[发明专利]用中低品位磷矿生产重过磷酸钙联产氯化钙的方法

说明书

技术领域

本发明属于化肥生产领域，特别涉及重过磷酸钙的生产方法。

背景技术

重过磷酸钙是一种化学肥料，可以作为植物的基肥或追加肥施用，也可以作为中间产品与各种含有N、K₂O和微量元素的原料经过进一步加工后制成含有多种养分的、各种组成配比的专用复合肥料，以适应不同土壤和作物的需要。

重过磷酸钙生产的传统工艺是用硫酸分解磷矿，经过浸取和过滤得到稀磷酸，再经浓缩后用这种浓磷酸分解品质较高的二次磷矿，制得含有较高P₂O₅的重过磷酸钙。所述传统生产工艺，对用于生产重过磷酸钙的磷矿即二次矿的要求很高，但随着磷矿资源的长期开采和消耗，高品位磷矿已越来越少。另外，我国的硫磺资源不足，主要靠硫铁矿制硫酸，因而硫酸供应紧张。2008年以来，国际硫磺价格不断攀升，刺激国内硫酸价格强势上扬。而我国中低品位磷矿资源较多，有很多企业副产盐酸，盐酸富余，价格低廉。因此，用盐酸代替硫酸分解磷矿，利用中低品位磷矿生产出高质量的重过磷酸钙产品，就成为现有技术中急待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用中低品位磷矿生产重过磷酸钙联产氯化钙的方法，此种方法不仅能生产出符合国家标准的重过磷酸钙产品，而且可以充分利用盐酸和中低品位磷矿资源，降低生产成本。

本发明所述用中低品位磷矿生产重过磷酸钙联产氯化钙的方法，工艺步骤如下：

(1)磷矿粉1的酸解

所述磷矿粉1是粒径≤1165μm的中低品位磷矿粉，盐酸用量为：盐酸与磷矿粉1中的CaO完全反应时理论量的90％～110％，

酸解时，将磷矿粉1加入盐酸中，在常压、搅拌下进行反应，反应时间至少为30分钟，反应结束后加入絮凝剂絮凝沉淀，

将絮凝沉淀后的反应液进行固液分离，所获酸解液作为下一步骤的原料；

(2)部分萃取

将步骤(1)所获酸解液进行逆流萃取(一般2～6级)，萃取剂由磷酸三丁酯与煤油组成，磷酸三丁酯与煤油的体积比＝1∶1～5∶1，酸解液与萃取剂的体积比＝1∶1～1∶5，萃取温度10℃～40℃，萃取停留时间5分钟～60分钟，进入有机相的P₂O₅占总P₂O₅质量的50％～90％，进入萃余水相的P₂O₅占总P₂O₅质量的10％～50％；

(3)磷酸的制备

将步骤(2)的萃取有机相用反萃酸(所述反萃酸是下述步骤对洗涤后的萃取有机相进行反萃获得的稀磷酸)进行逆流洗涤(一般2～6级)，反萃酸与萃取有机相的体积比＝0.05∶1～0.1∶1，洗涤温度35℃～50℃，洗涤停留时间5分钟～60分钟，

经洗涤后的萃取有机相用软水进行逆流反萃(一般2～6级)获反萃酸，软水与洗涤后萃取有机相的体积比＝0.1∶1～0.5∶1，反萃温度50℃～70℃，反萃停留时间5分钟～60分钟，

将反萃酸进行浓缩，获P₂O₅质量百分浓度为40％～50％的磷酸；

(4)磷酸氢钙与氯化钙的制备

在搅拌下将步骤(2)的萃余水相与石灰乳进行中和反应，pH值控制在8.0～9.0，中和反应温度不超过60℃，中和反应时间60分钟～180分钟，

中和反应后进行固液分离，所获滤饼用软水逆流洗涤(一般2～4次)得磷酸氢钙，所获滤液经蒸发浓缩、干燥得氯化钙；

(5)重过磷酸钙的制备

将磷矿粉2加入步骤(3)所获P₂O₅质量百分浓度为40％～50％的磷酸中进行酸解，酸解反应在常压、搅拌下进行，反应时间至少为30分钟，所述磷矿粉2是粒径≤74μm的中低品位磷矿粉，磷矿粉2的加入量以使重过磷酸钙符合标准为限，

酸解反应结束后，加入步骤(4)制备的磷酸氢钙并进行混合，混合时间至少为30分钟，温度控制在85℃～95℃，然后在85℃～95℃继续反应1小时～5小时，反应结束后于100℃～110℃干燥得重过磷酸钙。

上述方法中，絮凝剂质量浓度为0.05％～0.3％，所加入絮凝剂的体积为反应液体积的0.2％～2.5％。絮凝剂为分子量至少300万的聚丙烯酰胺。

上述方法中，磷矿粉1酸解所用盐酸的质量浓度为15％～26％。

为了回收盐酸，利用废液，保护环境，本发明还采取了以下技术措施：