应用于饲料级磷酸氢钙生产工艺的磷酸脱硫方法
【专利摘要】本发明公开了一种应用于饲料级磷酸氢钙生产工艺的磷酸脱硫方法，包括：（1）在磷酸中加入磷矿进行预萃取、脱硫；（2）反应完全后的料浆输送至旋流器中进行固液分离；（3）固液分离后，旋流器底流立即进入萃取槽中进行萃取，同时，溢流的料浆进入沉清设备中进行沉降；（4）沉降后得到的清液进入脱氟工序，沉清后的稠浆则进入萃取槽中进行萃取，按照步骤（2）～（4）的方式循环。本发明设计巧妙，稠浆量、稠度分离平稳，脱硫稠浆进入再萃取后不影响料浆过滤效果，成本低廉，很好地改善了磷酸脱硫与过滤效果的矛盾，达到深度脱硫目的。
【专利说明】
应用于饲料级磷酸氢钙生产工艺的磷酸脱硫方法
技术领域
[0001]本发明涉及食品加工技术领域，具体涉及的是一种应用于饲料级磷酸氢钙生产工艺的磷酸脱硫方法。
【背景技术】
[0002]湿法磷酸生产是采用磷矿与硫酸进行萃取、过滤后制得磷酸，因萃取条件的需要，过滤后的磷酸中还含有部分硫酸根(通常萃取磷酸中游离的SO3含量20_40g/l)，因此磷酸在用钙源进行脱氟时，硫酸根离子含量越高，脱氟过程中磷收率就越低;反之则脱氟过程中的磷收率越高。同时，若更多的硫酸根未去除而带入产品，会导致产品品质下降。由此可见，降低磷酸中的硫酸根含量非常重要。
[0003]目前，多数厂家采用的磷酸脱硫方式通常有:料浆脱硫、滤液脱硫。料浆脱硫是在反应好的萃取磷酸料浆中，直接加入适量的磷矿浆，与磷酸中的游离SO3反应，达到降低磷酸中SO3的含量的目的。此方式适用于长期使用较低品味磷矿开车，能明显改善过滤效果，但脱硫效果受限，其P205/S03值一般只能达到10倍，甚至低于10倍，若大量加入磷矿浆，会导致萃取率(P2O5收率)降低，一般不予采用。
[0004]而滤液脱硫一般采用在磷酸中加入磷矿浆或粉，利用磷酸和富余的SO42I寸磷矿进行萃取反应(俗称滤液脱硫或预萃)以达到降低硫酸根的目的，反应后的料浆进入沉清设备进行固液分离(约需要2-3小时)，清液进入下工序脱氟，稠浆(固体)进入萃取槽继续反应。然而，这种流程会存在以下弊端:
1、这种稠浆中的硫酸钙结晶因在低温、低硫酸根状态下停留时间太长(没有及时得到硫酸钙结晶成长粗大的环境和条件)，进入萃取槽后结晶形状依然细小，导致该物料在过滤时会出现过滤困难、含水量增高、洗涤率下降等问题(俗称过滤“拉稀”)。
[0005]2、沉降分离效果差，一般采用加大絮凝剂加入量和减少矿浆的投入量进行改善，或者增加沉降设备，否则上溢流清液含固量高，脱硫磷酸贮槽清理频率高，清理量大，不利于装置消化处理，但这样一来，设备投入成本会大幅增加，且操作繁琐。
[0006]3、稠浆排放量和排放稠度不好控制，导致萃取操作指标不平稳，增加萃取操作的困难，影响过滤效果和产量，特别是磷矿石品质的下滑，影响更加明显。
[0007]4、沉降设备清理频率高，清理困难。
[0008]综上所述，有必要对磷酸氢钙生产工艺中的磷酸脱硫方式进行改进。
【发明内容】
[0009]针对上述现有技术的不足，本发明提供了一种应用于饲料级磷酸氢钙生产工艺的磷酸脱硫方法，可有效降低磷酸中的硫酸根含量，提高磷酸脱硫效果。
[0010]为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下:
应用于饲料级磷酸氢钙生产工艺的磷酸脱硫方法，包括以下步骤:
(I)在磷酸中加入磷矿进行预萃取； (2)反应后的料浆输送至旋流器中进行固液分离；
(3)固液分离后，旋流器底流立即进入萃取槽中进行萃取，同时，溢流的料浆进入沉清设备中进行沉降；
(4)沉降后得到的清液进入脱氟工序，而得到的稠浆与旋流器底流一并进入萃取槽中进行萃取、过滤。
[0011]进一步地，所述步骤(3)中，所述旋流器底流为含固量达到50%以上的稠浆。
