[发明专利]黄磷炉渣和湿法磷酸制备磷酸氢钙和白炭黑的方法

摘要

本发明公开了一种黄磷炉渣和湿法磷酸制备磷酸氢钙和白炭黑的方法，该方法采用湿法磷酸溶液浸出黄磷炉渣，浸出液经两步沉淀分别得到肥料级磷酸氢钙和饲料级磷酸氢钙产品，浸出渣经碱溶转化、CO₂气体碳化得到白炭黑产品；本发明方法工艺设备简单，操作容易、安全，黄磷炉渣资源利用率高，是一种利用工业废弃物生产具有高附加值产品的工艺技术路线，可达到二次资源综合利用，实现循环经济、节能减排目的。

主权项

1.一种黄磷炉渣和湿法磷酸制备磷酸氢钙和白炭黑的方法，其特征在于按以下步骤进行：（1）在反应器中加入质量浓度20～40%的由湿法磷酸配制的磷酸溶液，根据反应器中磷酸的质量，按磷酸分解黄磷炉渣的理论用磷酸量的120～150%的量，搅拌速度为300～500rpm下在反应器中加入相应计量的研细至80～120目的黄磷炉渣，在常压、50～90℃下浸出反应0.5～2.0h，分离得到浸出液和水合硅酸固体物料，水合硅酸固体物料用水洗涤3次；（2）在常压、自然温度、搅拌速度为300～500rpm的条件下，将步骤（1）所得浸出液和水合硅酸固体物料洗液合并且混合均匀，在混合液中加入钙中和剂，调节混合液pH至1.5～2.5，继续搅拌反应0.5～2.0h，分离得到肥料级磷酸氢钙产品和滤液，肥料级磷酸氢钙经洗涤、干燥得到肥料级磷酸氢钙产品；（3）在常压、自然温度、搅拌速度为300～500rpm的条件下，将步骤（2）所得滤液和洗液混合，加入钙中和剂，调节混合液pH至4～5，继续搅拌反应0.5~2.0h，分离得到饲料级磷酸氢钙和滤液，饲料级磷酸氢钙经洗涤、干燥得到饲料级磷酸氢钙产品；（4）在步骤（1）经洗涤的水合硅酸固体物料中加入质量浓度30～40%的氢氧化钠溶液，升温至80～90℃搅拌反应2.0～4.0h，控制反应终点pH≥12，分离得到硅酸钠溶液；（5）在室温、常压及300～500rpm的搅拌条件下，在步骤（4）分离得到的硅酸钠溶液中通入CO2气体进行碳化处理，当溶液pH达到8～10时，停止通入CO2气体，继续在300～500rpm的搅拌条件下反应0.5～1.0小时，然后分离得到滤液和水合硅酸沉淀；水合硅酸沉淀用水洗涤3次；（6）步骤（5）经洗涤的水合硅酸沉淀于120～150℃干燥2.0～3.0小时，然后在600～800℃的温度下煅烧0.5～1.0小时即得到白碳黑产品；（7）步骤（5）分离得到滤液，经蒸发浓缩、结晶，分离得到碳酸钠产品。