[发明专利]煅烧法生产工业磷酸盐的工艺

说明书

技术领域

本发明涉及磷矿工业运用领域，具体为煅烧法生产工业磷酸盐的工艺。

 

背景技术    

在现有技术中，磷酸盐的生产方法有两种，一种是热法磷酸：因为我国的磷矿中较多的含有铁、铝、钙、镁等杂质，选用P₂O₅的质量百分含量在27%以上的磷矿，用电加热法加热到1350℃左右，产生含P的蒸汽，使再和氧气煅烧制取磷酸，再制得磷酸盐，此方法耗能高、污染大，是逐步淘汰的项目。另一种是湿法磷酸：此种方法会产生氧化铝、氧化铁、氧化钙等杂质，这样经常会生成很多沉淀的物质，比如AlPO₄、FePO₄等等，这些沉淀通常具有胶态性质，难以加以利用，通常选用P₂O₅的质量百分含量为28%以上的磷矿，在反应储槽内加如浓硫酸和水，制得低浓度的磷酸，再经浓缩，制成肥料级和饲料级磷酸盐，再净化才能制得工业级磷酸盐，成本比热法低。我国磷矿60%以上是低品位磷矿，以25%以下为最多，要采用湿法制酸，须对这部分磷矿进行洗选才能使用，增加了生产成本，也造成很多资源的浪费。

发明内容

本发明正是基于以上技术问题，提供工艺简单、生产成本低廉、节省资源，可以生产出多种盐的工艺，且对环境污染较小的煅烧法生产工业磷酸盐的工艺。

本发明的技术方案为： 

煅烧法生产工业磷酸盐的工艺，包含以下步骤：

（1）粉碎：磷矿石经初破后，再次进行粉碎，粉碎后的磷矿石粉末过120目筛，所选用的磷矿石为低品位的磷矿石，其中含有的P₂O₅的质量百分含量大约为21%，CaO的质量百分含量约为48%，Fe₂O₃的质量百分含量约为1.2%，Al₂O₃的质量百分含量约为0.8%，MgO的质量百分含量约为6%，SiO2的质量百分含量约为2.4%，F的质量百分含量约为2.1%；

（2）混合成化：将磷矿石粉末与硫酸按比例进入混合搅拌器进行搅拌，混合后物料运至成化场内进行成化2—3h，硫酸是指浓度为98%的浓硫酸，硫酸采用流量计精确计量，磷矿粉采用皮带秤精确计量，磷矿石粉末与硫酸的质量比=1：0.5—0.7，两者均匀的在酸解混合搅拌器中拌和，成化是为了进一步酸解，这样生成的磷酸钙才更稳定；

（3）煅烧：将成化后的熟料运至煅烧炉进行煅烧，控制煅烧的温度为250—280℃，煅烧的时间控制在1.5h—2h，煅烧后生成的过磷酸钙、使铁铝氧化物固化，溢出氟化氢，这里生成的氟化氢为气态，需要加水进行回收，这样就已基本除去氟；

（4）水解：经过煅烧后的气态物质经回收加水后回收生成氟硅酸，固态物质进入加了水的圆形水解槽，搅拌生成磷酸，生成的磷酸的浓度控制在12%—18%；

（5）过滤：将水解后的物料进行过滤，分离出液态和固态，液态的稀磷酸进入反应釜进行第一次浓缩，浓缩的温度控制为90℃，磷酸的浓度控制在35%，再次过滤后进入储槽内；

（6）净化：将储槽内的磷酸注入反应釜内，加入少量的硫酸钡、烧碱和炭黑，除去其中含有少量的钙、铁、铝、砷及去色，然后过滤后放入储槽内；

（7）第二次浓缩：将储槽内的磷酸注入反应釜，然后加温至110℃，控制pH值和时间，同时进行第二次浓缩，浓缩后得到产品工业磷酸的浓度为63%。

在生产工业磷酸的基础上更进一步得到工业磷酸盐，其在步骤（6）后进行第二次浓缩后结晶：将储槽内的磷酸注入反应釜，加入碱溶液，然后加温至110℃，控制pH值和时间，同时进行第二次浓缩，然后加入循环水后冷却至40℃后过滤后装袋，完成生产工业磷酸盐的过程。加入的碱溶液为浓度为35%的烧碱，注入的磷酸与烧碱液体的比例为1:1，最后得到工业磷酸钠。

步骤（7）中所述的反应釜内控制pH值为11—13，时间为4—5h。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

（一）比湿法磷酸的要求和指标好得多，工艺条件要求简单；

（二）原料中含铁、镁、铝等杂质超过湿法磷酸的规定范围，采用本工艺仍可用于生产工业磷酸，而这种磷酸通过简单处理便可达工业磷酸质量标准。

（三）产品质量稳定，能耗物耗低，可大规模生产。

 

附图说明

图1为本发明的生产工艺流程图。

具体实施方式