[0012]作为优选，所述步骤(3)中的陈清设备为浓密机或稠厚器。
[0013]本发明的设计原理在于，旋流器在磷酸脱硫工艺中的作用是分级和浓缩，其将脱硫料浆进行预浓缩，使约70%的矿粒在与磷酸反应完后能立即与磷酸分离，然后进入萃取槽，使硫酸钙结晶和未完全萃取的磷矿得到较好的反应条件，从而达到不影响过滤效果的目的。
[0014]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:
(I)本发明原理简单、设计巧妙，其在现有脱硫工艺基础上，巧妙插入了一个中间环节，实现对脱硫料浆的预浓缩，然后再进行萃取，如此一来，参与萃取的矿浆可确保全部加入脱硫槽进行预萃取。本发明既能有效降低磷酸中的硫酸根含量，提高脱硫效率(其P205/S03值可控制在20倍左右)，又能改善萃取料浆的过滤效果(洗涤率提高约0.5%)，而且还能降低磷矿萃取的硫酸消耗(每吨P2O5的硫酸耗用可下降约30kg)。
[0015](2)本发明可以减轻沉降设备工作负荷，并减少絮凝剂用量，从而有效降低了生产成本。
[0016](3)本发明可确保沉降设备上溢流清澈，减少磷酸贮槽清理量和清理频率，减轻劳动强度。
[0017](4)本发明萃取、脱硫操作便捷、易于控制，很好地改善了饲料级磷酸氢钙中间的生产环节，有效降低了磷酸中的硫酸根含量，很好地实现了磷酸的脱硫，从而为后续脱氟工序的顺利进彳丁提供了有利基础。
【具体实施方式】
[0018]下面结合实施例对本发明作进一步说明，本发明的方式包括但不仅限于以下实施例。
[0019]本发明主要应用于饲料级磷酸氢钙生产工艺中的磷酸脱硫环节，其包括以下步骤:
(1)在磷酸中加入磷矿进行预萃取；
(2)反应完全后的料浆输送至旋流器中进行固液分离；
(3)固液分离后，旋流器底流(含固量达到50%以上的稠浆)立即进入萃取槽中进行萃取，同时，溢流的料浆进入沉清设备(浓密机或稠厚器)中进行沉降；
(4)沉降后得到的清液进入脱氟工序，而得到的稠浆则进入萃取槽中进行萃取。
[0020]按照上述流程，便可有效改善磷酸脱硫的效果。本发明稠浆量、稠度分离平稳，萃取方便，成本低廉(以磷酸氢钙为例，每吨产品可降低硫酸成本27元)，并且可将后续的脱氟净化磷收率提高约1.6%。因此，本发明技术进步明显，具有突出的实质性特点和显著的进步。
[0021]上述实施例仅为本发明优选的实施方式，不应当用于限制本发明的保护范围，凡在本发明的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本发明一致的，均应当包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.应用于饲料级磷酸氢钙生产工艺的磷酸脱硫方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)在磷酸中加入磷矿进行预萃取，去除磷酸中富余的硫酸根； (2)反应完全后的料浆输送至旋流器中进行固液分离； (3)固液分离后，旋流器底流立即进入萃取槽中进行萃取，同时，溢流的料浆进入沉清设备中进行沉降； (4)沉降后得到的清液进入脱氟工序，而得到的稠浆与旋流器底流一并进入萃取槽中进行萃取。2.根据权利要求1所述的应用于饲料级磷酸氢钙生产工艺的磷酸脱硫方法，其特征在于，所述步骤(3)中，所述旋流器底流为含固量达到50%以上的稠浆。3.根据权利要求1或2所述的应用于饲料级磷酸氢钙生产工艺的磷酸脱硫方法，其特征在于，所述步骤(3)中的陈清设备为浓密机或稠厚器。
【文档编号】C01B25/237GK105905876SQ201610227008
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月13日
【发明人】郝付勇, 邓曲
【申请人】四川绵竹市盘龙矿物质有限责任公司