一種利用黃磷爐渣中和重過磷酸鈣中游離酸的方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種利用黃磷爐渣中和重過磷酸鈣中游離酸的方法，包括如下處理步驟:(1)黃磷爐渣預(yù)處理：在黃磷爐渣中加入添加劑，將其pH值調(diào)節(jié)為8-11后，再將其粉磨為80％通過200目的粉狀物；(2)重過磷酸鈣的熟化：將重過磷酸鈣熟化13-18天；(3)中和反應(yīng)：將黃磷爐渣的粉狀物與熟化后的重過磷酸鈣混合反應(yīng)，控制混合物的pH值為2-5。本發(fā)明專利技術(shù)通過用黃磷爐渣作為中和劑，其成本約200元/噸，相比使用鈣鎂磷肥來說，大大降低了生產(chǎn)成本，中和后的重過磷酸鈣中各組分的含量為：總磷≥46％，游離酸≤5％，水溶磷≥39％，水分≤4％。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種利用黃磷爐渣中和重過磷酸鈣中游離酸的方法
本專利技術(shù)涉及化工領(lǐng)域，尤其是涉及一種利用黃磷爐渣中和重過磷酸鈣中游離酸的方法。
技術(shù)介紹
重過磷酸鈣是利用磷酸分解磷礦粉制得的一種濃度最高的單一磷肥產(chǎn)品，由于磷礦粉的分解反應(yīng)較緩慢，導(dǎo)致從化成室出來的新鮮重過磷酸鈣中含有12-18％的游離酸，經(jīng)熟化約兩周后，游離酸的含量仍有6-10％。此時，重過磷酸鈣粘附性較大、腐蝕性強，不僅對包裝、運輸、貯存工作帶來很多麻煩，而且其與種子拌合播種會降低種子的發(fā)芽率。因此，國標(biāo)中規(guī)定重過磷酸鈣出廠銷售的產(chǎn)品，其游離酸含量應(yīng)低于5％。剛生產(chǎn)出來的重過磷酸鈣產(chǎn)品往往需要使用中和劑中和掉其中的游離酸。重過磷酸鈣中游離酸的中和方法可采用氨化法和干法中和法，干法中和法是以堿性粉狀物質(zhì)為中和劑，包括碳酸鹽中和劑，磷酸鹽中和劑、鈣鎂磷肥中和劑等。而從原料易得和確保產(chǎn)品質(zhì)量的角度考慮，貴陽中化開磷化肥有限公司長期使用鈣鎂磷肥作為重過磷酸鈣的中和劑，鈣鎂磷肥的主要成分為磷酸三鈣，有效P2O5高于15％，含水量低于0.5％，通過100目的粒子高于80％，堿度為1.13，它與重過磷酸鈣中的游離磷酸反應(yīng)機理為：Ca3(PO4)2+4H3PO4+3H2O＝3Ca(H2PO4)2*H2O，使用鈣鎂磷肥來中和重過磷酸鈣中游離酸的效果較好，能有效的將游離酸的含量降低到5％以下，但是，鈣鎂磷肥生產(chǎn)能耗高，銷售價格高，到廠價格約850元/噸。鈣鎂磷肥可直接作為成品化肥施用，且不受高濃肥料出口政策的限制，因而市場波動較大，時有缺貨現(xiàn)象。
技術(shù)實現(xiàn)思路
有鑒于此，本專利技術(shù)的目的是提供一種利用黃磷爐渣中和重過磷酸鈣中游離酸的方法，以克服利用鈣鎂磷肥作為中和劑時，原料成本較高，且經(jīng)常出現(xiàn)缺貨現(xiàn)象而導(dǎo)致停產(chǎn)帶來的不足。本專利技術(shù)采用以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題：一種利用黃磷爐渣中和重過磷酸鈣中游離酸的方法，包括如下處理步驟:(1)黃磷爐渣預(yù)處理：在黃磷爐渣中加入添加劑，將其pH值調(diào)節(jié)為8-11后，再將其粉磨為80％通過200目篩的粉狀物；(2)重過磷酸鈣的熟化：將重過磷酸鈣熟化13-18天，其游離酸的含量為6-10％；(3)中和反應(yīng)：將黃磷爐渣的粉狀物與熟化后的重過磷酸鈣按4.5-5：100的質(zhì)量比混合反應(yīng)，控制混合物的pH值為2-5。所述添加劑為石灰粉。優(yōu)選地，在黃磷爐渣中加入添加劑后，調(diào)節(jié)其pH值為9-10。