專利名稱：飼料磷酸氫鈣的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種以雜質(zhì)含量高的中低品位磷礦和硫酸為原料，先制取二水濕法磷酸，再用石灰乳進(jìn)行兩段中和制取飼料磷酸氫鈣的生產(chǎn)方法。
成都科技大學(xué)出版社一九八九年出版的，陳嘉甫、譚光薰等編著的《磷酸鹽的生產(chǎn)與應(yīng)用》一書中介紹了以中低品位磷礦和硫酸為原料制取飼料磷酸氫鈣的工藝方法。該工藝方法的步驟是先將磷礦石用球磨機(jī)粉碎成含水30％的磷礦漿，再將磷礦漿與硫酸萃取反應(yīng)，將生成的萃取料漿過濾得到濕法磷酸，濾渣洗滌后為廢渣磷石膏。濕法磷酸經(jīng)澄清后用石灰乳進(jìn)行預(yù)中和(一段中和)，控制PH值2.9～3.2，預(yù)中和料漿經(jīng)過濾得到的濾渣為白肥，濾液經(jīng)沉清后進(jìn)行二段中和(主中和)，二段中和控制PH值6.2～6.5。二段中和料漿過濾得到的固體經(jīng)干燥即為成品飼料磷酸氫鈣。
由于中低品位磷礦雜質(zhì)含量高，萃取過程硫酸消耗高，而且萃取料漿不易過濾，使過濾設(shè)備龐大，生產(chǎn)能力小，得到的濕法磷酸雜質(zhì)含量也高，脫氟難度大，工藝技術(shù)指標(biāo)落后，P2O5的飼肥比一般為60∶40，進(jìn)入飼料磷酸鹽的P2O5量很低，消耗定額高，每噸飼料磷酸氫鈣消耗磷礦石2.4～2.8噸，硫酸1.9～2.3噸。
《磷肥與復(fù)肥》雜志1992年第3期刊載了王勵(lì)生教授等人的論文，題目是“濕法磷酸制取飼料級(jí)磷酸氫鈣的應(yīng)用基礎(chǔ)理論研究”。該論文對(duì)上述傳統(tǒng)的飼料磷酸氫鈣生產(chǎn)工藝進(jìn)行了改進(jìn)。在預(yù)中和(一段中和)前用鈉鹽進(jìn)行脫氟，副產(chǎn)氟硅酸鈉鹽，并在萃取過程添加了兩種調(diào)理劑，一種調(diào)理劑可減少進(jìn)入濕法磷酸中的雜質(zhì)，另一種調(diào)理劑可以改變各種雜質(zhì)在磷酸中賦存狀態(tài)，從而有利于脫氟。經(jīng)過以上技術(shù)改進(jìn)，工藝技術(shù)指標(biāo)P2O5的飼肥比可達(dá)75∶25。論文中沒有具體公開調(diào)理劑的內(nèi)容。
針對(duì)已有飼料磷酸氫鈣生產(chǎn)技術(shù)的不足，本發(fā)明的主要目的是降低硫酸的消耗量和磷礦中所含的鈣、鎂、鐵、鋁等雜質(zhì)，改善萃取料漿的過濾性能，提高設(shè)備的生產(chǎn)能力。
本發(fā)明的另一個(gè)主要目的是提高P2O5的飼肥比，從而進(jìn)一步降低單位飼料磷酸氫鈣生產(chǎn)中硫酸和磷礦石的消耗。
為了實(shí)現(xiàn)上述第一個(gè)發(fā)明目的，本發(fā)明采取了以下技術(shù)措施用生產(chǎn)的新鮮磷酸對(duì)磷礦進(jìn)行預(yù)分解，然后加入絮凝劑，再進(jìn)行沉降分離，分離出的磷礦漿再與硫酸萃取反應(yīng)、過濾制備濕法磷酸，分離出的磷酸與石灰乳進(jìn)行預(yù)中和，預(yù)中和料漿經(jīng)分離，固體作為白肥，分離出的液體再與石灰乳進(jìn)行主中和，主中和料漿經(jīng)分離，固體經(jīng)干燥即為成品飼料磷酸氫鈣，母液可循環(huán)使用。
新鮮磷酸中的氫離子在磷酸與石灰乳的預(yù)中和及主中和的反應(yīng)過程中被中和掉，對(duì)飼料磷酸氫鈣的生產(chǎn)不產(chǎn)生任何作用，用新鮮磷酸對(duì)磷礦進(jìn)行預(yù)分解，可利用磷酸中的氫離子脫除部分鈣、鐵、鋁、鎂、二氧化碳等雜質(zhì)，從而降低了用硫酸對(duì)磷礦進(jìn)行萃取反應(yīng)的用量，也降低了萃取磷酸中所含的鎂、鐵、鋁等雜質(zhì)，同時(shí)也改善了萃取料漿的過濾性能，提高了設(shè)備生產(chǎn)能力。
