一種降低濕法磷酸萃取槽硫酸鈣過飽和度硫酸的加入方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種降低濕法磷酸反應(yīng)槽硫酸鈣過飽和度硫酸的加入方法，涉及硫酸鈣。該方法是增加一個(gè)預(yù)混槽，將硫酸與返料磷酸匯合后加入預(yù)混槽，同時(shí)移走硫酸稀釋熱；硫酸在預(yù)混槽內(nèi)與閃蒸冷卻器冷卻后返回的料漿進(jìn)行萃取，反應(yīng)后的料漿返回反應(yīng)槽，與礦漿反應(yīng)，生產(chǎn)硫酸鈣與磷酸鈣的混合物；硫酸鈣與磷酸鈣的混合物再進(jìn)入閃蒸冷卻器進(jìn)行冷卻，冷卻后的料漿部分進(jìn)入磷酸過濾機(jī)過濾。采用本發(fā)明方法后，磷石膏總總磷含量平均下降了0.5%，使?jié)穹ǘ锓姿岬牧资章侍岣叩?6%，直接帶來的經(jīng)濟(jì)效益為6000萬元/年。
【專利說明】一種降低濕法磷酸萃取槽硫酸鈣過飽和度硫酸的加入方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及磷酸，也涉及硫酸鈣，進(jìn)一步來說，涉及一種從濕法磷酸生產(chǎn)過程中生產(chǎn)硫酸鈣的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，濕法磷酸生產(chǎn)過程中，會(huì)產(chǎn)生大量的磷石膏(硫酸鈣)，傳統(tǒng)的濕法二水物法磷酸生產(chǎn)過程中，硫酸直接加入反應(yīng)槽，這樣硫酸稀釋熱導(dǎo)致反應(yīng)槽局部溫度過高，酸礦混合不均勻，反應(yīng)槽內(nèi)會(huì)出現(xiàn)局部過飽和現(xiàn)象，會(huì)產(chǎn)生大量的細(xì)小的不易過濾的CaSO4.2H20晶體。濕法磷酸生產(chǎn)過程中，生成難過濾的CaSO4.2H20晶體，嚴(yán)重影響磷的收率，導(dǎo)致磷酸生產(chǎn)成本升高。
[0003]在相關(guān)的已有技術(shù)中，濕法二水法磷酸生產(chǎn)過程中，硫酸加入到反應(yīng)槽后，與磷礦反應(yīng)生成H3PO4和CaSO4.2H20液固相混合物，再經(jīng)過過濾進(jìn)行液固分離后得到產(chǎn)品磷酸。工業(yè)上，濕法二水法磷酸生產(chǎn)不僅要得到合格的磷酸產(chǎn)品，還要盡量降低磷的損失。目前濕法二水法磷酸生產(chǎn)工藝磷收率在95%左右，無更好的辦法提高磷收率，但人們?nèi)匀辉谝虻刂埔说貙ふ医档蜐穹ǘ锓姿嵘a(chǎn)過程中磷損失的技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種降低濕法磷酸反應(yīng)槽硫酸鈣過飽和度硫酸的加入方法，以減少濕法二水物法磷酸生產(chǎn)過程中磷的損失、降低濕法二水物法磷酸生產(chǎn)成本。
[0005]發(fā)明人經(jīng)過研究與實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)降低濕法二水物法磷酸反應(yīng)槽內(nèi)溶液中Ca2+和SO42-過飽和度，可以提高濕法二水法磷酸的磷收率問題:增加一個(gè)預(yù)混槽，將硫酸與返料磷酸匯合后加入預(yù)混槽，同時(shí)移走硫酸稀釋熱；硫酸在預(yù)混槽內(nèi)與閃蒸冷卻器冷卻后返回的料漿進(jìn)行萃取，降低Ca2+ + SO42- + H2O — CaSO4.2H20化學(xué)反應(yīng)速率，減少預(yù)混槽中Ca2+和SO/—過飽和度；反應(yīng)后的料漿返回反應(yīng)槽，與礦漿反應(yīng)，生產(chǎn)硫酸鈣與磷酸鈣的混合物；硫酸鈣與磷酸鈣的混合物再進(jìn)入閃蒸冷卻器進(jìn)行冷卻，在此期間SO/—逐漸取代磷酸鈣中的P043_生成均勻、粗大并便于過濾的CaSO4.2H20結(jié)晶。因此，發(fā)明人提供的方法包括以下步驟:
第一步，增加一個(gè)預(yù)混槽，將硫酸與返料磷酸在預(yù)混槽頂通過混合三通混合后，加入預(yù)混槽，移走硫酸稀釋熱。