優(yōu)選地，重過磷酸鈣的熟化時間為14-16天。優(yōu)選地，所述步驟(3)中，黃磷爐渣的粉狀物與熟化后的重過磷酸鈣的質(zhì)量比為4.8：100。優(yōu)選地，所述步驟(3)中，控制混合物的pH值為3-4.8。本專利技術(shù)主要涉及的化學(xué)反應(yīng)方程式為：CaO+H2O+2H3PO4＝Ca(H2PO4)2*2H2O。本專利技術(shù)的有益效果在于：1.用黃磷爐渣作為中和劑，其成本約200元/噸，相比使用鈣鎂磷肥來說，大大降低了生產(chǎn)成本。2.本專利技術(shù)操作簡單，生產(chǎn)周期短，適合大規(guī)模生產(chǎn)。3.本專利技術(shù)中和后的重過磷酸鈣，其各組分的含量為：總磷≥46％，游離酸≤5％，水溶磷≥39％，水分≤4％，達到出廠一級品產(chǎn)品質(zhì)量要求。下面結(jié)合試驗對本專利技術(shù)的有益效果做進一步的說明：取1000g經(jīng)熟化后的重過磷酸鈣散狀物料，按照如下三組中和劑的比例進行配料，物料充分混合后放置24h，然后取樣分析。分析結(jié)果如下：從以上實驗分析結(jié)果來看，鈣鎂磷肥作為中和劑，混合反應(yīng)24h以后，所得產(chǎn)品總磷、有效磷及水溶磷的含量都要比采用黃磷爐渣粉作為中和劑的分析結(jié)果要高，但相差并不明顯，可進一步進行擴大生產(chǎn)試驗。黃磷爐渣粉與熟化后游離酸含量6％—10％的重過磷酸鈣，其總磷含量大于43％，按照黃磷爐渣粉與重過磷酸鈣的質(zhì)量比為4.5-5:100的比例進行配料，充分混合后放置24小時，然后將此物料輸送至造粒系統(tǒng)經(jīng)造粒、干燥、篩分、冷卻后得到產(chǎn)品，跟蹤四天的試生產(chǎn)情況，分析結(jié)果如下：以上四天的試生產(chǎn)情況顯示，各項分析指標(biāo)均達到出廠一級品產(chǎn)品質(zhì)量要求，即總磷≥44％，游離酸≤5％，水溶磷≥39％，水分≤4％。具體實施方式為了方便本領(lǐng)域的技術(shù)人員理解，下面將結(jié)合實施例對本專利技術(shù)做進一步的描述。實施例僅僅是對該專利技術(shù)的舉例說明，不是對本專利技術(shù)的限定，實施例中未作具體說明的步驟均是已有技術(shù)，在此不做詳細描述。本專利技術(shù)所述的黃磷爐渣是電爐生產(chǎn)黃磷的過程中副產(chǎn)的一種堿性渣，爐渣冷卻后隨著組成不同呈現(xiàn)出灰白色、深灰色、棕色和黑色。爐渣組成主要隨原料的組成變化，嚴(yán)格說來凡爐料通過高溫化學(xué)還原后剩余部分的液、固相的化學(xué)物質(zhì)都為黃磷爐渣的組成物，當(dāng)然只有少量磷鐵殘存在渣中，多數(shù)磷鐵出爐時已被分離開。組成黃磷爐渣的堿金屬氧化物有:氧化鈣、氧化鎂、氧化鉀等；酸性氧化物有：二氧化硅、三氧化二鋁、五氧化二磷，另外還有少量的硫化鈣、碳化鈣、磷化鈣和三氧化二鐵等，黃磷爐渣數(shù)量大，但基本不含有毒物質(zhì)，其化學(xué)成分主要為氧化鈣、二氧化硅、氧化鋁、氧化鐵及少量五氧化二磷。實施例一一種利用黃磷爐渣中和重過磷酸鈣中游離酸的方法，所述黃磷爐渣中有效成分CaO(含量約48％)及枸溶性P2O5(含量約2.5％)，含水量低于0.5％。所述重過磷酸鈣中游離酸含量為12-18％。本專利技術(shù)的處理步驟為：(1)黃磷爐渣預(yù)處理：取45kg黃磷爐渣，在其中加入石灰粉，將其pH值調(diào)節(jié)為8后，再將其粉磨為80％通過200目篩的粉狀物；(2)重過磷酸鈣的熟化：取1000kg重過磷酸鈣，將其熟化13天，其游離酸含量為9.55％；(3)中和反應(yīng)：將經(jīng)過步驟(1)處理后黃磷爐渣的粉狀物與經(jīng)過步驟(2)熟化后的重過磷酸鈣在常溫下混合反應(yīng)20h，控制混合物的pH值為2。