CN1789118A

CN1789118A - 采用硫酸法生产饲料磷酸氢钙的方法

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Publication number: CN1789118A
Application number: CNA2004100815028A
Authority: CN
Inventors: 冯孝桂
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-12-17
Filing date: 2004-12-17
Publication date: 2006-06-21
Anticipated expiration: 2024-12-17
Also published as: CN100548875C

Abstract

该发明属于采用硫酸法生产饲料磷酸氢钙的方法。包括一次、二次萃取、再经一段、二段、三段中和处理，过滤、干燥及母液回收。该方法由于在常规萃取基础上，增加了对第二次加入的磷矿粉在不添加相应硫酸的条件下，利用粗磷酸中第一氢离子及残留硫酸的作用对其进行萃取，并对三段中和处理后的母液回收处理后返回利用。因而具有可较背景技术分别降低硫酸耗量15～20％，石灰乳耗量20％左右，P₂O₅收率提高10％左右，生产成本下降10～20％，且避免了母液排放污染环境等特点。克服了背景技术必须采用过量硫酸萃取，硫酸、石灰乳等耗量大、P₂O₅收率较低，母液排放污染环境、生产成本高较等弊病。

Description

采用硫酸法生产饲料磷酸氢钙的方法

技术领域

本发明属于化工生产中以磷矿粉为原料、采用硫酸法生产饲料磷酸氢钙的方法。

背景技术

传统采用硫酸法生产饲料磷酸氢钙的方法，是通过硫酸直接分解磷矿粉，经沉降、过滤获取粗磷酸后经一次中和处理脱氟、脱氟液再经二次中和处理、过滤、干燥即得饲料磷酸氢钙产品。该方法虽然具有工艺流程较短等特点，但由于必须用过量硫酸进行萃取，否则将造成磷矿粉分解率下降，石膏结晶小、过滤困难、磷收率低等不良后果，因而存在硫酸等原料耗量高、P₂O₅收率低，生产成本高等弊病。针对这些弊病，在专利号为ZL94111776、名称为《一种用硫酸法制取萃取磷酸及含磷溶液的方法》的专利文献中，公开了一种首先采用生产过程获得的萃取磷酸对原料磷矿粉进行预处理，以除去原料中的碳酸盐及萃取磷酸中的游离硫酸、再经沉降分离后，上层清液即为磷酸，下层稠浆再与硫酸进行酸解以获取萃取磷酸，该萃取磷酸再返回用于预处理磷矿粉。所获得的磷酸再按常规工艺进行脱氟、加入氢氧化钙或碳酸钙，最后经沉淀、干燥即可得饲料磷酸氢钙产品。该技术虽然在一定程度上降低了硫酸的耗量，提高了溶液的过滤强度和设备的生产能力；但仍存在硫酸、石灰乳等原材料耗量高，P₂O₅收率较低，生产成本较高等弊病。

发明内容

本发明的目的是针对上述背景技术存在的弊病，改进设计一种采用硫酸法生产饲料磷酸氢钙的方法，以达到有效降低硫酸等原材料的耗量，提高P₂O₅的收率，废水回收利用、降低排放污染及生产成本等目的。

本发明的解决方案是在常规工艺基础上，将对磷矿粉的萃取分两步进行，第一步按常规组份及配比投料，获得粗磷酸后，在加热的条件下再投入原矿粉重量15～20％的磷矿粉及二次中和处理后的滤饼，利用磷酸中的第一氢离子及残留的硫酸进行第二次萃取，第二次萃取不再加入硫酸，然后进行一段(次)中和及二段(次)中和处理，二段中和后的滤饼返回二次萃取槽，而滤液(脱氟液)则再进行三段(次)中和后、过滤，滤饼经干燥处理即获得成品饲料级磷酸氢钙，废水(母液)再经中和处理后、清水返回利用；本发明即以此实现其发明目的。因此，本发明包括：

A、一次萃取：将磷矿粉或矿浆与硫酸按磷矿粉中CaO计与硫酸的摩尔比为1∶1.015～1.03的比例投入萃取槽，按常规方法在搅拌下进行萃取、过滤、滤渣洗涤，尾气回收或净化后排放；经洗涤后的滤渣磷石膏另作它用，滤液及洗涤液送入反应釜；

B、二次萃取：将反应釜内的滤液加热到80～110℃，再加入A工序投入的磷矿粉重量15～20％的磷矿粉或矿浆，强力搅拌反应20～60分钟至磷矿粉充分酸解、停止加热，然后加入上一循环D工序二段中和处理后的滤渣、继续搅拌反应3～15分钟后送入中和槽；

C、一段中和：上述料液在搅拌状态下、缓慢加入石灰乳进行中和处理至料液PH值1.8～2.5后，放入澄清池冷却、澄清；上层清液抽出，下层浓缩液经压滤，滤饼用作肥料、滤液并入上层清液作为初脱液送入二段中和槽；

D、二段中和：在搅拌状态下，向初脱液内缓慢加入浓度为10～15wt％的石灰乳至料液中的磷氟比达100时止，料液终点PH值为2.8～3.1，经过滤、滤饼返回B工序，脱氟处理后的滤液输入中和槽；

