一種濕法磷酸副產(chǎn)高純度高白度α半水石膏及有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥的生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種a半水石膏及有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥的生產(chǎn)方法，具體設(shè)及一種濕法 憐酸副產(chǎn)高純度高白度a半水石膏及有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥的生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)濕法憐酸的生產(chǎn)過程中，酸不溶物等固體雜質(zhì)沒有被分離出來，于是濕法憐 酸生成憐酸的過程中，酸不溶物等固體雜質(zhì)幾乎全部進(jìn)入憐石膏中，使憐石膏質(zhì)量大大降 低，導(dǎo)致其綜合利用困難。目前副產(chǎn)出的憐石膏一小部分用于生產(chǎn)低檔和低質(zhì)量的石膏建 材產(chǎn)品及水泥用緩凝劑，大部分憐石膏丟棄堆存，不僅占用了大面積的±地，而且對(duì)大氣、 ±壤、地表和地下水均造成長(zhǎng)期污染。如將憐石膏等副產(chǎn)石膏進(jìn)一步轉(zhuǎn)晶生成a半水石 膏，不僅可W提高副產(chǎn)石膏的附加值，也是擴(kuò)大副產(chǎn)石膏利用的良好途徑。
[0003] 國(guó)內(nèi)關(guān)于濕法憐酸副產(chǎn)石膏的研究一直是濕法憐酸研究中的一項(xiàng)前沿課題， 其中，中國(guó)專利文件CN103626143A(【申請(qǐng)?zhí)枴?01310620402. 7)公布了濕法生產(chǎn)憐酸副 產(chǎn)白石膏的生產(chǎn)方法，該方法是先把憐礦粉和憐酸攬拌反應(yīng)，生成混合料漿；混合料漿 分層分離得到憐酸和憐酸巧鹽混合溶液及含固體物雜質(zhì)的稠漿；攬拌下，加硫酸（含量 (W% )40~98)與憐酸和憐酸巧鹽混合溶液反應(yīng)，分離得到憐酸和白石膏。中國(guó)專利文件 CN1792776A(【申請(qǐng)?zhí)枴?00510022547. 2)公開了一種利用中低品位憐礦生產(chǎn)濕法憐酸的方 法。該方法先用過量的憐酸逆流分解憐礦，經(jīng)液固分離除去殘?jiān)玫捷腿∏逡?；然后將萃?清液和硫酸反應(yīng)，生成二水硫酸巧結(jié)晶和憐酸溶液。中國(guó)專利文件CN103496729A(【申請(qǐng)?zhí)枴?201310395847.訝公開了一種提高憐酸生產(chǎn)過程中副產(chǎn)憐石膏質(zhì)量的方法，該方法先用憐 酸與憐精礦反應(yīng)，之后過濾，得到的濾液用98 %的硫酸進(jìn)行萃取反應(yīng)。
[0004] 上述專利文件雖然都去除憐礦萃取過程中的酸不溶物W及固體雜質(zhì)，減少了傳統(tǒng) 憐石膏中酸不溶物的含量，但是生產(chǎn)的二水石膏仍需要脫水生產(chǎn)附加值較低的P半水石 膏粉，還需要排出酸不溶物廢渣。 陽005] 中國(guó)專利文件CN103086335A(【申請(qǐng)?zhí)枴?01310044529. 9)公開了一種二水-半 水濕法憐酸工藝生產(chǎn)憐酸聯(lián)產(chǎn)a-半水石膏的方法，二水部分的生產(chǎn)工藝為：反應(yīng)槽溫 度為70°C-80°C，停留時(shí)間1.化-3h，游離硫酸根濃度為1% -2%，生產(chǎn)出的濕法憐酸濃 度《化〇5)為35%-39%。半水部分的生產(chǎn)工藝為：反應(yīng)槽溫度為86°C-94°C，停留時(shí) 間比-2h，游離硫酸根的質(zhì)量濃度6% -8%。半水工藝生產(chǎn)出的憐酸濃度CO化〇5)為 10 % -15 %，作為二水部分的返酸，聯(lián)產(chǎn)的半水憐石膏結(jié)晶水在5-7 %，石膏中游離Pz化的質(zhì) 量百分?jǐn)?shù)小于0. 4%，其晶型為a-半水憐石膏。該工藝二水-半水轉(zhuǎn)晶條件控制不嚴(yán)格，沒 有用轉(zhuǎn)晶劑控制a半水石膏長(zhǎng)徑比，雖然能產(chǎn)出a半水石膏產(chǎn)品，但是a半水石膏產(chǎn)品 強(qiáng)度低，產(chǎn)品的應(yīng)用受到限制，而且產(chǎn)品中憐含量仍然偏高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中濕法憐酸副產(chǎn)石膏均為二水石膏，且需要排放酸不溶物雜質(zhì)的問 題，本發(fā)明提供一種濕法憐酸副產(chǎn)高純度高白度a半水石膏及有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥的生產(chǎn)方 法。在去除憐礦中酸不溶物等固體雜質(zhì)的基礎(chǔ)上，合理利用憐礦資源，既生產(chǎn)出一種性能優(yōu) 良、外觀雪白、用途廣泛的高純度高白度a半水石膏，又利用酸不溶物中殘留的有機(jī)物、憐 等資源生產(chǎn)出有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥。 陽007] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0008] 一種濕法憐酸副產(chǎn)高純度高白度a半水石膏及有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥的生產(chǎn)方法，包 括如下步驟：
