一種利用磷礦尾礦生產過磷酸鈣的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用磷礦尾礦與磷酸二銨廢料為原料制備普通過磷酸鈣的方法，其特征是用P2O5有效成分為1.25%-1.52%、水含量為22%-25%的磷礦尾礦100份與P2O5有效成分為44.5-46.0%的磷酸二銨廢料95-100份充分混合，加入90-100份濃H2SO4在攪拌狀態(tài)下反應1小時；并轉入堆肥庫熟化5-7天，使其成為P2O5有效成分為14%以上，P2O5水溶解成分為9.8%以上的合格普通過磷酸鈣磷肥產品。本發(fā)明方法為磷礦尾礦的綜合應用找到了新的渠道，并利用加入磷酸二銨廢料的方法在一定程度上提高了尾礦的分解率和磷的利用率。
【專利說明】一種利用磷礦尾礦生產過磷酸鈣的方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于磷肥制備【技術領域】，具體涉及一種過磷酸鈣的制備方法。

【背景技術】
[0002] 目前世界磷資源日漸枯竭，中國中、低品位磷礦居多，相對于高品位的磷礦，在對 中、低品位磷礦進行處理提取磷精礦時，會產生大量的尾渣，俗稱尾礦，這些尾礦屬于工業(yè) 固體廢棄物中的礦業(yè)固體廢棄物。據有關數據顯示，我國磷礦尾礦的綜合利用率僅為7%左 右，大量的尾礦只能長期堆放，長此以往，將會對大氣和周邊水土造成嚴重的污染，并導致 土地退化植被破壞甚至直接威脅到人畜的生存。因此，如何加強磷礦尾礦的綜合利用，擴展 磷礦資源的可利用范圍，已成為磷資源匱乏的當務之急。
[0003] 傳統(tǒng)的普通過磷酸鈣生產方法是以磷礦和硫酸為原料，通過兩步化學反應生產出 P2O5有效成分在12%以上的產品，此生產方法的生產周期一般是12-15天。而以磷礦尾礦為 原料生產普通過磷酸鈣，由于中、低品位磷礦尾礦的P 2O5有效成分在〇. 90%-1. 52%，較磷礦 低，因此導致以其為原料生產出的普通過磷酸鈣產品P2O5有效成分無法達到GB20413-2006 的要求，需要加入輔料提高P 2O5有效成分的含量。而在磷銨生產、儲存或銷售過程中會出現 部分外觀或質量不合格的產品，這部分產品被稱為磷酸二銨廢料，通常情況下，這些廢料會 有一部分返回生產系統(tǒng)經過破碎與原料一起重新生產出合格的產品，其他部分則堆放等待 處理。
[0004]