E、三段中和：经脱氟处理的滤液、在搅拌状态下缓慢加入浓度为5～10wt％的石灰乳，将料液中和处理至PH6.0～6.3止；

F、过滤、干燥：将E所得料液过滤，母液送入中和槽回收处理，滤饼经≤100℃温度干燥，即得饲料磷酸氢钙成品；

G、母液回收：经F工序过滤所得母液，在搅拌状态下加入浓度≤5wt％的石灰乳、中和反应至PH8～8.5后，放入澄清池澄清，沉淀物经压滤、烘干，所得饲料磷酸氢钙并入上工序成品中；上层清水返回用于配制矿浆及洗涤石膏。

在二次萃取中所述加热到80～110℃，是在密闭条件下加热，其加热方式为蒸汽加热。而所述强力搅拌，其搅拌速度为11～13m/秒。在一段及二段中和处理中的中和处理剂还包含CaCO₃。

本发明由于增加了二次萃取工序、利用常规萃取所得粗磷酸中的第一氢离子及残留硫酸的作用，对第二次加入的磷矿粉在不另加硫酸的条件下进行酸解以萃取出其中的磷，既提高了粗磷酸中磷的含量，又由于料液中酸度的降低使部分铁、铝、氟等杂质沉淀析出，相应缩短中和除杂及脱氟处理的时间及石灰乳的用量；三段中和后的母液回收处理，既回收了部分产品，又使清液得以返回用于配制矿浆和洗涤石膏、有效解决了环境污染问题。因而本发明具有在相同条件下可较背景技术降低硫酸耗量15～20％，降低石灰乳耗量20％左右，提高P₂O₅收率10％左右，生产成本下降10～20％，并具有质量稳定等特点。

实施例

本实施例采用的磷矿粉为含P₂O₅ 34wt％、CaO 45.5wt％、F 3.3wt％、粒度100目的矿粉，硫酸浓度为98％。

A、一次萃取：将850g磷矿粉加水2200ml调成矿浆与705.5g硫酸共入5000ml的反应器中、搅拌反应5小时后，采用布氏漏斗对料浆进行真空抽滤、并用1250ml清水分3次洗涤滤渣，得磷石膏滤渣约1700g、另作它用；滤液及洗涤液共3000ml作为粗磷酸送入反应釜；

B、二次萃取：向反应釜内通入蒸汽、将粗磷酸加热至95℃后，加入以150g磷矿粉与390ml水配成的矿浆，在12m/秒速度下搅拌反应30分钟、停止加热，然后加入上一循环D工序所得滤饼283g，继续搅拌反应5分钟后，将料液放入开口式中和反应器内；

C、一段中和除杂：在搅拌条件下向料液中缓慢加入浓度为15wt％的石灰乳65ml，将料液PH值调至2.0后冷却、澄清，上层清液吸入二段中和处理器、下层浓缩液经压滤、滤饼230g用作肥料，滤液亦送入二段中和处理器与上层清液混合、共得3100ml初脱液；

D、二段中和脱氟：将经一段中和后的初脱液在搅拌状态下缓慢加入浓度为12wt％的石灰乳1100ml至料液终点PH值3.0后，离心过滤、得滤饼290g、脱氟滤液3950ml；

E、三段中和：上述脱氟液在搅拌状态下缓慢加入浓度为8wt％的石灰乳1000ml，反应至料液PH值6.2止；

F、过滤、干燥：将三段中和后的料液送入离心过滤，得母液4400ml并送入中和反应器回收处理，滤饼送入恒温干燥箱，在90℃温度下干燥至含水率≤3％后、得饲料磷酸氢钙成品700g；

G、母液回收：送入中和处理器的母液在搅拌下缓慢加入浓度为4wt％的石灰乳150ml，中和处理至料液PH8后澄清，上层清水约4500ml抽出，返回用于调制矿浆和洗涤石膏；下层沉淀物经加压抽滤后，滤得物亦送恒温箱在90℃温度下干燥，得饲料磷酸氢钙17g。

本实施例共得饲料磷酸氢钙成品717g，经检测其中含：P 16.83％、F 0.11％、Ca 21.3％。

Claims

1、一种采用硫酸法生产饲料磷酸氢钙的方法，该方法包括：

C、一段中和：上述料液在搅拌状态下、缓慢加入石灰乳进行中和处理至料液PH值1.8～2.5后，放入澄清池冷却、澄清；上层清液抽出，下层浓缩液经压滤，滤饼用作肥料、滤液并入上层清液作为初脱液送入二次中和槽；

D、二段中和：在搅拌状态下，向初脱液内缓慢加入浓度为10～15WT％的石灰乳至料液中的磷氟比达100时止，料液终点PH值为2.8～3.1经过滤、滤饼返回B工序，脱氟处理的滤液输入中和槽；

F、过滤、干燥：将E所得料液过滤，母液送入中和槽；回收处理，滤饼经≤100℃温度下干燥，即得饲料磷酸氢钙成品；

G、母液回收：经F工序过滤所得母液，在搅拌状态下加入浓度≤5WT％的石灰乳、中和反应至PH8～8.5后，放入澄清池澄清，沉淀物经压滤、烘干，所得饲料磷酸氢钙成品并入上工序成品中；上层清水返回用于配制矿浆及洗涤石膏。

2、按权利要求1所述硫酸法生产饲料磷酸氢钙的方法，其中所述在二次萃取中加热到80～110℃，是在密闭条件下加热，其加热方式为蒸汽加热。

3、按权利要求1所述硫酸法生产饲料磷酸氢钙的方法，其中在二次萃取中所述强力搅拌，其搅拌速度为11～13m/秒。

4、按权利要求1所述硫酸法生产饲料磷酸氢钙的方法，其中在一段及二段中和处理中的中和处理剂还包含CaCO₃。