針對(duì)本發(fā)明的第二個(gè)目的，本發(fā)明可通過采取以下技術(shù)措施來實(shí)現(xiàn)將預(yù)中和分為兩次完成，第一次預(yù)中和控制PH值為2.40～2.70，中和料漿經(jīng)分離，固體作為白肥，液體進(jìn)行第二次預(yù)中和，控制PH值為3.00～3.20，第二次預(yù)中和料漿經(jīng)分離，稠漿返回到第一次預(yù)中和之前，用處理過磷礦的磷酸進(jìn)行溶解，溶解液進(jìn)入第一次預(yù)中和槽參與預(yù)中和，分離出的稀液再進(jìn)行主中和。將預(yù)中和分為兩次完成，通過控制二次預(yù)中和的PH值，以及將第二次預(yù)中和料漿分離出的稠漿返回到第一次預(yù)中和之前，用處理過磷礦的磷酸進(jìn)行溶解，可以大大降低白肥中P2O5含量，提高飼料磷酸氫鈣中P2O5含量，即可提高P2O5的飼肥比。
為了更好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明還采取了以下技術(shù)措施經(jīng)磷酸分解預(yù)處理過的磷礦漿中所加入的絮凝劑為聚丙烯酰胺，絮凝劑的濃度為5～15ppm，磷礦漿進(jìn)行沉降分離，沉降時(shí)間為1.5～2.5小時(shí)。
第一次預(yù)中和料漿的分離采用過濾分離，第二次預(yù)中和料漿采用沉降分離，沉降的時(shí)間為1.5～2.0小時(shí)。
本發(fā)明工業(yè)生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)的效果與已有技術(shù)相比具有顯著的技術(shù)進(jìn)步。本發(fā)明所發(fā)明的磷礦預(yù)處理技術(shù)使萃取過程硫酸消耗大大降低，與傳統(tǒng)飼料磷酸氫鈣生產(chǎn)技術(shù)相比，每噸產(chǎn)品的硫酸消耗量直接降低150kg至200kg，而且萃取料漿過濾性能也得到了很大提高，使設(shè)備的生產(chǎn)能力增大30％以上，同時(shí)也使萃取濕法磷酸中所含鎂、鐵、鋁等雜質(zhì)大為降低，擴(kuò)大了應(yīng)用前景。本發(fā)明的另一關(guān)鍵技術(shù)是將預(yù)中和分為兩次完成，并將第二次預(yù)中和分離的稠漿用處理過磷礦的磷酸溶解，循環(huán)中和分解，進(jìn)行脫氟，從而使工藝技術(shù)指標(biāo)大大提高，P2O5的飼肥比達(dá)到85∶15至90∶10，比第二個(gè)已有技術(shù)文獻(xiàn)記載的最高飼肥比75∶25又大大地提高了一步，提高了飼料磷酸氫鈣產(chǎn)率，同時(shí)又進(jìn)一步大大降低了單位產(chǎn)品硫酸與磷礦的消耗。
下面給出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，通過實(shí)施例對(duì)發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
將中低品位的磷礦石用球磨機(jī)粉碎成含水30％的磷礦漿，先用磷礦漿與硫酸萃取反應(yīng)制取濕法磷酸，隨之用制取的磷酸對(duì)磷礦漿進(jìn)行分解預(yù)處理，利用磷酸中的氫離子脫除磷礦漿中的部分鈣、鐵、鋁、鎂、二氧化碳等雜質(zhì)。預(yù)處理控制反應(yīng)時(shí)間1.8小時(shí)，預(yù)處理過的混合料漿中加入15ppm聚丙烯酰胺絮凝劑，然后進(jìn)行沉降分離，沉降時(shí)間為2.2小時(shí)。分離所得的磷酸進(jìn)入磷酸氫鈣生產(chǎn)系統(tǒng)，礦漿再與硫酸進(jìn)行萃取反應(yīng)，萃取料漿經(jīng)過濾得到濕法磷酸，濾渣洗滌后為廢渣磷石膏。飼料磷酸氫鈣是磷酸用石灰乳通過兩次預(yù)中和一次主中和制取。處理過磷礦漿分離所得的磷酸先用來對(duì)第二次預(yù)中和分離出的稠漿進(jìn)行溶解，然后對(duì)該溶解液進(jìn)行第一次預(yù)中和。