經(jīng)分析，該重過磷酸鈣產(chǎn)品中總磷含量為46.45％，游離酸含量為4.92％，水溶磷含量為39.11％，水分含量為1.76％。實施例二一種利用黃磷爐渣中和重過磷酸鈣中游離酸的方法，所述黃磷爐渣中有效成分CaO(含量約48％)及枸溶性P2O5(含量約2.5％)，含水量低于0.5％。所述重過磷酸鈣中游離酸含量為12-18％。本專利技術(shù)的處理步驟為：(1)黃磷爐渣預(yù)處理：取50kg黃磷爐渣，在其中加入石灰粉，將其pH值調(diào)節(jié)為11后，再將其粉磨為80％通過200目篩的粉狀物；(2)重過磷酸鈣的熟化：取1000kg重過磷酸鈣，將其熟化18天，其游離酸含量為6.32％；(3)中和反應(yīng)：將經(jīng)過步驟(1)處理后黃磷爐渣的粉狀物與經(jīng)過步驟(2)熟化后的重過磷酸鈣在常溫下混合反應(yīng)48h，控制混合物的pH值為5。經(jīng)分析，該重過磷酸鈣產(chǎn)品中總磷含量為46.32％，游離酸含量為4.13％，水溶磷含量為39.33％，水分含量為1.83％。實施例三一種利用黃磷爐渣中和重過磷酸鈣中游離酸的方法，所述黃磷爐渣中有效成分CaO(含量約48％)及枸溶性P2O5(含量約2.5％)，含水量低于0.5％。所述重過磷酸鈣中游離酸含量為12-18％。本專利技術(shù)的處理步驟為：(1)黃磷爐渣預(yù)處理：取48kg黃磷爐渣，在其中加入石灰粉，將其pH值調(diào)節(jié)為9后，再將其粉磨為80％通過200目篩的粉狀物；(2)重過磷酸鈣的熟化：取1000kg重過磷酸鈣，將其熟化14天，其游離酸含量為8.23％；(3)中和反應(yīng)：將經(jīng)過步驟(1)處理后黃磷爐渣的粉狀物與經(jīng)過步驟(2)熟化后的重過磷酸鈣在常溫下混合反應(yīng)24h，控制混合物的pH值為3。經(jīng)分析，該重過磷本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種利用黃磷爐渣中和重過磷酸鈣中游離酸的方法，其特征在于：包括如下處理步驟:(1)黃磷爐渣預(yù)處理：在黃磷爐渣中加入添加劑，將其pH值調(diào)節(jié)為8?11后，再將其粉磨為80％通過200目的粉狀物；(2)重過磷酸鈣的熟化：將重過磷酸鈣熟化13?18天，其游離酸的含量為6?10％；(3)中和反應(yīng)：將黃磷爐渣的粉狀物與熟化后的重過磷酸鈣按4.5?5：100的質(zhì)量比混合反應(yīng)，反應(yīng)時間為20?48h，反應(yīng)過程中控制混合物的pH值為2?5。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種利用黃磷爐渣中和重過磷酸鈣中游離酸的方法，其特征在于：包括如下處理步驟:(1)黃磷爐渣預(yù)處理：在黃磷爐渣中加入添加劑，將其pH值調(diào)節(jié)為8-11后，再將其粉磨為80％通過200目篩的粉狀物；(2)重過磷酸鈣的熟化：將重過磷酸鈣熟化13-18天，其游離酸的含量為6-10％；(3)中和反應(yīng)：將黃磷爐渣的粉狀物與熟化后的重過磷酸鈣按4.5-5：100的質(zhì)量比混合反應(yīng)，反應(yīng)時間為20-48h，反應(yīng)過程中控制混合物的pH值為2-5。2.如權(quán)利要求1所述的用黃磷爐渣中和重過磷酸鈣中游離酸的方法，其特征在于：所述添加劑為石灰...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張迅，覃文強，宋斌，匡德金，
申請(專利權(quán))人：貴陽中化開磷化肥有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：貴州;52