[发明专利]一种半水-二水法生产磷酸工艺

摘要

本发明公开了一种半水-二水法生产磷酸工艺，在Nissan-C半水-二水法生产磷酸工艺的基础上，进行了开发、改进及优化，使其能更好适应低品位磷矿，同时保持较高P₂O₅回收率（98.3%以上）；经过二次过滤洗涤后磷石膏品质高，有利于后续磷石膏综合利用；成品磷酸浓度高达45%（以P₂O₅计）以上，比二水法流程节约蒸汽70%以上等优点。

主权项

一种半水‑二水法生产磷酸工艺，其特征在于：生产过程由以下各工段组成：磨矿工段、半水硫酸钙反应工段、半水硫酸钙过滤工段、二水硫酸钙反应工段、二水硫酸钙过滤工段；包括以下生产过程：（1） 将粒径小于2mm磷矿粉、回浆液及1号过滤机的回磷酸在预混槽中进行均匀混合，停留一定时间，反应生成10%~20%的磷酸二氢钙Ca(H₂PO₄)₂和10%~25%的半水硫酸钙CaSO₄.0.5 H₂O；（2） 来自预混槽料浆进入1号反应槽，与经回磷酸稀释的浓硫酸进一步反应生成20%~35%的磷酸二氢钙Ca(H₂PO₄)₂和60%~70%半水硫酸钙CaSO₄.0.5 H₂O，浓硫酸浓度由98%稀释到60%，1号反应槽中反应时间取决于磷矿品质及料浆中硫酸浓度，硫酸浓度控制范围在‑1%~‑2.5%之间；在2号反应槽料浆与硫酸及来自1号过滤机回磷酸继续反应生成半水硫酸钙CaSO₄.0.5 H₂O，分解率为94%~97%，2号反应槽中游离硫酸的浓度为2.5%~3.5%，P₂O₅浓度为40%~45%，2号反应槽反应时间时间同样取决于磷矿品质，根据实际需要加入消泡剂减少反应槽中的泡沫；（3） 在1号过滤机中，半水硫酸钙CaSO₄.0.5 H₂O料浆经过滤分离出磷酸，过滤后的半水石膏滤饼中还含有25%~45%液体，用来自2号过滤机洗涤液进行洗涤，洗涤后滤饼中仍含有22%~35%液体，1号过滤机初滤区在15°到30°间进行调整，使滤液中的含固量小于1%，稀释水小于0.7%；（4） 在二水转化槽继续加入硫酸使半水硫酸钙CaSO₄.0.5 H₂O生成二水硫酸钙CaSO₄.2 H₂O,在二水转化槽中P₂O₅浓度为12%~16%，硫酸浓度4.5%~6.5%；二水转化槽中料浆通过料浆泵输送到2号过滤机，过滤出磷酸，二水石膏滤饼通过两级洗涤，排出的二水石膏滤饼含水率在22%~28%，P₂O₅总含量在0.2%~0.5%。