一種雙酸解磷礦制作磷酸氫鈣的方法
【專利摘要】本發明公開了一種雙酸解磷礦制作磷酸氫鈣的方法，其特征是由以下的步驟構成：礦漿制作、鹽酸酸解反應、硫酸酸解反應、一段中和、二段中和、三段中和，鹽酸再生和硫酸鈣沉淀。其特點是，通過兩部步酸解反應更充分的對礦石進行酸解，再生鹽酸的時候生成食品級的硫酸鈣。
【專利說明】
一種雙酸解磷礦制作磷酸氫鈣的方法
技術領域
[0001]本發明屬于磷礦石制取磷酸氫鈣的方法，具體涉及一種雙酸解磷礦制作磷酸氫鈣的方法。
【背景技術】
[0002]飼料級磷酸氫鈣生產工藝目前研究較多和廣泛應用的是化學加工法。化學加工法分為熱法磷酸加工法和濕法磷酸加工法，而濕法磷酸加工法主要包括鹽酸法、硫酸法、磷酸法、硝酸法等。鹽酸法具有操作簡易、能耗低、生產成本低等優點，但是卻存在工藝流程較長，生成的氯化鈣廢液處理麻煩的問題。硫酸法的優點是成本低、原料充沛和工藝技術成熟，缺點是工藝流程冗長，產生大量的磷石膏尾渣，堆放和處理麻煩，占用了很多土地并且對環境造成破壞硫酸與礦物反應生成硫酸鈣沉淀附著的礦物表面導致萃取不完全。是否能一定程度結合兩種方法，取其優勢是技術關鍵問題。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于提供一種雙酸解磷礦制作磷酸氫鈣的方法。
[0004]本發明的目的是這樣實現的，一種一種雙酸解磷礦制作磷酸氫鈣的方法由以下步驟構成:
步驟A礦漿制作:將磷礦石在破碎機中進行破碎，通過磨球機進行制漿，得到磷礦礦漿，在成熟池中成熟1-2天。
[0005]步驟B鹽酸酸解反應:在萃取槽中將磷礦礦漿中加入鹽酸，使鹽酸充分反應；
步驟C硫酸酸解反應:在與鹽酸充分反應后再加入濃度50-80%硫酸，充分反應后通過過濾機進行過濾，得到磷石膏和濾液，將濾液排入到磷酸沉淀池，并加入一定量聚丙烯胺按的混凝沉淀劑，得到磷酸液I，其中步驟B中鹽酸和步驟C中的硫酸的摩爾比為1:2-1:4;
步驟D—段中和:將磷酸液I放入到反應池，并加入鈣碳酸或者是氫氧化鈣溶液，充分反應，至溶液的PH值為1.1?1.4，再加入硫化鈉除砷，反應完畢后將稠漿離心得到白肥，將上層溶液排入一段澄清池，沉淀后得到溶液I;
步驟E二段中和:將溶液I中加入反應池和氫氧化I丐溶液，充分反應，至溶液的PH值為3.5?4.0，沉降，過濾，得到溶液2，濾餅干燥，得到飼料級磷酸氫鈣；
步驟F三段中和:溶液2中加入氫氧化鈣溶液，充分反應，至溶液的PH值為6.5?7.0，三段中和料液沉降，過濾濾餅干燥，得到飼料級磷酸氫鈣和溶液3;
步驟G鹽酸再生和硫酸鈣沉淀，將溶液3中加入90-98%，硫酸加入量和鹽酸初始加入量的摩爾比為1:2，反應時間為1-2個小時，反應的溫度為50-60度，后得到鹽酸和硫酸鈣晶須。
[0006]本發明的優點:
1、礦物中的礦石先與鹽酸反應減少了礦物顆粒，礦物顆粒然后與硫酸生成硫酸鈣沉淀附著在礦物表面的可能性大大減少，提高磷酸的萃取率;2、礦物中的一部分鈣離子形成氯化鈣可跟隨進入到一段沉淀等步驟，減少了磷石膏的量;3、在中和的時候由于溶液存在氯化鈣，磷酸氫鈣的沉淀更加徹底;4、鹽酸再生和硫酸鈣沉淀時可以使鹽酸再生同時生產出高質量硫酸鈣晶須(符合國家標準GB1892-2007);5、本發明對于低品位的磷礦效果非常好。
【具體實施方式】
[0007]下面對本發明作進一步的說明，但不以任何方式對本發明加以限制，基于本發明啟發所作的變換或替換，均屬于本發明的保護范圍。
[0008]實施例1
