一種濕法磷酸副產α半水石膏的生產方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及一種濕法憐酸的生產方法，具體設及一種濕法憐酸副產α半水石膏 的生產方法。
【背景技術】
[0002] 通常所稱的"濕法憐酸"實際上是指硫酸法濕法憐酸，即用硫酸分解憐礦生產得到 的憐酸。我國80%W上的憐酸都采用濕法憐酸二水法流程生產。二水法流程具有工藝簡單、 技術成熟、對礦石種類適應性強的特點，特別適用于中低品位礦石，在濕法憐酸生產中居于 統治地位。但是，二水法流程至今仍存在著一些難W克服的缺陷，副產出的憐石膏因為憐含 量高，受到許多限制，僅一小部分用于生產低檔和低質量的石膏建材產品及水泥用緩凝劑， 大部分憐石膏丟棄堆存，造成嚴重的污染和浪費。所W，傳統濕法憐酸工藝有待于進一步改 進，使憐石膏中憐含量降低，從而轉變為使用價值更高的產品。
[0003] 中國專利文件CN103626143A公布了濕法生產憐酸副產白石膏的方法，是先把憐 礦粉（漿）和憐酸于45-70°C攬拌反應，生成含有固體雜質的混合料漿；再經連續或間歇沉 淀，分離得到憐酸和憐酸巧鹽混合溶液及含固體物雜質的稠漿；攬拌下，加硫酸與分離的憐 酸和憐酸巧鹽混合溶液反應，沉淀分層，分離得到憐酸和白石膏。該發明得到產品憐酸和白 石膏，沒有憐石膏生成，消除了憐石膏堆放對大氣、±壤及地下水的污染，并且副產二水白 石膏純度高、白度值高。但是該發明仍然要排出酸不溶物廢渣難W處理，而且生成的二水白 石膏需要脫水或轉晶，才能作為附加值比較高的β石膏或α石膏產品。CN102001636A公 開了一種利用中低品位憐礦濕法生產寬濃度憐酸和潔凈石膏的方法，該發明提供了一種半 水-二水工藝方法，副產高質量的建筑半水石膏或功能性二水石膏，是中低品位的憐礦得 W更好的開發利用。但是該發明仍然需要排出與潔凈石膏量相當的固體廢渣與二水石膏， 難W利用。
[0004] 中國專利文件CN1421385公開了一種半水-二水憐酸的生產方法。該發明通過控 制反應槽中巧的析出率，將硫酸分為兩處加入；一部份硫酸加入混酸器與稀憐酸混合后加 入到第二反應槽；另一部份硫酸加入到稀憐酸槽，先制得α半水石膏，然后將α半水石膏 轉化反應成二水石膏。該發明副產石膏仍為難W直接利用的二水石膏。中國專利文件CN 103086335Α公開了一種二水-半水濕法憐酸工藝生產憐酸聯產α-半水石膏的方法，二水 工藝生產出的濕法憐酸濃度ω任2〇5)為35% -39%，半水工藝生產出的憐酸濃度ω任2〇5) 為10% -15%，作為二水部分的返酸，聯產的半水憐石膏結晶水在5-7%，石膏中游離Ρ2化的 質量百分數小于0. 4%，其晶型為α-半水憐石膏。該方法二水-半水轉晶條件下無法控制 α半水石膏長徑比，雖然能產出α半水石膏產品，但是α半水石膏產品強度低，產品的應 用受到限制，而且產品中憐含量仍然偏高。 陽0化]綜上，現有技術存在的問題是，一是仍需要排放酸不溶物等廢棄物；二是副產的石 膏為二水物，要后續加工才能成為α半水石膏或β半水石膏等附加值較高的產品；Ξ是得 到的α半水石膏產品強度低且憐含量偏高，限制了其高端應用。
【發明內容】
[0006] 本發明針對現有技術的不足，提供一種濕法憐酸副產α半水石膏的生產方法。該 方法在傳統濕法憐酸的基礎上，通過工藝創新消除憐石膏和酸不溶物的排放，降低石膏中 憐的含量，提高憐的利用率，得到可直接應用于建材行業的α半水石膏產品。 陽007] 本發明的技術方案如下：
[0008] 一種濕法憐酸副產α半水石膏的生產方法，包括如下步驟：
[0009] (1)先將憐礦粉和稀硫酸按固液質量比1:2~10加入到萃取槽中，將萃取槽溫度 控制在30°C~95°C下進行萃取反應15~60分鐘，得到混合料漿A;