[0009] (1)酸解工序
[0010] 將憐酸和憐礦粉按液固質(zhì)量比20~60:1混合，不斷攬拌下，于60°C~95°C進(jìn)行 酸解反應(yīng)60~180分鐘，得混合料漿A;
[0011] (2)除酸不溶物工序
[0012] 向步驟（1)中得到的混合料漿A中添加助濾劑，進(jìn)行固液分離，得到溶液B和固體 C;用水洗涂固體C，得到洗涂水D和固體E;洗涂水D用于稀釋濃硫酸，固體E破碎后與氨氣 反應(yīng)、造粒，造粒后的物料經(jīng)干燥、篩分、冷卻，即得有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥； 陽〇1引 做脫巧、轉(zhuǎn)晶工序
[0014] 將步驟似得到的溶液B中，加入硫酸溶液，然后加入轉(zhuǎn)晶劑，在60°C~120°C溫 度下進(jìn)行脫巧、轉(zhuǎn)晶反應(yīng)1. 5~7.化，得到含半水石膏的憐酸溶液F; 陽〇1引 （4)分離工序
[0016] 將步驟（3)得到的憐酸溶液F進(jìn)行固液分離，得到的固體G和溶液H，將固體G用 80~100°C熱水洗涂后干燥，即得高純度高白度a半水石膏；溶液H分為=部分，部分返回 到步驟（1)用于酸解反應(yīng)，部分用于稀釋濃硫酸，部分作為憐酸成品。
[0017] 本發(fā)明步驟（4)得到的a半水石膏既可W經(jīng)過烘干成石膏粉，也可W不經(jīng)過烘干 步驟直接加水制成石膏板、石膏擱塊、石膏構(gòu)件等石膏制品。
[001引根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，步驟（1)中憐礦粉的細(xì)度為80~100目，憐酸的濃度為10~ 30wt%。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，步驟（2)得到的溶液B中游離巧離子含量在8g/L~200g/L， 所述的助濾劑為腐植酸；助濾劑的加入量為混合料漿A質(zhì)量的0. 5-2%，進(jìn)一步優(yōu)選1~ 1.5%，最優(yōu)選為1.2% ;
[0020] 優(yōu)選的，固體E造粒過程中加入含鐘肥料、含憐肥料或含氮肥料，生成出不同氮憐 鐘及有機(jī)質(zhì)含量的有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥。含鐘肥料、含氮肥料或含憐肥料加入量按復(fù)混肥氮憐 鐘和有機(jī)質(zhì)含量進(jìn)行配比。
[0021] 本發(fā)明固體E通過與氨氣反應(yīng)，中和固體E中的酸性物質(zhì)，增加氮含量，與酸不溶 物、有機(jī)質(zhì)等一同被粉碎，所有元素及養(yǎng)分資源化利用，消除了廢棄物的排放。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，步驟（3)中加入的硫酸溶液的濃度為10~50wt%，脫巧、轉(zhuǎn)晶 反應(yīng)溫度為70°C~110°C，反應(yīng)時(shí)間為2~4h; 陽〇2引優(yōu)選的，所得憐酸溶液F中H2SO4的質(zhì)量含量WSO3計(jì)《3 % ;
[0024] 優(yōu)選的，所述的轉(zhuǎn)晶劑是含有A13\化3\Mg2\K\化+或NH/離子的水溶性憐酸鹽、 硫酸鹽、硝酸鹽、巧樣酸鹽、烷基苯橫酸鹽、烷基脂肪酸鹽中的一種或兩種W上組合；
[0025] 優(yōu)選的，所述的轉(zhuǎn)晶劑的加入量為轉(zhuǎn)晶反應(yīng)體系總質(zhì)量的0.I%~I. 0%。
[00%] 根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，步驟（4)中的所述干燥的溫度為90°C~110°C。
[0027] 本發(fā)明的原理：
[0028] 本發(fā)明用大量憐酸分解憐礦粉生成憐酸巧鹽，此時(shí)的體系得到的混合料漿A中不 僅含有憐酸和憐酸巧鹽溶液，還含有憐礦帶入的酸不溶物、憐酸侶、憐酸鐵等固體雜質(zhì)，將 運(yùn)些固體雜質(zhì)進(jìn)行分離，得到的溶液B中為憐酸二氨巧和憐酸。溶液B在適宜的溫度和轉(zhuǎn) 晶劑的存在下，憐酸巧鹽與硫酸反應(yīng)脫巧的同時(shí)生成高純度高白度優(yōu)質(zhì)a半水石膏。具有 傳統(tǒng)濕法憐酸不可比擬的優(yōu)越性，工序簡(jiǎn)單，能耗低。
[0029] 本發(fā)明酸解反應(yīng)中，憐礦中的鐵、侶、儀、鋼、鐘等雜質(zhì)發(fā)生下述反應(yīng)：
[0030] (Fe,AU2〇3巧&?〇4一 2 (Fe,AUPO4i+3H2〇 陽的1]M邑O+H3PO4一Mg3(P〇4)2古 +3H2〇
[0032] CasF(P〇4)3巧H3PO4一SCa化2PO4)2+HFt 陽的3] 6HF+Si〇2-HzSiFeWHzO
[0034] (Na,K)2〇+H2SiFe一（Na,K)zSiFei
[0035] 本發(fā)明所用的硫酸溶液是稀釋93