P₂O₅的枸溶率高于95％，磷氟比(P/F)大于100，不含砷、铅、镉等重金属有害杂质。

两次烧结所用的水煤气，是用热值为24000～30000kJ/kgd无烟煤作燃料、用山西重工业设备厂制造的时产6500m³(标)水煤气的煤气发生炉发生的，其平均发热量为5315kJ/m³(标)。

Claims

1 用磷矿通过回转窑烧结生产饲料级脱氟磷酸三钙的方法，其特征包括：

(1)先将磷矿破碎成粒度为0.1～10mm的磷矿砂，送至回转窑在1280～1350℃下燃烧水煤气进行煅烧，同时加入水蒸汽，连续加料、连续出料；

(2)将经过一烧后的磷矿砂磨成95～100目的磷矿粉，与脱氟剂纯碱(或Na₂SO₄)、石灰石粉按配方计量，经充分混合、均化后，加入热法磷酸粘结制成粒径为2～6mm的小球；

(3)再将上述小球送入回转窑在1460～1530℃下燃烧水煤气、加入水蒸汽进行第二次烧结，磷矿脱氟转化为磷酸三钙；

(4)二烧后的炉料经过冷却，再次磨成细度为95～100目的细粉，即为成品。

2 按照权利要求1所述的生产饲料级脱氟磷酸三钙的方法，其特征在于制球时磷矿粉与纯碱、石灰石粉的质量比为91∶11∶6，用40％～85％的热法磷酸粘结成球。

3 按照权利要求1所述的生产饲料级脱氟磷酸三钙的方法，其特征在于两次烧结所用的水煤气，是用无烟煤作燃料、在水煤气发生炉中产生的。

4 按照权利要求1、2和3所述的生产饲料级脱氟磷酸三钙的方法，其特征在于所用的水蒸汽压力为0.3～0.35MPa，蒸汽与水煤气一道加入回转窑。

5 按照权利要求1所述的生产饲料级脱氟磷酸三钙的方法，其特征在于回转窑的转速控制在38～58s/r。