料漿濃縮脫氟制造飼料磷酸鈣鹽的方法技術

料漿濃縮脫氟法制造飼料磷酸鈣鹽，其特點是采用超過理論計算量的循環(huán)磷酸分解磷礦，在分解過程中磷酸的含磷物全部溶解于循環(huán)磷酸中，在溶解和濃縮時料漿中ＨＦ，ＳｉＦ↓［４］逸入氣相，脫氟后的磷酸氫鈣料漿用石灰或石灰乳中和：部分磷酸氫鈣可以制得飼料級磷酸鈣鹽產(chǎn)品，產(chǎn)品中氟含量≤０．１５，優(yōu)于國標ＧＢ８２５８－１７Ｆ＜０．１８％，剩余部分料漿與硫酸反應獲得循環(huán)磷酸供分解磷礦二次使用。該技術大幅度地降低材料的消耗定額，也降低了成本。（*該技術在2017年保護過期，可自由使用*）

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
?料漿濃縮脫氟法制造飼料磷酸鈣鹽本專利技術涉及一種濕法磷酸制造飼料磷酸氫鈣的方法，即采用料漿濃縮脫氟法制造飼料磷酸鈣鹽。濕法磷酸生產(chǎn)飼料磷酸氫鈣的方法有兩大類：1．濕法磷酸濃縮脫氟(1)將濕法磷酸由濃度為28-30％P2O5濃縮至54％，此時可脫去80％的氟，磷酸中的P2O5∶F可由初始的15∶1提高到100～150∶1。后添加鈉鹽脫去殘留的氟，使P2O5∶F達到250～300∶1，再用石灰或石灰乳中和此濕法磷酸，可得到含氟小于0.18％的飼料級磷酸氫鈣。(2)濕法磷酸加硅濃縮，使磷酸中的H2SiF6與SiO2反應：即，使生成的SiR4在濃縮過程中逸出，使P2O5∶F達到250～300∶1，再用石灰中和此濕法磷酸，可制得飼料級磷酸氫鈣。由于濕法磷酸濃縮法中濕法磷酸含有H3PO4、HF、H2SiF6，具有較強的腐蝕性，濃縮裝置只有采用列管式石墨熱交換器或塊孔式石墨熱交換器。在濃縮過程中為能得到較高的脫氟率，需要較大的循環(huán)量和較長的停留時間，因此，能耗高；濃縮過程中會生成含磷沉淀淤渣，又降低了磷的得率，導致成本高。2．兩次中和沉淀法采用石灰乳中和濕法磷酸，使PH值達到2.5～3.5，此時濕法磷酸中絕大部份雜質(zhì)(含氟在內(nèi))被除去，再用石灰乳中和到PH值為5-7，可獲得飼料級磷酸氫鈣。由于兩次中和沉淀法工藝流程長，設備多，一次投資大，又因第一次中和脫氟的同時會有CaHPO4、2H2O沉淀析出，過濾分離的脫氟渣含有25～35％枸溶性P2O5，因此，脫氟渣只能用作肥料級產(chǎn)品使用。由于生產(chǎn)出了肥料級產(chǎn)品，進入飼料級產(chǎn)品中的P2O5為總投入P2O5的40～60％，磷得率不高，消耗定額較高。本專利技術的目的是針對現(xiàn)有技術的不足而提供一種料漿濃縮脫氟法制造飼料磷酸鈣鹽，其特點是采用超過理論計算量的循環(huán)磷酸分解磷礦，在分解過程磷礦的含磷物全部溶解于循環(huán)磷酸中，在分解和濃縮過程中絕大部份HF、SiF4逸入氣相，脫氟后的磷酸氫鈣料漿用石灰或石灰乳中和：部份磷酸氫鈣可以制得飼料級磷酸二氫鈣和磷酸氫鈣產(chǎn)品，產(chǎn)品中氟含量≤0.15％，優(yōu)于國標GB8258-17(F＜0.18％)，剩余部份磷酸氫鈣與硫酸反應獲得循環(huán)磷酸供分解磷礦工段使用。這樣克服了現(xiàn)有技術的缺點，大幅度地降低原材料的消耗定額，也降低了成本，有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。本專利技術的目的是采用以下技術措施來實現(xiàn)。本專利技術提供的料漿濃縮脫氟法制造飼料磷酸鈣鹽，其特點是：1．采用超過理論計算量的循環(huán)磷酸分解磷礦，磷酸的濃度為18-45％，在分解過程中，磷礦的含磷物Ca5F(PO4)3全部溶解于循環(huán)磷酸中，反應方程式為：-->?????????????????????????式中的5Ca(H2PO4)2,(m-7)H3PO4,HF,SiF4,H2SiF6組成了含氟磷酸氫鈣料漿。