[发明专利]一种湿法磷酸生产饲料级磷酸氢钙的节硫节钙方法

说明书

技术领域

本发明涉及湿法磷酸生产技术领域，特别是一种二水物湿法磷酸 生产饲料级磷酸氢钙的节硫、节钙方法。

背景技术

根据吴佩芝《湿法磷酸》中硫酸钙在CaSO₄-H₃PO₄-H₂O三元体 系与CaSO₄-H₃PO₄-H₂SO₄-H₂O四元体系及转化动力学的研究，要实 现二水物湿法磷酸的生产，要求维持一定的液相SO₄^2-浓度。在实际 生产中，一般控制硫酸用量为理论用量的103～105％。因此二水法所 得湿法磷酸是一种混酸，溶液中一般含有2～3％的游离硫酸，此外还 含有2％左右的氟化物(以HF和H₂SiF₆形式存在)。

用二水法所得湿法磷酸生产饲料级磷酸氢钙，在磷酸净化过程中 (主要脱除F、Fe、Al、SO₃等杂质)，磷酸溶液中的游离硫酸与钙质 净化剂发生化学反应(SO₄^2-+Ca²⁺→CaSO₄↓)，存在钙质净化剂消耗 量增加、净化副产物(俗称白肥)量增加的缺点。

迄今为止，还没有类似的方法在国内外出版物上公开发表过，以 及在国内公开使用过或以其它方式为公众所知晓。

发明内容

本发明的目的是在于提供了一种湿法磷酸生产饲料级磷酸氢钙 的节硫节钙方法，在磷酸生产过程中将过量的硫酸回收，节约磷酸净 化的钙质净化剂、降低了磷酸生产的硫酸消耗量。脱硫剂为工艺物料， 脱硫工艺简单，脱硫率大于80％以上，有效降低了饲料磷酸氢钙的生 产成本，经济效益显着。

为了实现本发明的目的，本申请人通过长期的摸索和反复试验研 究，以二水物湿法磷酸生产用的磷矿浆成分为Ca₅F(PO4)₃，含水30～ 40％作为脱硫剂(磷矿执行标准：ZBD51001-86《酸法加工磷肥用 磷矿》)，连续生产70-74小时，开发出一套完善的湿法磷酸生产饲料 级磷酸氢钙的节硫、节钙工艺，并在生产中获得了很好的应用效果， 其步骤是：

A、二水物湿法磷酸生产的过滤磷酸，将含有2～3％的硫酸(质 量百分比)，温度控制在70～75℃，送至脱硫反应器中，加入磷矿浆(成 分为Ca₅F(PO4)₃，含水30～40％)，加入量为用磷矿总量的1/4～1/3， 搅拌反应45～60分钟，硫酸与磷矿中的钙发生化学反应(SO₄^2-+Ca²⁺+2 H₂O→CaSO₄.2H₂O↓)，得到了一种反应料浆。

B、反应料浆中加入5～10PPm絮凝剂，絮凝剂在溢流槽中与反应 料浆混合后，反应料浆进入脱硫沉清器沉清时间为30～45分钟，得到 沉清清液和沉清稠浆。

所述絮凝剂为分子量≥500万的聚丙酰铵。

C、步骤B的沉清清液为成品磷酸，溢流到磷酸贮存槽，用于生 产饲料磷酸氢钙，成品磷酸中硫酸含量小于0.5％。

D、步骤B的沉清稠浆为一种混合料浆，比重为1.4～1.6，主要成 份是磷酸、未反应的磷矿及步骤A生成的CaSO₄·2H₂O，混合料浆 进入磷酸反应槽中，用于生产磷酸氢钙，其中未反应的磷矿在磷酸反 应槽中与加入的硫酸反应生成磷酸及磷石膏(其中CaSO₄·2H₂O占 70～80％的反应残渣)反应式为：Ca₅F(PO4)₃+5H₂SO₄+10H₂O→ 3H₃PO4+5CaSO₄·2H₂O+HF。

本发明所述的生产饲料级磷酸氢钙的节硫、节钙方法与现有技术 相比，具有以下积极性效果：