【發(fā)明內容】
本發(fā)明所要解決的技術問題是針對現有技術中的缺點而提供一種利用磷礦尾礦與磷 酸二銨廢料為原料制備普通過磷酸鈣的方法。
[0005] 為解決本發(fā)明的技術問題采用如下技術方案： 一種利用磷礦尾礦生產過磷酸鈣的方法，按以下步驟進行： 一種利用磷礦尾礦生產過磷酸鈣的方法，按下述步驟進行： (1) 按重量份數物料配比 磷礦尾礦100份，磷礦尾礦水含量為22%-25%、P205有效成分為I. 25%-1. 52%，其中 P205有效成分以干磷礦尾礦計量； 質量分數> 93%的濃H2S04 80-100份； 磷酸二銨廢料95-100份，磷酸二銨廢料P205有效成分為I. 25%-1· 52%，其中P205有效 成分以干磷酸二銨廢料計量； (2) 操作步驟 a. 按照（1)中所述的物料配比，將磷礦尾礦與磷酸二銨廢料投入反應器中充分混合； b. 將濃H2S04在攪拌的條件下均勻緩慢地加入到混合物料中，反應0. 8-1小時，待反應 物料降至室溫后，停止攪拌； c. 將上述混合料轉入堆肥庫進行熟化，時間為5-7天，得到P205有效成分為14%以 上，P205水溶解成分為9. 8%以上的普通過磷酸鈣產品。
[0006] 所述步驟c中可在此熟化期間通過翻堆使混合料成為P205有效成分為14%以上， P205水溶解成分為9. 8%以上的普通過磷酸鈣產品。
[0007] 所述物料配比為磷礦尾礦：磷酸二銨廢料：質量分數> 93%的濃H2S04為1:1: 1， 按重量份數計。
[0008] 本發(fā)明方法的反應機理如下： 磷礦尾礦分解： 7Ca5F (PO4) 3 + 35H2S04 + 17 H20===21H3P04 + 35CaS04 · H2O + 7HF 反應為放熱反應，反應物料溫度能很快升高到l〇〇°C以上。
[0009] 磷酸二銨廢料與硫酸產生磷酸： (NH4) 2HP04+H2S04=== (NH4) 2S04+H3P〇4 反應為復分解反應，反應速度很快，可瞬間完成。傳統(tǒng)的普通過磷酸鈣反應中，只有磷 礦與硫酸第一階段的放熱反應完成以后，產生的磷酸才會和剩下的磷礦進行第二階段生成 磷酸一鈣的反應。而在本發(fā)明方法中，在尾礦與硫酸反應的同時，磷酸二銨廢料與硫酸的反 應已完成，生成的磷酸會直接與尾礦進行反應生成磷酸一鈣： Ca5F (PO4) 3 + 7H3P〇4 + 5H20===5Ca (H2PO4) 2 · H2O + HF 由于磷酸與尾礦的反應持續(xù)時間較長，在反應器中攪拌停止后，還會在堆肥庫中反應 一段時間，就是后續(xù)的熟化過程。
[0010] 本發(fā)明利用磷礦尾礦與磷酸二銨廢料為原料通過混合攪拌、熟化等工序制備P2O 5 有效成分為14%以上，P2O5水溶解成分為9. 8%以上的合格普通過磷酸鈣產品。添加的磷酸 二銨廢料一方面通過增加 H+提高了磷礦尾礦的分解率，另一方面提高了通過磷酸鈣產品中 的P2O5有效成分。表1為普鈣國家標準（GB20143-2006)過磷酸鈣的指標，本發(fā)明制備的 過磷酸鈣有效磷含量在14%_18%，水溶磷含量在12. 4%-16. 5%，水溶性磷比重占有效磷含量 的80%以上，符合普鈣國家標準（GB20143-2006)的指標，同時也符合目前水溶磷比重占有 效磷含量的70%以上的新指標。本發(fā)明整個反應過程簡單，易于操作，反應條件溫和，可大 量的消耗公司選礦工藝中產生的磷礦尾礦，減少磷礦尾礦與磷酸二銨廢料堆放，合理運用 資源，從而使化工廢料得到有效利用，極大地提高了化工原料的利用率，節(jié)約生產成本，提 高企業(yè)經濟效益、減少污染。
[0011] 表〗普鈣國家標準（GB2〇143_ 2〇〇6)

【權利要求】
1. 一種利用磷礦尾礦生產過磷酸鈣的方法，其特征在于按下述步驟進行： (1) 按重量份數物料配比 磷礦尾礦100份，磷礦尾礦水含量為22%-25%、P205有效成分為1. 25%-L 52%，其中P205有效成分以干磷礦尾礦計量； 質量分數> 93%的濃H2S04 80-100份； 磷酸二銨廢料95-100份，磷酸二銨廢料P205有效成分為1. 25%-1. 52%，其中P205有效 成分以干磷酸二銨廢料計量； (2) 操作步驟 a. 按照（1)中所述的物料配比，將磷礦尾礦與磷酸二銨廢料投入反應器中充分混合； b. 將濃H2S04在攪拌的條件下均勻緩慢地加入到混合物料中，反應0. 8-1小時，待反應 物料降至室溫后，停止攪拌； c. 將上述混合料轉入堆肥庫進行熟化，時間為5-7天，得到P205有效成分為14%以上， P2〇5水溶解成分為9. 8%以上的普通過磷酸鈣產品。
2. 根據權利要求1所述的一種利用磷礦尾礦生產過磷酸鈣的方法，其特征在于：所述 步驟c中可在此熟化期間通過翻堆使混合料成為P205有效成分為14%以上，P20 5水溶解成 分為9. 8%以上的普通過磷酸鈣產品。
3. 根據權利要求1或2所述的一種利用磷礦尾礦生產過磷酸鈣的方法，其特征在于： 所述物料配比為磷礦尾礦：磷酸二銨廢料：質量分數> 93%的濃H2S04為1:1: 1，按重量份數 計。
【文檔編號】C05B1/02GK104446673SQ201410731316
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月5日 優(yōu)先權日:2014年12月5日
【發(fā)明者】賈燕燕, 王世文 申請人:甘肅甕?；び邢挢熑喂?br>