步驟A礦漿制作:將含磷為28%磷礦石在破碎機中進行破碎，通過磨球機進行制漿，得到磷礦礦漿，在成熟池中成熟I天。
[0009]步驟B鹽酸酸解反應:在萃取槽中將磷礦礦漿中加入鹽酸，使鹽酸充分反應；
步驟C硫酸酸解反應:在與鹽酸充分反應后再加入濃度50%硫酸，充分反應后通過過濾機進行過濾，得到磷石膏和濾液，將濾液排入到磷酸沉淀池，并加入一定量聚丙烯胺按的混凝沉淀劑，得到磷酸液I，其中步驟B中鹽酸和步驟C中的硫酸的摩爾比為1:2;
步驟D—段中和:將磷酸液I放入到反應池，并加入鈣碳酸或者是氫氧化鈣溶液，充分反應，至溶液的PH值為1.1，再加入硫化鈉除砷，反應完畢后將稠漿離心得到白肥，將上層溶液排入一段澄清池，沉淀后得到溶液I;
步驟E二段中和:將溶液I中加入反應池和氫氧化I丐溶液，充分反應，至溶液的PH值為3.5，沉降，過濾，得到溶液2，濾餅干燥，得到飼料級磷酸氫鈣；
步驟F三段中和:溶液2中加入氫氧化鈣溶液，充分反應，至溶液的PH值為6.5，三段中和料液沉降，過濾濾餅干燥，得到飼料級磷酸氫鈣和溶液3;
步驟G鹽酸再生和硫酸鈣沉淀，將溶液3中加入90%硫酸，反應時間為I個小時，反應的溫度為50度，硫酸加入量為步驟B中鹽酸加入量的摩爾數的55%，后得到鹽酸和硫酸鈣晶須。
[0010]分析結果發現減少了8%的磷石膏的產生，增加了2.4%的飼料級磷酸氫鈣，鹽酸的回收97%，得到了符合食品添加劑水平的硫酸鈣晶須。
[0011]實施例2
步驟A礦漿制作:將含磷為25%磷礦石在破碎機中進行破碎，通過磨球機進行制漿，得到磷礦礦漿，在成熟池中成熟1.5天。
[0012]步驟B鹽酸酸解反應:在萃取槽中將磷礦礦漿中加入鹽酸，使鹽酸充分反應；
步驟C硫酸酸解反應:在與鹽酸充分反應后再加入濃度65%硫酸，充分反應后通過過濾機進行過濾，得到磷石膏和濾液，將濾液排入到磷酸沉淀池，并加入一定量聚丙烯胺按的混凝沉淀劑，得到磷酸液I，其中步驟B中鹽酸和步驟C中的硫酸的摩爾比為1:3;
步驟D—段中和:將磷酸液I放入到反應池，并加入鈣碳酸或者是氫氧化鈣溶液，充分反應，至溶液的PH值為1.3，再加入硫化鈉除砷，反應完畢后將稠漿離心得到白肥，將上層溶液排入一段澄清池，沉淀后得到溶液I;
步驟E二段中和:將溶液I中加入反應池和氫氧化I丐溶液，充分反應，至溶液的PH值為3.7，沉降，過濾，得到溶液2，濾餅干燥，得到飼料級磷酸氫鈣；
步驟F三段中和:溶液2中加入氫氧化鈣溶液，充分反應，至溶液的PH值為6.7，三段中和料液沉降，過濾濾餅干燥，得到飼料級磷酸氫鈣和溶液3; 步驟G鹽酸再生和硫酸鈣沉淀，將溶液3中加入95%硫酸，反應時間為1.5個小時，反應的溫度為55度，硫酸加入量為步驟B中鹽酸加入量的摩爾數的55%，后得到鹽酸和硫酸|丐晶須。
[0013]分析結果發現減少了9%的磷石膏的產生，增加了2.3%的飼料級磷酸氫鈣，鹽酸的回收96%，得到了符合食品添加劑水平的硫酸鈣晶須。
[0014]實施例3
步驟A礦漿制作:將含磷為22%磷礦石在破碎機中進行破碎，通過磨球機進行制漿，得到磷礦礦漿，在成熟池中成熟2天。
[0015]步驟B鹽酸酸解反應:在萃取槽中將磷礦礦漿中加入鹽酸，使鹽酸充分反應；
步驟C硫酸酸解反應:在與鹽酸充分反應后再加入濃度80%硫酸，充分反應后通過過濾機進行過濾，得到磷石膏和濾液，將濾液排入到磷酸沉淀池，并加入一定量聚丙烯胺按的混凝沉淀劑，得到磷酸液I，其中步驟B中鹽酸和步驟C中的硫酸的摩爾比為1:4;