[0010] 似將步驟（1)中得到的混合料漿A分出體積的0~2/3進行固液分離得清液B 和固體C，清液B作為成品憐酸送入酸庫，固體C與剩下的混合料漿一起轉移到轉晶槽中；W11] 做向轉晶槽中加入稀硫酸，控制脫巧后液相憐酸中液固比化及P2〇郝H2SO4的含 量，得混合后料漿，然后加入轉晶劑，維持轉晶槽溫度在60°C~130°C條件下進行轉晶反應1. 5~7. 5小時，得到混酸料漿D;
[0012] (4)將步驟（3)中得到的混酸料漿D進行固液分離，得到固體E和濾液F，用熱水 洗涂固體E，得到洗液Η和固體G，將固體G干燥后即得α半水石膏；
[001引 妨將步驟（4)的濾液F導入步驟（1)萃取槽繼續萃取憐礦粉；洗液Η導入硫酸 稀釋槽中用W稀釋濃硫酸，被稀釋的硫酸溶液用于步驟（1)中萃取工序和步驟（3)中轉晶 工序。
[0014] 根據本發明優選的，所述步驟（1)中憐礦粉細度為80~100目，憐礦粉中五氧化 二憐含量為質量分數10%~40%。
[0015] 根據本發明優選的，所述步驟（1)和步驟（3)中稀硫酸質量濃度為20%~40%， 進一步優選的，稀硫酸質量濃度為20~35%。
[0016] 根據本發明優選的，所述步驟（1)中混合料漿A中硫酸根離子的質量分數小于 1%。
[0017] 根據本發明優選的，所述步驟（3)中脫巧后混酸溶液和渣漿的液固質量比為2~ 6:1，其中液體憐酸WP2〇5計占混酸的質量分數為16%~25%，硫酸WΗ2SO4計占混酸的質 量分數為8%~12%;進一步優選的，步驟（3)中脫巧后混酸溶液和渣漿的液固質量比為 3~5:1，其中液體憐酸WΡ2〇5計占混酸的質量分數為18 %~23 %，硫酸WΗ2SO4計占混酸 的質量分數為9%~10%。
[0018] 根據本發明優選的，所述步驟（3)中轉晶劑是指含有Α13\化3\Mg2\r、化\畑/ 離子的水溶性憐酸鹽、硫酸鹽、硝酸鹽、巧樣酸鹽、烷基苯橫酸鹽、烷基脂肪酸鹽或有機簇酸 鹽中的一種或幾種復配。
[0019] 進一步優選的，步驟（3)中加入的轉晶劑為巧樣酸鋼、硫酸鐵、木質橫酸鋼的組 合；或者為硝酸鋼、硫酸儀、十二烷基橫酸鋼的組合；或者為憐酸鋼、硫酸侶、木質橫酸鋼的 組合；或者為硝酸錠、硫酸儀、氯化鋼的組合。
[0020] 更進一步優選，所述轉晶劑組合按質量比為下列之一： 陽02Ua.巧樣酸鋼：硫酸鐵：木質橫酸鋼=1. 00 :1. 50~2. 00 :0. 30~0. 90 ;
[0022]b.硝酸鋼：硫酸儀：十二烷基橫酸鋼=1. 00 :1. 50~2. 00 :0. 30~0. 90 ;
[0023] c.憐酸鋼：硫酸侶：木質橫酸鋼=1. 00 :1. 50~2. 00 :0. 40~0. 90 ;
[0024] d.硝酸錠：硫酸儀：氯化鋼=1. 00 :1. 60~2. 20 :0. 50~0. 80。
[0025] 根據本發明優選的，所述步驟（3)中加入的轉晶劑總含量占混合后料漿質量的 0. 1 ~1. 0%。
[0026] 根據本發明優選的，所述步驟（4)中熱水的溫度為80~90°C。
[0027] 根據本發明優選的，所述步驟（4)中的干燥溫度為11(TC~180。進一步優選的， 干燥溫度為110°c~130°C。
[002引根據本發明優選的，所述步驟巧）中稀釋過程中產生的蒸汽導入步驟（3)中轉晶 槽中提供反應熱量。
[0029] 更進一步優選的，一種濕法憐酸副產α半水石膏的生產方法，包括如下步驟：
[0030] (1)先將憐礦粉和質量濃度為20%稀硫酸按固液質量比1:4加入到萃取槽中，憐 礦粉細度為100目，憐礦中五氧化二憐含量為32%，在不斷攬拌下，將萃取槽溫度控制在 80°C下進行萃取反應30分鐘，得到混合料漿A;
[003U似將步驟（1)中得到的混合料漿A分出體積的1/6經過濾機進行固液分離得清 液B和固體C，分離出的清液B作為成品憐酸送入酸庫，固體C與剩下的