在分解過程中部份HF,SiF4逸入氣相。2．采用濃縮磷酸氫鈣料漿的方法，使料漿中所含的氟(HF,SiF4,H2SiF6)絕大部份脫出逸入氣相???????????????????????濃縮溫度為70～175℃，脫氟的磷酸氫鈣料漿中的P2O5∶F≥300∶1(重量比)，確保制得的飼料級磷酸鹽產(chǎn)品中氟含量＜0.15％，優(yōu)于國際GB8258-17F＜0.18％。3．采用石灰或石灰乳中和濃縮脫氟后的部份磷酸氫鈣料漿[相當于總反應式中生成的5Ca(H2PO4)2中的1.5Ca(H2PO4)2]，可按市場需要制得飼料級磷酸二氫鈣(Ca(H2PO4)2·H2O)和磷酸氫鈣(CaHPO4·2H2O)產(chǎn)品。4．采用硫酸(濃度為93％或98％H2SO4)與剩余部份磷酸氫鈣[相當于總反應式中生成的5Ca(H2PO4)2中的3.5Ca(H2PO4)2]???????n=2,0.5，生成的7H2PO5與(m-7)H3PO4組成的mH3PO4作為循環(huán)磷酸反回分解磷礦工段使用。5．分解和濃縮過程中逸出的HF,SiF4采用冷凝和吸收的方式回收，得到＞10％的H2SiF6溶液，這種溶液可用以制造Na2SiF6,CaSiF6和AlF3副產(chǎn)物。本專利技術具有以下優(yōu)點：1．采用料漿濃縮脫氟法制造磷酸氫鈣，具有脫氟率高，使磷酸氫鈣料漿中P2O5∶F＜300∶1(重量比)，濃縮磷酸氫鈣料漿改善了環(huán)境條件，生產(chǎn)易于操作控制，腐蝕性大大降低。2．用脫氟后的磷酸氫鈣料漿制取飼料級磷酸鈣鹽，充分利用了磷礦中的鈣，從而大幅度地降低了硫酸，石灰消耗量，生產(chǎn)成本低。3．在生產(chǎn)過程中無磷酸淤渣和肥料級磷酸鹽生成，磷的得率高，磷礦耗量低。4．本專利技術與現(xiàn)有技術的經(jīng)濟指標對比，詳見表1。從表1看出，本專利技術的經(jīng)濟指標優(yōu)于現(xiàn)有技術。本專利技術的生產(chǎn)工藝由以下附圖和實施例給出。圖1為料漿濃縮脫氟法制造飼料磷酸鈣鹽的工藝流程框圖。實施例1．采用磷礦組分為；P2O5?30.81％,CaO?42.69％,MgO?1.33％,F?2.82％,SiO217.13％。用7.42噸循環(huán)磷酸在溫度80-100℃分解1.42噸磷礦制得磷酸氫鈣料漿，在溫度80℃濃縮脫去磷礦帶入的絕大部份氟，使料漿中的磷氟比P2O5∶F＞312∶1，用770-800公斤脫氟后的磷酸氫鈣料漿與350公斤石灰(或石灰乳)中和反應，制得1噸含P2O5-->＞37％,Ca≥21％,F≤0.15％的飼料級磷酸氫鈣產(chǎn)品；用0.88～0.92噸含98％硫酸與剩余的脫氟磷酸氫鈣料漿反應，制得7.42噸磷酸，此磷酸返回分解磷礦。在氟吸收系統(tǒng)中回收到460-480公斤10％H2SiF6，可以進一步加工成氟鹽副產(chǎn)品。2．采用磷礦組分為：P2O5?22.81％,CaO?41.65％,MgO?0.16％,Fe2O3?0.36％,Al2O3,0.25％,SiO2?8.34％,F?2.11％。用7.6噸循環(huán)磷酸在溫度80-90℃分解1.74噸脫鎂磷礦，制得磷酸氫鈣料漿，在溫度110℃濃縮脫去磷礦帶入的絕大部份氟，使料漿中的磷氟比P2O5∶F＞308∶1，用800～840公斤脫氟后的磷酸氫鈣料漿與400公斤石灰中和反應，制得1噸含P2O5＞37％,Ca≥21％,F≤0.15％的飼料級磷酸氫鈣產(chǎn)品；用0.85噸含98％硫酸與剩余的磷酸氫鈣料漿反應，制得7.6噸循環(huán)磷酸，此磷酸返回分解磷礦。在氟吸收系統(tǒng)中回收465公斤10％H2SiF6，可以進一步加工成氟鹽副產(chǎn)品。3．采用磷礦組份為：P2O5?33.0％；CaO?44.3％,MgO?0.6％,SiO2?6.6％,F?3.6％。