步驟D—段中和:將磷酸液I放入到反應池，并加入鈣碳酸或者是氫氧化鈣溶液，充分反應，至溶液的PH值為1.4，再加入硫化鈉除砷，反應完畢后將稠漿離心得到白肥，將上層溶液排入一段澄清池，沉淀后得到溶液I;
步驟E二段中和:將溶液I中加入反應池和氫氧化I丐溶液，充分反應，至溶液的PH值為4.0，沉降，過濾，得到溶液2，濾餅干燥，得到飼料級磷酸氫鈣；
步驟F三段中和:溶液2中加入氫氧化鈣溶液，充分反應，至溶液的PH值為7.0，三段中和料液沉降，過濾濾餅干燥，得到飼料級磷酸氫鈣和溶液3;
步驟G鹽酸再生和硫酸鈣沉淀，將溶液3中加入98%，硫酸加入量為步驟B中鹽酸加入量的摩爾數的55%，，反應時間為2個小時，反應的溫度為60度，后得到鹽酸和硫酸鈣晶須。
[0016]分析結果發現減少了7%的磷石膏的產生，增加了2.5%的飼料級磷酸氫鈣，鹽酸的回收96%，得到了符合食品添加劑水平的硫酸鈣晶須。
【主權項】
1.一種雙酸解磷礦制作磷酸氫鈣的方法，其特征是:所述綜合雙酸解磷礦制作磷酸氫鈣的方法由以下步驟構成: 步驟A礦漿制作:將磷礦石在破碎機中進行破碎，通過磨球機進行制漿，得到磷礦礦漿，在成熟池中成熟； 步驟B鹽酸酸解反應:在萃取槽中將磷礦礦漿中加入鹽酸，使鹽酸充分反應； 步驟C硫酸酸解反應:在與鹽酸充分反應后再加入硫酸，充分反應后通過過濾機進行過濾，得到磷石膏和濾液，將濾液排入到磷酸沉淀池，并加入一定量的混凝沉淀劑，得到磷酸液I; 步驟D—段中和:將磷酸液I放入到反應池，并加入碳酸鈣或者是氫氧化鈣溶液，充分反應，至溶液的PH值為1.1?1.4，再加入硫化鈉除砷，反應完畢后將稠漿離心得到白肥，將上層溶液排入一段澄清池，沉淀后得到溶液I; 步驟E二段中和:將溶液I中加入反應池和氫氧化I丐溶液，充分反應，至溶液的PH值為3.5?4.0，沉降，過濾，得到溶液2，濾餅干燥，得到飼料級磷酸氫鈣； 步驟F三段中和:溶液2中加入氫氧化鈣溶液，充分反應，至溶液的PH值為6.5?7.0，三段中和料液沉降，過濾濾餅干燥，得到飼料級磷酸氫鈣和溶液3; 步驟G鹽酸再生和硫酸鈣沉淀，將溶液3中加入硫酸，反應后得到鹽酸和硫酸鈣晶須。2.根據權利要求1所述的雙酸解磷礦制作磷酸氫鈣的方法，其特征是:所述的步驟A中所述在成熟池中成熟1-2天。3.根據權利要求1所述的雙酸解磷礦制作磷酸氫鈣的方法，其特征是:所述的步驟B中鹽酸和步驟C中的硫酸的摩爾比為1:2-1: 4。4.根據權利要求1所述的雙酸解磷礦制作磷酸氫鈣的方法，其特征是:所述的步驟C中所述的混凝沉淀劑為高分子混凝沉淀劑。5.根據權利要求1所述的雙酸解磷礦制作磷酸氫鈣的方法，其特征是:所述的步驟C中所述的混凝沉淀劑為高分子混凝沉淀劑。6.根據權利要求1所述的雙酸解磷礦制作磷酸氫鈣的方法，其特征是:所述的步驟G中所述反應時間為1-2個小時，反應的溫度為50-60度。7.根據權利要求1所述的雙酸解磷礦制作磷酸氫鈣的方法，其特征是:所述的步驟A中所述硫酸的濃度為50-80%。8.根據權利要求1所述的雙酸解磷礦制作磷酸氫鈣的方法，其特征是:所述的步驟G中所述硫酸的濃度為90-98%。9.根據權利要求1所述的雙酸解磷礦制作磷酸氫鈣的方法，其特征是:所述的步驟G中硫酸加入量為步驟B中鹽酸加入量的摩爾數的55%。
【文檔編號】C01B25/32GK106044732SQ201610386760
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月5日
【發明人】粟宇, 周榮超, 周榮敏, 彭啟明
【申請人】祿豐天寶磷化工有限公司