[0006]第二步，在預(yù)混槽中加入閃蒸冷卻器返回的磷酸料漿進(jìn)行預(yù)反應(yīng)，以降低磷酸反應(yīng)過程中出現(xiàn)的局部過飽和現(xiàn)象。
[0007]第三步，預(yù)反應(yīng)后的磷酸料漿進(jìn)入反應(yīng)槽，再與閃蒸冷卻器返回的磷酸料漿進(jìn)行第二次反應(yīng)，使部分S042_逐漸取代磷酸鈣中的P043_生成CaSO4.2H20結(jié)晶。
[0008]第四步，向反應(yīng)槽加入磷礦漿，讓第二次反應(yīng)后的磷酸料漿與進(jìn)入反應(yīng)槽的磷礦漿進(jìn)行反應(yīng)，得到硫酸鈣與磷酸鈣的混合料漿。
[0009]第五步，與磷礦漿反應(yīng)后的混合料漿進(jìn)入閃蒸冷卻器冷卻，冷卻后的料漿部分進(jìn)入磷酸過濾機(jī)過濾。
[0010]上述方法的第一步中所述的返料磷酸濃度為18~21% ;所述的硫酸濃度為70~98%。
[0011]上述方法的第二步中所述進(jìn)入預(yù)混槽的料漿是閃蒸冷卻器出來的料漿的40% (體積比)，預(yù)混槽溫度控制在76-78 °C。
[0012]上述方法的第三步中所述進(jìn)入反應(yīng)槽的料漿是閃蒸冷卻器出來的料漿的60% (體積比)，反應(yīng)槽溫度控制在76-78 °C。
[0013]上述方法的第四步中所述反應(yīng)槽加入磷礦后，溫度控制在76_78°C。
[0014]上述方法的第五步中所述閃蒸冷卻器操作壓力控制在30_40kpa。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:采用本發(fā)明方法后，降低了濕法二水法磷酸生產(chǎn)中反應(yīng)
槽內(nèi)Ca2+和SO廣過飽和度，使?jié)穹ǘ姿岱磻?yīng)槽中生成均勻、粗大并便于過濾的
CaSO4.2H20結(jié)晶，減少磷酸生產(chǎn)過程中磷的洗滌損失，石膏中總磷可以降低0.5%，提高了濕
法二水法磷酸生產(chǎn)過程中磷的收率，降低了磷酸生產(chǎn)成本，具有較好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效.、
Mo
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明方法的流程示意圖。
[0017]具體實(shí)施方 式
以下通過【具體實(shí)施方式】，進(jìn)一步說明本發(fā)明的有益效果。
[0018]某廠采用本發(fā)明的方法，具體實(shí)施如下:
實(shí)施例1:把質(zhì)量百分比濃度為98%的硫酸與質(zhì)量百分比濃度為18%的返料磷酸在預(yù)混槽頂通過混合三通混合后，進(jìn)入預(yù)混槽，與閃蒸冷卻器返回的磷酸料漿預(yù)反應(yīng)后，進(jìn)入反應(yīng)槽再與閃蒸冷卻器返回的磷酸料漿預(yù)反應(yīng)進(jìn)行第二次反應(yīng)，然后才與進(jìn)入反應(yīng)槽的磷礦進(jìn)行反應(yīng)，經(jīng)過閃蒸冷卻器冷卻后，部分進(jìn)入磷酸過濾機(jī)過濾，過濾后的磷石膏中總磷比原來降低0.6%。
[0019]實(shí)施例2:把質(zhì)量百分比濃度為98%與質(zhì)量百分比濃度為21%的返料磷酸在預(yù)混槽頂通過混合三通混合后，進(jìn)入預(yù)混槽，進(jìn)入預(yù)混槽的料漿是閃蒸冷卻器出來的料漿的總量的40% (體積比)，預(yù)混槽溫度控制在76-78°C。與閃蒸冷卻器返回的磷酸料漿預(yù)反應(yīng)后，進(jìn)入反應(yīng)槽再與閃蒸冷卻器返回的磷酸料漿預(yù)反應(yīng)進(jìn)行第二次反應(yīng)，進(jìn)入反應(yīng)槽的料漿是閃蒸冷卻器出來的料漿總量的60% (體積比)，反應(yīng)槽溫度控制在76-78°C。然后與進(jìn)入反應(yīng)槽的磷礦進(jìn)行反應(yīng)，所述反應(yīng)槽加入磷礦后，溫度控制在76-78°C。進(jìn)入閃蒸冷卻器冷卻，所述閃蒸冷卻器操作壓力控制在30-40kpa。經(jīng)過閃蒸冷卻器冷卻后，部分進(jìn)入磷酸過濾機(jī)過濾，過濾后的憐石骨中總憐比原來降低0.4%。
