磷矿生产半水磷酸联产α型高强石膏的方法

本发明涉及磷矿生产半水磷酸联产α型高强石膏的方法,属于湿法磷酸生产技术领域。本发明解决的技术问题是现有湿法磷酸生产工艺不能在制得高浓度磷酸的同时得到性能优良的高强α半水石膏。本发明公开了磷矿生产半水磷酸联产α型高强石膏的方法,先用硫磷混酸与磷矿反应制得磷酸与半水石膏,过滤后得到高浓度半水磷酸产品和粗半水石膏,粗半水石膏经过两次重结晶生成α半水石膏,最后经过滤、洗涤、烘干得到α型高强石膏。本发明还在反应过程中进行了脱色处理,得到的α型高强石膏白度较白。本发明整体能耗低,经济效益好。

专利类型: 发明专利
申请(专利)号: CN202010407929.1
申请日期: 2020年5月14日
公开(公告)日: 2020年6月30日
公开(公告)号: CN111348632A
主分类号: C01B25/228,C,C01,C01B,C01B25
分类号: C01B25/228,C01F11/46,C04B11/26,C,C01,C04,C01B,C01F,C04B,C01B25,C01F11,C04B11,C01B25/228,C01F11/46,C04B11/26
申请(专利权)人: 贵州川恒化工股份有限公司
发明(设计)人: 曹建新,王佳才,杨林,朱军,曾春华,李剑秋
主申请人地址: 550500 贵州省黔南布依族苗族自治州福泉市龙昌镇贵州川恒化工股份有限公司
专利代理机构: 成都虹桥专利事务所(普通合伙)
代理人: 罗健龙
国别省市代码: 贵州;52
主权项: 1.磷矿生产半水磷酸联产α型高强石膏的方法,其特征在于包括如下步骤: (1)采用硫磷混酸与磷矿反应制得半水磷酸与半水石膏的混合料浆B; (2)混合料浆B过滤后得到高浓度半水磷酸产品和粗半水石膏C; (3)粗半水石膏C在一定浓度硫磷混酸和温度条件下通过重结晶反应部分转化成二水石膏,得到料浆D; (4)料浆D在硫磷混酸浓度和温度均高于步骤(3)的条件下继续进行重结晶反应生成α半水石膏,得到料浆E; (5)料浆E经过滤、洗涤、烘干得到α型高强石膏。 2.根据权利要求1所述的磷矿生产半水磷酸联产α型高强石膏的方法,其特征在于:步骤(1)反应温度控制在85~100℃,所述混合料浆B的液固比控制在2-10。 3.根据权利要求1或2所述的磷矿生产半水磷酸联产α型高强石膏的方法,其特征在于:步骤(3)反应温度控制在40~70℃;所述料浆D所含的液体混酸中以质量分数计P2O5为1%~10%、SO42-含量为1%~8%。 4.根据权利要求1~3任一项所述的磷矿生产半水磷酸联产α型高强石膏的方法,其特征在于:步骤(4)反应温度控制在80~100℃;所述料浆E所含的液体混酸中以质量分数计P2O5为13%~30%、SO42-含量为12%~25%。 5.根据权利要求1~4任一项所述的磷矿生产半水磷酸联产α型高强石膏的方法,其特征在于:步骤(3)所述料浆D中石膏的结晶水含量质量分数为12%~18%。 6.根据权利要求1~5任一项所述的磷矿生产半水磷酸联产α型高强石膏的方法,其特征在于包括如下步骤: (1)将浓硫酸、部分半水磷酸、滤液F、磷矿粉加入反应器R1中进行反应,控制反应温度85~100℃,搅拌反应2~8小时,得到料浆B; (2)将料浆B打入过滤机X1过滤,分离出半水磷酸和粗半水石膏C,半水磷酸分出部分返回反应器R1循环使用,部分进入反应器R3使用; (3)将粗半水石膏C、石膏洗水H加入反应器R2中进行重结晶反应,控制反应温度40~70℃,搅拌反应1~4小时,得到料浆D; (4)将步骤(2)所得部分半水磷酸、浓硫酸、料浆D加入反应器R3中进行重结晶反应,控制反应温度80~100℃,搅拌反应1~6小时,得到料浆E; (5)将料浆E打入过滤机X2过滤,分离出滤液F和石膏滤饼,石膏滤饼用热水洗涤得到石膏洗水H和石膏湿料G,滤液F返回反应器R1循环使用,石膏洗水H返回反应器R2循环使用,将石膏湿料G送入烘干机M1烘干,得到白度较高的α型高强白石膏。 7.根据权利要求6所述的磷矿生产半水磷酸联产α型高强石膏的方法,其特征在于:步骤(1)所述浓硫酸、部分半水磷酸、滤液F、磷矿粉按质量比0.2~0.8:1~2:2~10:1加入反应器R1中进行反应。 8.根据权利要求6或7所述的磷矿生产半水磷酸联产α型高强石膏的方法,其特征在于:步骤(3)将粗半水石膏C、石膏洗水H按质量比1:0.5~3加入反应器R2中进行重结晶反应。 9.根据权利要求6~8任一项所述的磷矿生产半水磷酸联产α型高强石膏的方法,其特征在于:步骤(4)部分半水磷酸、浓硫酸、料浆D按质量比为1~5:1~3:10加入反应器R3中进行重结晶反应。 10.根据权利要求1~9所述的磷矿生产半水磷酸联产α型高强石膏的方法,其特征在于:步骤(1)中所述磷矿粉粒度<0.5mm,以质量分数计水分<15%,干基以质量分数计灼失量<10%、SiO2<12%、MgO<3%,BPL>65%。 11.根据权利要求1~10任一项所述的磷矿生产半水磷酸联产α型高强石膏的方法,其特征在于:步骤(1)反应过程中刮出灰黑色泡沫A,直至料浆表面无黑色泡沫,得到混合料浆B。 12.根据权利要求1~11任一项所述的磷矿生产半水磷酸联产α型高强石膏的方法,其特征在于:步骤(3)重结晶过程加入双氧水进行脱色处理。 13.根据权利要求12所述的磷矿生产半水磷酸联产α型高强石膏的方法,其特征在于,所述双氧水是含过氧化氢质量分数为20~50%的过氧化氢水溶液;粗半水石膏C与双氧水、石膏洗水H按质量比1:0.01~0.05:0.5~3加入反应器R2中进行反应。
法律状态: 公开