专利名称：低比例硫酸湿法生产饲料级磷酸氢钙的制作方法
低比例硫酸湿法生产饲料级磷酸氢钙属于化学领域。
现在常用的饲料磷酸氢钙的生产方法有普钙法、盐酸法、先生产萃取磷酸的硫酸法和火法四种。普钙法存在与农业争夺化肥和生产成本高的缺点。盐酸法存在生产盐酸的工业食盐紧缺和生产成本高与环境污染严重的缺点。先生产萃取磷酸的硫酸法则存在酸耗高和有氟污染与饲钙中磷直收率低的不足。火法则存在投资大，污染严重，电耗高和成本高的缺点。
本发明的目的是针对上述方法存在的缺点，从原料来源易得，减少环境污染，降低酸耗和降低生产成本出发，研究出一种可获得细粒级、高质量、组份纯净的产品以及适应性广和生产成本低的生产方法。
本发明的特征是用低比例硫酸处理磷矿石，通过浸出，一段中和除氟，二段中和沉钙几个关键实施湿法的工业过程。采用振动沸腾干燥方法有效控制饲料磷酸氢钙组份的稳定性与纯净性，同时控制适宜条件来达到有效地、经济合理地制取饲料磷酸氢钙的目的。
低比例硫酸浸出在普通耐酸槽中进行，采用机械搅拌。磷矿石经湿磨至80目以下;Ca5F(PO4)3(含P2O5以32%计)∶H2SO4(以100%计)＝1∶0.5～0.8;液固比为2～6∶1，硫酸直接加入调浆后的浸出槽;浸出时间为1.5～3.0h。磷矿石中的氟和二氧化硅，在低比例硫酸湿法浸出过程中形成SiF4进入液相。用含CaO为100～200g/l的石灰乳调节PH值为3.0～4.0时，进行快速除氟，陈化时间为0.5～2h，使液相的SiF4以CaF2和CaSiF6形式沉入肥料磷酸氢钙中，一段中和渣(肥钙)中含磷量占浸出液总磷量的15～25%。然后再用含CaO为100～200g/l的石灰乳调节PH至5.5～7.5时进行沉钙，陈化0.5～2.0h后，将滤饼送入振动沸腾干燥机中在75～105℃温度下进行干燥，避免失去结晶水和化合水，即可制出组份稳定和纯净的产品。尾气中含氟量达到中国工业废气排放标准，尾水中含氟量达到中国工业废水排放标准。
本发明具有以下五个优点1，采用低比例硫酸浸出磷矿石，可以降低酸耗，降低成本，可以提高饲钙中磷的直收率;2，可以在较高PH值下进行快速除氟，既不需要市场紧缺的工业食盐作脱氟剂，而且还不使浸出液中的磷在一段中和时造成过多的损失;3，环境污染小，废气废水易于达到中国工业废气废水的排放标准;4，采用振动沸腾干燥，可使产品组份稳定纯净;5，原料易得，规摸可大可小，工艺简单，操作周期短，生产成本较低，经济效益较好。
本发明的最佳实例取1kg含P2O5为32%的氟磷灰石粉于3000ml烧杯中，加入2000ml水调浆后，在机械搅拌下，徐徐加入98%工业硫酸320ml，浸出2h后，用φ120的瓷漏斗真空抽滤，用水洗4～5次，每次加水100ml。滤液移入5000ml烧杯中，在机械搅拌下，徐徐加入含CaO为150g/l石灰乳中和至PH＝3.2，继续搅拌5min后，静置45min，用φ120的瓷漏斗真空抽滤，水洗2次，每次50ml，再将滤液移入5000ml烧杯中，在机械搅拌下，用含CaO为150g/l的石灰乳中和至PH＝6.5，放置0.5h后，用φ120的瓷漏斗真空抽滤，滤饼在90℃下干燥，得到451g饲料级磷酸氢钙产品，化学组份为P17.05%;Ca23.14%;F0.14%;As0.001%;重金属含量(以Pb计)＜0.002%;细度100%通过40目筛。同时得到146g肥料磷酸氢钙，含P2O5为29.87%。