[0020]實(shí)施例3:把質(zhì)量百分比濃度為98%與百分比濃度75%的硫酸按4:1進(jìn)入預(yù)混槽，與質(zhì)量百分比濃度為21%的返料磷酸在預(yù)混槽頂通過混合三通混合后，進(jìn)入預(yù)混槽，與閃蒸冷卻器返回的磷酸料漿預(yù)反應(yīng)后，進(jìn)入反應(yīng)槽再與閃蒸冷卻器返回的磷酸料漿預(yù)反應(yīng)進(jìn)行第二次反應(yīng)，然后才與進(jìn)入反應(yīng)槽的磷礦進(jìn)行反應(yīng)，經(jīng)過閃蒸冷卻器冷卻后，部分進(jìn)入磷酸過濾機(jī)過濾，過濾后的磷石膏中總磷比原來降低0.5%。
[0021]采用上述3個(gè)實(shí)施例的方法，磷石膏總總磷含量平均下降了 0.5%，使?jié)穹ǘ锓姿岬牧资章侍岣叩?6%，直接帶來的經(jīng)濟(jì)效益為6000萬元/年。
[0022]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，任何未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種降低濕法磷酸反應(yīng)槽硫酸鈣過飽和度硫酸的加入方法，其特征在于它包括以下步驟: (1)增加一個(gè)預(yù)混槽，把硫酸與返料磷酸在預(yù)混槽頂通過混合三通混合后，加入預(yù)混槽，移走硫酸稀釋熱； (2)在預(yù)混槽中加入閃蒸冷卻器返回的磷酸料漿進(jìn)行預(yù)反應(yīng)，以降低磷酸反應(yīng)過程中出現(xiàn)的局部過飽和現(xiàn)象； (3)預(yù)反應(yīng)后的磷酸料漿進(jìn)入反應(yīng)槽，再與閃蒸冷卻器返回的磷酸料漿進(jìn)行第二次反應(yīng)，使部分S042_逐漸取代磷酸鈣中的P043_生成CaSO4.2H20結(jié)晶； (4)向反應(yīng)槽加入磷礦漿，讓第二次反應(yīng)后的磷酸料漿與進(jìn)入反應(yīng)槽的磷礦漿進(jìn)行反應(yīng)，得到硫酸鈣與磷酸鈣的混合料漿； (5)與磷礦漿反應(yīng)后的混合料漿進(jìn)入閃蒸冷卻器冷卻，冷卻后的料漿部分進(jìn)入磷酸過濾機(jī)過濾。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟(I)中所述的返料磷酸濃度為18~21%；所述的硫酸濃度為70~98%。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟(2)中所述進(jìn)入預(yù)混槽的料漿是閃蒸冷卻器出來的料漿的40%，預(yù)混槽溫度控制在76-78°C。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟(3)中所述進(jìn)入反應(yīng)槽的料漿是閃蒸冷卻器出來的料漿的60%，反應(yīng)槽溫度控制在76-78°C。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟(4)中所述反應(yīng)槽加入磷礦后，溫度控制在 76-78。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟(5)中所述閃蒸冷卻器操作壓力控制在30_40kpa。
【文檔編號(hào)】C01B25/225GK103466578SQ201310414322
【公開日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2013年9月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月12日
【發(fā)明者】姚石林, 朱壽連, 趙建勇, 饒軼晟, 劉海 申請(qǐng)人:甕福（集團(tuán)）有限責(zé)任公司