[发明专利]两步法生产过磷酸钙的方法

说明书

技术领域  本发明涉及一种磷肥的生产方法，更具体地说，涉及一种两步法 环保生产农用磷肥(过磷酸钙)的方法。属化肥技术领域。

背景技术  磷肥(过磷酸钙)是世界主要的肥料品种，过磷酸钙(缩写SSP) 简称普钙，是使用最早的磷肥品种，使用极为广泛。我国生产农用磷肥(过磷酸 钙)主要有两种方法：一种是干法生产，即将磷矿粉、硫酸、水，在反应器(如 槽内)混合保持数分钟，反应温度为120度。此方法为大多数磷肥厂使用。另 一种是湿法生产，此种方法反应时间不足一分钟，主要采用流水线式生产，主 要反应器为一个筒体，将磷矿浆和硫酸分别从筒体的一端的三通加入混合，磷 矿浆和硫酸一边混合，一边流动，整个反应在流动过程中完成。

过磷酸钙生产过程主要是利用硫酸将磷矿中难溶的五氧化二磷(P₂O₅)转 化为有效五氧化二磷(包括水溶性P₂O₅和枸溶性P₂O₅)的过程。

现在制约生产过磷酸钙的主要因素有二个，一个是熟化库面积(熟化期)， 该熟化库房面积足以影响正常过磷酸钙的熟化期；另一是熟化期过程使用硫酸 等强酸物质，排放的水和气体会对环境产生污染。

现有生产技术的局限性使得磷肥(过磷酸钙)的产品进一步提高难以实现， 因此，有必要对磷肥(过磷酸钙)的生产技术进行深入研究和改进。

发明内容  本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种用磷矿粉与 硫酸、磷酸反应的设备，采用两步法生产过磷酸钙的方法。

本发明目的在于发明一种无污水排放，能完全回收氟使得废气排放达到标 准，节省能源、减少劳动强度、改善环境的效果，使用预混化器与主混化器结合 的方式两步法环保生产过磷酸钙的生产新方法。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现。生产分别在预混化器(1)和 主混化器(2)两个装置中分步进行，预混化器(1)和主混化器(2)之间通过 管道互相联接；

第一步：在预混化器(1)使用浓硫酸将含水25％～28％原料湿法磷矿中难 溶性的五氧化二磷(P₂O₅)转化为磷酸或磷酸盐；浓硫酸与磷矿中的水接触发 生的热量全部留在反应系统中。

第二步：在主混化器(2)内将第一步未反应完的硫酸及生成的磷酸继续与 磷矿反应得到磷酸盐，通过反应继续增高包括水溶性P₂O₅和枸溶性P₂O₅的有效五 氧化二磷含量，第二步设备主混化器采用的方法是大力搅拌反应物料《采用的 是卧式搅拌器，反应器上部有比较大的气体释放空间，特别是主混化器(2)内 部的物料是被推向上部空间，增加物料的混合程度及气体释放能力，由于采用的 是卧式搅拌器比较节约能量。

生产的步骤是：(1)、在预混化器(1)内部，粉碎为200-90目的磷矿浆原 料中，加入93-98％浓硫酸；浓硫酸与磷矿浆按重量百分比1∶1.8-2.3混合， 温度控制在130℃-180℃，最后预混化器内的物料形成的浆状物料；

(2)、将上述步骤(1)所得的浆状物料喷射状态输送入主混化器(2)内， 让在主混化器(2)内生成的磷酸及未反应完成的硫酸与磷矿浆继续进行混化反应， 通过搅拌机强制搅拌，生成磷酸一钙、硫酸钙、其他磷酸盐浆状物料，并放出 水汽、氟化氢、四氟化硅或二氧化碳；

放出的水汽、氟化氢、四氟化硅或二氧化碳通过水吸收，经过氟硅酸钠 工段制成固体氟硅酸钠，回收氟，收集水。回收后的水，重新输送到磷矿浆原 料打浆槽内，进行再次配制磷矿浆而重复利用；

(3)、将上述步骤(2)所得的浆状物料送到化成工段，经过皮带机或者其 他形式的化成器化成，经过一次翻堆，在二个小时内进行再次翻堆，使得反应 温度控制在65℃-80℃以下，游离酸在10％～12％左右，以降低磷酸二氢钙的溶 解度，同时提高物料中的H⁺活度，从而增加与磷矿粉的接触，提高转化率；

(4)、将上述步骤(3)化成所得物料，进行堆放，用行车将堆放物料进行 多次翻堆，使堆放物料温度降低，再下降到45℃左右，以控制铁、铝的磷酸盐 在酸度降低时形成结晶，避免退化现象，即为所需的过磷酸钙产品。

两步法生产过磷酸钙的设备主要由预混化器(1)和主混化器(2)两个 装置构成。