用10.14噸循環(huán)磷酸在溫度為80-115℃分解1.694噸磷礦，制得磷酸氫鈣料漿，在溫度110℃濃縮過程中脫去磷礦帶入的絕大部份氟，使料漿中磷氟P2O5∶F＞350∶1。用1.17噸脫氟后的磷酸氫鈣料漿與150公斤Ca(OH)2中和反應，制得1噸含P2O5≥52％,CaO≥20.5％,F≤0.15％的磷酸二氫鈣產(chǎn)品，用1.16噸98％H2SO4的硫酸與剩余的脫氟后的磷酸氫鈣料漿反應，制得10.14噸循環(huán)磷酸，此磷酸返回分解磷礦。在氟吸收系統(tǒng)中可以回收到600-620公斤10％H2SiF6，可以進一步加工制成氟鹽副產(chǎn)品。表1為本專利技術與現(xiàn)有技術的經(jīng)濟指標對比????評比項目濃縮磷酸脫氟法????兩段中和法????本專利1．原材料消耗(t/t)硫酸(98％H2SO4)石灰(90％C本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
料漿濃縮脫氟法制造飼料磷酸鈣鹽，其特征在于：１．采用超過理論計算量的循環(huán)磷酸分解磷礦，磷酸的濃度為１８－４５％，在分解過程中，磷礦的含磷物Ｃａ↓［５］Ｆ（ＰＯ↓［４］）↓［３］全部溶解于循環(huán)磷酸中，反應方程式為Ｃａ↓［５］Ｆ（ＰＯ↓ ［４］）↓［３］＋ｍＨ↓［３］ＰＯ↓［４］＝５Ｃａ（Ｈ↓［２］ＰＯ↓［４］）↓［２］＋（ｍ－７）Ｈ↓［３］ＰＯ↓［４］＋ＨＦ４ＨＦ＋ＳｉＯ↓［２］＝ＳｉＦ↓［４］＋２Ｈ↓［２］Ｏ６ＨＦ＋ＳｉＯ↓［２］＝Ｈ↓［２］ＳｉＦ↓［６］＋２Ｈ ↓［２］Ｏ式中的５Ｃａ（Ｈ↓［２］ＰＯ↓［４］）↓［２］，（ｍ－７）Ｈ↓［３］ＰＯ↓［４］，ＨＦ，ＳｉＦ↓［４］，Ｈ↓［２］ＳｉＦ↓［６］組成了含氟磷酸氫鈣料漿。在分解過程中部份ＨＦ，ＳｉＦ↓［４］逸入氣相，２．采用濃縮磷酸氫鈣料漿 的方法，使料漿中所含的氟（ＨＦ，ＳｉＦ↓［４］，Ｈ↓［２］ＳｉＦ↓［６］）絕大部份脫出逸入氣相Ｈ↓［２］ＳｉＦ↓［６］－→２ＨＦ↑＋ＳｉＦ↓［４］↑，濃縮溫度為７０～１７５℃，脫氟的磷酸氫鈣料漿中的Ｐ↓［２］Ｏ↓［５］∶Ｆ≥３００∶１（重量比），確保制得的飼料級磷酸鈣鹽產(chǎn)品中氟含量＜０．１５％，３．采用石灰或石灰乳中和濃縮脫氟后的一部份磷酸氫鈣料漿，制得飼料磷酸二氫鈣和磷酸氫鈣產(chǎn)品，４．采用硫酸濃度為９３％或９８％與剩余的另一部份磷酸氫鈣料漿反應，３．５Ｃａ（Ｈ↓ ［２］ＰＯ↓［４］）↓［２］＋３．５Ｈ↓［２］ＳＯ↓［４］＝７Ｈ↓［３］ＰＯ↓［４］＋３．５ＣａＳＯ↓［４］.ｎＨ↓［２］Ｏ ｎ＝２或０．５，生成的７Ｈ↓［３］ＰＯ↓［４］與（ｍ－７）Ｈ↓［３］ＰＯ↓［４］組成ｍＨ↓［３］ＰＯ↓［４］作為循環(huán)磷酸返回分解磷礦工段使用，５．分解和濃縮過程中逸出的ＨＦ、ＳｉＦ↓［４］采用冷凝和吸收的方式回收，得到＞１０％Ｈ↓［２］ＳｉＦ↓［６］溶液，并可制造Ｎａ↓［２］ＳｉＦ↓［６］，ＣａＳｉＦ↓［６］和ＡｌＦ↓［３］副產(chǎn)物。...

【技術特征摘要】
料漿濃縮脫氟法制造飼料磷酸鈣鹽，其特征在于：1．采用超過理論計算量的循環(huán)磷酸分解磷礦，磷酸的濃度為18-45％，在分解過程中，磷礦的含磷物Ca5F(PO4)3全部溶解于循環(huán)磷酸中，反應方程式為?????????????????????????式中的5Ca(H2PO4)2,(m-7)H3PO4,HF,SiF4,H2SiF6組成了含氟磷酸氫鈣料漿。在分解過程中部份HF,SiF4逸入氣相，2．采用濃縮磷酸氫鈣料漿的方法，使料漿中所含的氟(HF,SiF4,H2SiF6)絕大部份脫出逸入氣相，濃縮溫度為70～175℃，脫氟...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：金作美，王勵生，
申請(專利權)人：金作美，
類型：發(fā)明
國別省市：51[中國|四川]