[发明专利]利用盐酸和磷矿生产磷酸钙盐及高纯石膏的方法

说明书

本发明属于饲料技术领域，具体涉及一种利用盐酸与磷矿生产磷酸钙盐及高纯石膏的方法。本发明所要解决的技术问题是提供一种利用盐酸与磷矿生产磷酸钙盐及高纯石膏的方法，包括以下步骤：用盐酸不完全分解磷矿，过滤得固体1和液体1；A、处理固体1：固体1与盐酸反应，过滤分离得到滤渣和滤液2；滤液2中加入硫酸，过滤后的滤液3经加热脱氯、脱氟、脱水，即得磷酸二氢钙；B、处理液体1：①除去液体1中的氟；②加钙制得磷酸氢钙；③除镁；④加硫酸制得高纯石膏。本发明方法步骤简便，成本低廉，制备得到的磷酸钙盐完全满足国家标准，且所得石膏质量优异。

技术领域

本发明属于饲料及肥料技术领域，具体涉及一种利用盐酸和磷矿生产磷酸钙盐及高纯石膏的方法。

背景技术

磷酸钙盐可用作肥料级磷酸钙盐，广泛适用于农业生产中，主要用作配置复混肥的原料，也可直接施用于农田；磷酸钙盐可用作饲料级磷酸钙盐，适用于畜禽、水产等动物，是一种用于补充畜禽、水产动物钙磷营养的饲料添加剂。

行业内普遍认为P₂O₅在24％-28％为中品位磷矿，18％-24％为低品位磷矿。中国磷矿资源比较丰富，已探明资源总量仅次于摩洛哥，位居世界第二位。中国磷矿资源总体上具有以下几个主要特征：储量较大，分布集中；中低品位矿多，富矿少，中国磷矿品位较差，P₂O₅平均含量在17％左右，富矿仅占磷矿石总量的约85％，因此中国大部分的磷矿必须经过选矿富矿后才能满足磷酸和高浓度磷复合肥生产的需求；难选矿多，易选矿少，在中国磷矿储量中，沉积型磷块盐(胶磷矿)多，占全国总储量的85％，其中大部分为中低品位矿石，同时中国磷矿90％是高镁磷矿，其矿石中有用矿物的粒度细，和脉石结合紧密，不易分离，中国磷矿石世界上难选的磷矿石之一。

目前生产饲料级或肥料磷酸钙盐的方法多为先使用硫酸与磷精矿反应生成湿法磷酸，湿法磷酸经过预处理、脱氟净化，再与碳酸钙等钙源反应生成磷酸钙盐料浆，经高温雾化烘干得到合格产品。该工艺流程复杂，成本高，对磷矿原料的适应性差。专利CN105921259A公开了一种利用中低品位混合磷矿石生成饲料级磷酸二氢钙的方法，看似采用中低品位磷矿作为原料，然而实际上还是将该中低品位钙镁质磷矿石矿浆中依次加入抑制剂和捕收剂，反浮选，制得磷精矿再进一步与硫酸反应。同时现有生产磷酸钙盐的工艺大多先将磷矿中的钙转化成磷石膏(杂质很高的硫酸钙)作为工业废弃物而排除掉，磷石膏的堆存和消化是本行业的难点，已经影响到本行业的可持续发展，而在后续生产磷酸钙盐的过程中又需要加入大量的碳酸钙等作为钙源，从而造成了资源的极大浪费。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种利用盐酸和磷矿生产磷酸钙盐及高纯石膏的方法。该方法包括以下步骤：

用质量浓度15％以下的盐酸不完全分解磷矿，过滤分离得到固体1和液体1；其中，固体1中质量比P₂O₅/MgO＞6；

A、处理固体1：固体1与盐酸反应，过滤分离得到滤渣和滤液2；滤液2中加入硫酸进行反应，过滤得到滤饼3和滤液3；滤饼3干燥后即为石膏；滤液3加热脱氯、脱氟、脱水，即得磷酸二氢钙；

B、处理液体1：

①液体1中加入碱性钙盐调节pH至1.2～2.2，过滤分离得到滤饼4和滤液4；

②滤液4中加入碱性钙盐调节pH至4.8～6.2，过滤分离得到滤饼5和滤液5，滤饼5即为磷酸氢钙；

③滤液5中加入碱性钙盐调节pH至9～11，过滤分离得到滤饼6和滤液6；

④滤液6与硫酸反应，得到高纯石膏和氯化氢或盐酸。

具体的，上述利用盐酸和磷矿生产磷酸钙盐及高纯石膏的方法步骤A中，控制硫酸的加入量为使过量的钙完全转化为硫酸钙；所述过量的钙是指滤液2中磷酸与钙转化为磷酸二氢钙后剩余的钙。