一种二水湿法磷酸生产工艺的制作方法

1.本发明涉及湿法磷酸生产技术领域，具体而言，涉及二水法湿法磷酸生产反应系统及产品稀磷酸硫酸根含量控制工艺。


背景技术：

2.二水法湿法磷酸是当前湿法磷酸生产工艺中较为成熟的一种，由于其对矿品质的广泛适应性而得到大量推广。随着磷矿资源的不断开采消耗，磷矿品质逐渐下滑，其中表现较为突出的是倍半氧化物杂质的增加。一般情况，二水湿法磷酸设计要求反应体系中要过量3%的游离硫酸根才能确保磷矿的萃取率达到要求。当倍半氧化物含量增加后，如果游离硫酸根过量不足，会造成部分磷矿未得到分解，造成萃取率下降；当硫酸根控制过高后，产品稀磷酸中硫酸根过高，会对下游产品造成影响。
3.发明人在中国专利网上目前还未查询到专门针对控制二水湿法磷酸反应料浆和产品稀磷酸中游离硫酸根的相关专利。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是针对磷矿品质下降，如何控制反应料浆和产品稀酸中游离硫酸根含量，提升磷矿萃取率和稳定产品质量的一种工艺。
5.为实现在低品质磷矿条件下进一步提升磷矿萃取率，发明人经过多次实验、分析，收集整理相关数据。发明了一种提升磷矿萃取率的生产工艺，包括如下步骤：
①
当磷矿中倍半氧化物杂质总含量超过2.3%时，将反应料浆中的游离硫酸根从25g/l
‑
30g/l提升到35g/l以上；确保硫酸根过量，降低共晶磷损失。
6.②
在消化槽养晶过程中，从反应槽1室取部分料浆加入到消化槽a槽，让料浆中的磷酸二氢钙与过量的硫酸根反应，形成二水硫酸钙石膏，进而降低滤液中的硫酸根含量；
③
为确保反应系统物料平衡，在消化槽c槽过滤给料泵出口增加一根管道，将等同于从反应槽1室取出的多余料浆量返回反应槽1室。
7.发明人指出：在上述方法第1步中，所述游离硫酸根控制量需根据磷矿杂质含量来确定，当倍半氧化物总含量超过二水湿法磷酸设计值2.3%时，硫酸根控制量必须提高到35 g/l以上，防止磷酸与杂质反应。
8.上述方法第2步中，所述加入消化槽a槽料浆必须是反应槽1室料浆，因为反应槽1室加入矿浆，硫酸根含量会大幅下降。
9.上述方法第2步中，所述反应槽1室料浆必须加入消化槽a槽，因料浆进入消化系统后与反应槽分离，只会影响后续产品稀磷酸硫酸根，且加入a槽后后续有足够的反应时间。具体反应方程式如下：5ca(h
2 po4)2+5h2so4+10h2o=5caso4.2h2o
↓
+10h3po4上述方法第3步中，所述多余料浆必须返回反应槽1室，确保反应体系物料平衡，不对反应系统造成影响。
10.本发明的有益效果：能够实现磷矿分解率的提升，磷石膏不溶磷可降低0.1%。本发明方法对提高磷收率，稳定产品稀磷酸质量有益，给企业带来较大的经济效益，适用于所有湿法磷酸生产企业。
附图说明
11.图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
12.实施例1： 本实施例反应槽共有6室，取500ml反应槽6室料浆，料浆硫酸根含量为39g/l;取20ml反应槽1室料浆，料浆硫酸根含量为9g/l;用1000ml烧杯将两种料浆进行混合，搅拌均匀，持续搅拌10分钟后，1000ml烧杯中料浆硫酸根降为35g/l，证明两种料浆发生了反应，达到降低产品稀磷酸游离硫酸根的目的。
13.实施例2：某厂根据矿的杂质含量变化，将反应槽6室硫酸根控制到40
±
2g/l，确保过滤机过滤效果。使用空气泵将反应槽1室将料浆抽取到消化槽a槽，抽取量为20m3/h；对样品进行硫酸根分析，反应槽1室料浆硫酸根含量为7
‑
8g/l,反应槽6室硫酸根含量为41 g/l，对过滤酸进行了硫酸根分析，其含量为28 g/l。


技术特征：
1.一种二水湿法磷酸生产工艺，其特征在于包括如下步骤：
①
当磷矿中倍半氧化物杂质总含量超过2.3%时，将反应料浆中的游离硫酸根从25g/l
‑
30g/l提升到35g/l以上；确保硫酸根过量，降低共晶磷损失；
②
在消化槽养晶过程中，从反应槽1室取部分料浆加入到消化槽a槽，让料浆中的磷酸二氢钙与过量的硫酸根反应，形成二水硫酸钙石膏，进而降低滤液中的硫酸根含量；
③
为确保反应系统物料平衡，在消化槽c槽过滤给料泵出口增加一根管道，将等同于从反应槽1室取出的多余料浆量返回反应槽1室。

技术总结
本发明公开了一种二水湿法磷酸生产工艺，包括如下步骤：当磷矿中倍半氧化物杂质总含量超过2.3%时，将反应料浆中的游离硫酸根从25g/l


技术研发人员：韦仕朝
受保护的技术使用者：瓮福（集团）有限责任公司
技术研发日：2021.11.01
技术公布日：2021/12/30