下面结合附图
详细说明本发明的具体工艺及工作情况说明书附图是低比例硫酸湿法生产饲料级磷酸氢钙的工艺流程图。磷矿石经过湿磨磨至80目以下;在普通耐酸槽中，采用机械搅拌，以低比例硫酸进行浸出，。Ca5F(PO4)3(含P2O5以32%计)∶H2SO4(以100%计)＝1∶0.5～0.8;液固比为2～6∶1，硫酸直接加入调浆后的浸出槽;浸出时间为1.5～3.0h。磷矿石中的氟和二氧化硅，在低比例硫酸湿法浸出过程中形成H2SiF6进入液相。过滤后，滤液用含CaO为100～200g/l的石灰乳调节PH值为3.0～4.0时，进行一段中和、过滤，快速除氟，陈化时间为0.5～2h，使液相的SiF4以CaF2和CaSiF6形式沉入肥料磷酸氢钙中，一段中和渣(肥钙)中含磷量占浸出液总磷量的15～25%。肥料磷酸氢钙与磷石膏相混合后经园筒干燥、粉碎得肥钙产品。二段中和用含CaO为100～200g/l的石灰乳调节PH至5.5～7.5时，进行沉钙，陈化0.5～2.0h，过滤后，将滤饼送入振动沸腾干燥机中在75～105℃温度下进行干燥，避免失去结晶水和化合水，即可制出组份稳定和纯净的饲料磷酸氢钙产品。尾气中含氟量达到中国工业废气排放标准，尾水中含氟量达到中国工业废水排放标准。
权利要求
1.一种用“硫酸法”处理磷矿石生产饲料级磷酸氢钙的方法，其特征是用低比例硫酸处理磷矿石，通过浸出磷矿石，生成磷酸与磷酸二氢盐；环境污染小；采用石灰乳作一段中和快速除氟；再用石灰乳进行二段中和沉钙；采用振动沸腾干燥饲料级磷酸氢钙。
2.根据权利要求(1)所述，其特征在于低比例硫酸浸出磷矿石，生成磷酸与磷酸二氢盐，其比例是Ca5F(PO4)3(P2O5以32%计)∶H2SO4(以100%计)＝1∶0.5～0.8;液固比为2～6∶1，硫酸直接加入调浆后的浸出槽;浸出时间为1.5～3.0h。
3.根据权利要求(1)所述，其特征在于用含CaO100～200g/l的石灰乳进行一段中和快速除氟。中和PH＝3.0～4.0;陈化时间0.5-2.0h。一段中和渣(肥钙)中含磷量占浸出液总磷量的15-25%。
4.根据权利要求(1)所述，其特征在于用石灰乳在PH＝5.5～7.5下进行二段中和沉钙，陈化时间0.5～2h。
5.根据权利要求(1)所述，其特征在于采用振动沸腾干燥，干燥温度为75～105℃，可避免失去结晶水和化合水，保证产品组份的稳定性与纯净性。
6.根据权利要求(1)所述，其特征在于采用低比例硫酸湿法浸出磷矿石，磷矿石中氟与二氧化硅在浸出过程中形成SiF4进入液相，尾气吸收前氟的逸出率＜0.4%;吸收后排空尾气中含氟量小于总氟量的0.03%;尾水含氟＜0.3mg/l。
全文摘要
一种硫酸法生产磷酸氢钙的工艺，其特征是用低比例硫酸在短时间内完成对磷矿石的分解，通过浸出，除氟，沉钙，干燥工序制取饲料级磷酸氢钙。操作周期短，生产规模可大可小。
文档编号C01B25/32GK1048015SQ9010084
公开日1990年12月26日 申请日期1990年2月17日 优先权日1990年2月17日
发明者骆广荣, 王力平, 简开亨, 张晋祥, 袁刚, 张福军, 冯寿愚 申请人:云南易门矿务局