[发明专利]一种硫酸盐酸联合制磷酸联产硫酸钙的工艺

说明书

一种硫酸盐酸联合制磷酸联产硫酸钙晶须的方法包括如下过程：将磷矿、稀盐酸按比例混合酸解，所得反应料浆进行过滤，滤饼洗涤后剩下的酸不溶物作为废渣处理，滤液中加入硫酸，得到硫酸钙晶须；含有硫酸钙晶须的滤液进行过滤，滤饼洗涤后得到高纯度的硫酸钙晶须，滤液为磷酸和盐酸的混合酸，将混合酸作为反酸返回酸解磷矿，使混合酸中磷酸浓度达到一定程度后开始取出，蒸出的HCl和水经冷却吸收后得到稀盐酸，稀盐酸返回酸解磷矿，浓缩后的磷酸经沉降，排出的固体渣返回酸解磷矿，上层清液即为成品浓磷酸。本发明的优点是，将磷矿酸解和得到硫酸钙沉淀两个环节有效分离，得到高品质的硫酸钙晶须，做到磷酸生产中无副产物磷石膏。

技术领域

本发明属于化工技术领域，涉及一种硫酸盐酸联合制磷酸联产硫酸钙晶须的方法，具体为一种盐酸分解磷矿并联合硫酸制磷酸副产高品质硫酸钙晶须的方法。

背景技术

磷是全球农业生产的主要原料，也是精细化工生产的原料。磷矿生产磷酸的过程中会产生大量的磷石膏，每吨湿法磷酸（P2O5）根据磷矿的氧化钙含量多寡，约在4-5吨磷石膏，全世界每年生产湿法磷酸在4000万吨上下，产生磷石膏2亿吨。该磷石膏品质差，综合利用十分困难。庞大的磷石膏堆放占用大量的土地，还由于磷石膏经雨水长期浸泡，其中的可溶性磷、氟等以水体为媒介向环境传递，引起土壤、水系、大气的污染，磷石膏的问题已成为行业普遍关注并制衡产业发展的问题。

发明内容

本发明的目的是针对以上问题，提供一种硫酸盐酸联合制磷酸联产硫酸钙晶须的方法，将磷矿酸解和得到硫酸钙沉淀两个环节有效分离，将磷矿里的杂质和硫酸钙有效分离，得到高品质的硫酸钙晶须，做到磷酸生产中无副产物磷石膏。

本发明所采用的技术方案是：一种硫酸盐酸联合制磷酸联产硫酸钙晶须的方法，其特征在于：所述方法包括如下过程：

（1）将磷矿、稀盐酸按比例混合酸解，并控制反应温度、反应时间，使磷矿充分酸解；

（2）将步骤1）所得反应料浆进行过滤Ⅰ，所得滤液进入下一步的反应，滤饼洗涤Ⅰ后剩下的酸不溶物作为废渣处理；

（3）向步骤2）所得滤液中加入硫酸，控制合适的反应条件，得到硫酸钙晶须；

（4）将步骤3）所得的含有硫酸钙晶须的滤液进行过滤Ⅱ，滤饼洗涤Ⅱ后得到高纯度的硫酸钙晶须，滤液为磷酸和盐酸的混合酸，进入滤液槽；

（5）滤液槽中混合酸中磷酸浓度达到一定程度后开始取出；

（6）将步骤5）中取出的混合酸进行浓缩，蒸出的HCl和水经冷却吸收后得到稀盐酸，稀盐酸返回步骤1）中酸解磷矿；混合酸进行浓缩后的磷酸经沉降，上层清液即为成品浓磷酸。

优选的，所述步骤1）中将磷矿、稀盐酸按比例混合并加入循环酸液混合；

步骤5）中将滤液槽中的混合酸作为循环酸液返回步骤1）中酸解磷矿；

步骤6）中将混合酸进行浓缩后的磷酸经沉降, 排出的固体渣作为后的液体作为循环酸液返回步骤1）中酸解磷矿。

优选的，步骤（1）中所述的磷矿投入量为返回酸解槽的反酸和稀盐酸中HCl总质量的1.0~2.0倍。

优选的，步骤（1）中酸解槽中液固比控制在5~20:1，反应温度为常温，反应时间≥60分钟。

优选的，步骤（3）中硫酸用量为滤液中Ca2+含量的0.95-1.1倍。

优选的，步骤（3）中结晶反应的液固比控制在5~20:1，反应温度为常温，反应时间为≥30分钟。

优选的，步骤（5）中滤液槽混合酸中磷酸浓度控制在18~28%。

优选的，步骤（6）中浓缩后的磷酸浓度控制45~55%。