[发明专利]一种生产湿法磷酸副产品白石膏的方法

说明书

技术领域

本发明属于磷酸生产技术领域，特别涉及一种生产湿法磷酸副产品白石膏的方法。 

背景技术

传统的硫酸法生产湿法磷酸副产大量的磷石膏，不仅消耗大量的硫资源，而且，每生产一吨湿法磷酸就副产约五吨的磷石膏废渣。这些磷石膏品质低不能再利用，存放这些磷石膏需要大量的资金和土地资源，而且还会造成环境污染，因此磷石膏废渣的开发利用是现在每个磷酸生产企业面临的急需解决的难题。

发明内容

为了解决上述问题，实现副产品磷石膏的经济效益，本发明实施例提供了一种生产湿法磷酸副产品白石膏的方法，该方法包括以下步骤：(1)将磷矿粉加入到15-25wt%湿法磷酸中，控制液固比为12-15:1（mL对g，L对Kg），反应温度75-90℃，反应时间1-4小时，过滤，其中，磷矿粉中五氧化二磷的含量为25-35wt%。(2)在滤液中加入93-98wt%的浓硫酸，搅拌反应5-20分钟，固液分离得到白石膏和磷酸。其反应原理为：

第一步：

    Ca₅F(PO₄)₃ + 7H₃PO₄+5H₂O —— 5Ca(H₂PO₄)₂.H₂O + HF↑

   第二步：

 Ca(H₂PO₄)₂.H₂O + H₂SO₄ + H₂O ——CaSO4.2H₂O↓ + 2H₃PO₄

其中，本发明实施例中的湿法磷酸中三氧化硫的含量小于1.5wt%。

优选地，在步骤(1)中，反应温度为80℃，反应时间为2小时。

优选地，在步骤(1)中，湿法磷酸与磷矿粉的液固比为12:1。

优选地，在步骤(2)中，使用的浓硫酸的浓度为98wt%，搅拌反应10分钟。

具体地，该方法包括以下步骤：

(1)将五氧化二磷含量为25-35wt%的磷矿粉加入到15-25wt%（优选20wt%）湿法磷酸中，控制液固比为12-15:1（优选12:1），反应温度75-90℃（优选80℃），搅拌反应时间1-4小时（优选2小时），停止搅拌，静置5-20分钟（优选10分钟），过滤。

(2)在步骤(1)得到的滤液中加入93-98wt%的浓硫酸（优选98wt%），搅拌反应5-20分钟（优选10分钟），停止搅拌，静置20-60分钟（优选40分钟），固液分离得到白石膏和磷酸。其中，得到的磷酸可以再次用于步骤(1)中作为湿法磷酸与磷矿粉反应。

该方法在生产湿法磷酸过程中开发出生产白色磷石膏的新工艺，降低了生产成本，提高了付加值，减少了环境污染。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明作进一步地详细描述。

实施例1

取含P₂O₅20wt%湿法磷酸400g，干矿粉200g，同时加入1000ml烧杯中，80℃时，350r/min搅拌反应2h。停止搅拌静置10分钟，过滤石膏渣，将石膏渣干燥称重。过滤清液加入98wt%的浓硫酸37g，搅拌10分钟，静置40分钟，过滤白色磷石膏，将白色磷石膏干燥称重。滤液磷酸称重待检测。湿法磷酸和矿粉的参数如表1所示，结果数据如表2和表3所示：

                                   表1

                                    表2

                                    表3

从上述数据可以看出：湿法磷酸与矿粉按2:1投料，白石膏平均转化率只有9.5%左右，20wt%湿法磷酸用量不够，矿粉过量太多没有反应完全。

实施例2