第一次預(yù)中和控制PH值為2∶4，中和反應(yīng)時(shí)間一個(gè)小時(shí)左右，中和完成后用過濾機(jī)過濾，濾渣洗滌后作白肥，濾液和洗滌水進(jìn)行第二次預(yù)中和。二次預(yù)中和控制PH值為3.10，反應(yīng)時(shí)間1個(gè)小時(shí)，中和反應(yīng)完成結(jié)束后，進(jìn)行沉降分離，沉降時(shí)間為1.5小時(shí)左右。沉降結(jié)束，清液進(jìn)行主中和，稠漿返回到第一次預(yù)中和之前，由處理過磷礦漿的磷酸進(jìn)行溶解，循環(huán)中和。主中和控制PH值為6.3，中和反應(yīng)時(shí)間為1.5小時(shí)。中和反應(yīng)結(jié)束，用過濾機(jī)過濾，固體烘干即得到成品飼料磷酸氫鈣，母液可以返回使用。實(shí)際達(dá)到的效果與傳統(tǒng)生產(chǎn)技術(shù)相比，每噸產(chǎn)品消耗硫酸1.40噸，磷礦1.85噸，過濾設(shè)備的生產(chǎn)能力提高30％。
權(quán)利要求
1.一種飼料磷酸氫鈣生產(chǎn)方法，用硫酸與磷礦萃取反應(yīng)制備濕法磷酸，用石灰乳與磷酸進(jìn)行預(yù)中和反應(yīng)，將預(yù)中和料漿分離，固體可作為白肥，再用石灰乳對(duì)液體進(jìn)行主中和反應(yīng)，將主中和料漿進(jìn)行分離，母液可循環(huán)使用，固體經(jīng)干燥制備成飼料磷酸氫鈣，其特征是在磷礦與硫酸萃取反應(yīng)前，用生產(chǎn)的新鮮磷酸對(duì)磷礦進(jìn)行預(yù)分解，然后加入絮凝劑，再進(jìn)行分離，分離出的磷礦漿再與硫酸萃取反應(yīng)制備磷酸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飼料磷酸氫鈣生產(chǎn)方法，其特征是將預(yù)中和分為兩次完成，第一次預(yù)中和控制PH值為2.40～2.70，中和料漿經(jīng)分離，固體作為白肥，液體進(jìn)行第二次預(yù)中和，控制PH值為3.00～3.20，第二次預(yù)中和料漿經(jīng)分離，稠漿返回第一次預(yù)中和之前，用處理過磷礦的磷酸進(jìn)行溶解，分離出的稀液再進(jìn)行主中和。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的飼料磷酸氫鈣生產(chǎn)方法，其特征是絮凝劑為聚丙烯酰胺，絮凝劑的濃度為5-15ppm，磷礦漿進(jìn)行沉降分離，沉降時(shí)間為1.5～2.5小時(shí)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的飼料磷酸氫鈣生產(chǎn)方法，其特征是第一次預(yù)中和料漿的分離采用過濾分離，第二次預(yù)中和料漿的分離采用沉降分離，沉降的時(shí)間為1.5～2.0小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明是一種飼料磷酸氫鈣的生產(chǎn)方法,其主要技術(shù)措施是在磷礦與硫酸萃取反應(yīng)之前,用濕法磷酸對(duì)磷礦進(jìn)行預(yù)處理,降低磷礦中的雜質(zhì)和硫酸的消耗。本發(fā)明的另一個(gè)主要技術(shù)措施是將預(yù)中和分為兩次完成,并將第二次預(yù)中和分離出的稠漿返回到一次預(yù)中和之前,用處理過磷礦的濕法磷酸進(jìn)行溶解。這一技術(shù)措施使得本發(fā)明的工藝技術(shù)指示P
文檔編號(hào)C01B25/32GK1183378SQ95113038
公開日1998年6月3日 申請(qǐng)日期1995年10月20日 優(yōu)先權(quán)日1995年10月20日
發(fā)明者周貴云, 陳仕剛 申請(qǐng)人:四川聯(lián)合大學(xué)