一种湿法磷酸副产α半水石膏的生产方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种湿法憐酸的生产方法，具体设及一种湿法憐酸副产α半水石膏 的生产方法。
【背景技术】
[0002] 通常所称的"湿法憐酸"实际上是指硫酸法湿法憐酸，即用硫酸分解憐矿生产得到 的憐酸。我国80%W上的憐酸都采用湿法憐酸二水法流程生产。二水法流程具有工艺简单、 技术成熟、对矿石种类适应性强的特点，特别适用于中低品位矿石，在湿法憐酸生产中居于 统治地位。但是，二水法流程至今仍存在着一些难W克服的缺陷，副产出的憐石膏因为憐含 量高，受到许多限制，仅一小部分用于生产低档和低质量的石膏建材产品及水泥用缓凝剂， 大部分憐石膏丢弃堆存，造成严重的污染和浪费。所W，传统湿法憐酸工艺有待于进一步改 进，使憐石膏中憐含量降低，从而转变为使用价值更高的产品。
[0003] 中国专利文件CN103626143A公布了湿法生产憐酸副产白石膏的方法，是先把憐 矿粉（浆）和憐酸于45-70°C揽拌反应，生成含有固体杂质的混合料浆；再经连续或间歇沉 淀，分离得到憐酸和憐酸巧盐混合溶液及含固体物杂质的稠浆；揽拌下，加硫酸与分离的憐 酸和憐酸巧盐混合溶液反应，沉淀分层，分离得到憐酸和白石膏。该发明得到产品憐酸和白 石膏，没有憐石膏生成，消除了憐石膏堆放对大气、±壤及地下水的污染，并且副产二水白 石膏纯度高、白度值高。但是该发明仍然要排出酸不溶物废渣难W处理，而且生成的二水白 石膏需要脱水或转晶，才能作为附加值比较高的β石膏或α石膏产品。CN102001636A公 开了一种利用中低品位憐矿湿法生产宽浓度憐酸和洁净石膏的方法，该发明提供了一种半 水-二水工艺方法，副产高质量的建筑半水石膏或功能性二水石膏，是中低品位的憐矿得 W更好的开发利用。但是该发明仍然需要排出与洁净石膏量相当的固体废渣与二水石膏， 难W利用。
[0004] 中国专利文件CN1421385公开了一种半水-二水憐酸的生产方法。该发明通过控 制反应槽中巧的析出率，将硫酸分为两处加入；一部份硫酸加入混酸器与稀憐酸混合后加 入到第二反应槽；另一部份硫酸加入到稀憐酸槽，先制得α半水石膏，然后将α半水石膏 转化反应成二水石膏。该发明副产石膏仍为难W直接利用的二水石膏。中国专利文件CN 103086335Α公开了一种二水-半水湿法憐酸工艺生产憐酸联产α-半水石膏的方法，二水 工艺生产出的湿法憐酸浓度ω任2〇5)为35% -39%，半水工艺生产出的憐酸浓度ω任2〇5) 为10% -15%，作为二水部分的返酸，联产的半水憐石膏结晶水在5-7%，石膏中游离Ρ2化的 质量百分数小于0. 4%，其晶型为α-半水憐石膏。该方法二水-半水转晶条件下无法控制 α半水石膏长径比，虽然能产出α半水石膏产品，但是α半水石膏产品强度低，产品的应 用受到限制，而且产品中憐含量仍然偏高。 阳0化]综上，现有技术存在的问题是，一是仍需要排放酸不溶物等废弃物；二是副产的石 膏为二水物，要后续加工才能成为α半水石膏或β半水石膏等附加值较高的产品；Ξ是得 到的α半水石膏产品强度低且憐含量偏高，限制了其高端应用。
【发明内容】
[0006] 本发明针对现有技术的不足，提供一种湿法憐酸副产α半水石膏的生产方法。该 方法在传统湿法憐酸的基础上，通过工艺创新消除憐石膏和酸不溶物的排放，降低石膏中 憐的含量，提高憐的利用率，得到可直接应用于建材行业的α半水石膏产品。 阳007] 本发明的技术方案如下：
[0008] 一种湿法憐酸副产α半水石膏的生产方法，包括如下步骤：
[0009] (1)先将憐矿粉和稀硫酸按固液质量比1:2~10加入到萃取槽中，将萃取槽溫度 控制在30°C~95°C下进行萃取反应15~60分钟，得到混合料浆A;
[0010] 似将步骤（1)中得到的混合料浆A分出体积的0~2/3进行固液分离得清液B 和固体C，清液B作为成品憐酸送入酸库，固体C与剩下的混合料浆一起转移到转晶槽中；W11] 做向转晶槽中加入稀硫酸，控制脱巧后液相憐酸中液固比化及P2〇郝H2SO4的含 量，得混合后料浆，然后加入转晶剂，维持转晶槽溫度在60°C~130°C条件下进行转晶反应1. 5~7. 5小时，得到混酸料浆D;
[0012] (4)将步骤（3)中得到的混酸料浆D进行固液分离，得到固体E和滤液F，用热水 洗涂固体E，得到洗液Η和固体G，将固体G干燥后即得α半水石膏；
[001引 妨将步骤（4)的滤液F导入步骤（1)萃取槽继续萃取憐矿粉；洗液Η导入硫酸 稀释槽中用W稀释浓硫酸，被稀释的硫酸溶液用于步骤（1)中萃取工序和步骤（3)中转晶 工序。
[0014] 根据本发明优选的，所述步骤（1)中憐矿粉细度为80~100目，憐矿粉中五氧化 二憐含量为质量分数10%~40%。
[0015] 根据本发明优选的，所述步骤（1)和步骤（3)中稀硫酸质量浓度为20%~40%， 进一步优选的，稀硫酸质量浓度为20~35%。
[0016] 根据本发明优选的，所述步骤（1)中混合料浆A中硫酸根离子的质量分数小于 1%。
[0017] 根据本发明优选的，所述步骤（3)中脱巧后混酸溶液和渣浆的液固质量比为2~ 6:1，其中液体憐酸WP2〇5计占混酸的质量分数为16%~25%，硫酸WΗ2SO4计占混酸的质 量分数为8%~12%;进一步优选的，步骤（3)中脱巧后混酸溶液和渣浆的液固质量比为 3~5:1，其中液体憐酸WΡ2〇5计占混酸的质量分数为18 %~23 %，硫酸WΗ2SO4计占混酸 的质量分数为9%~10%。
[0018] 根据本发明优选的，所述步骤（3)中转晶剂是指含有Α13\化3\Mg2\r、化\畑/ 离子的水溶性憐酸盐、硫酸盐、硝酸盐、巧樣酸盐、烷基苯横酸盐、烷基脂肪酸盐或有机簇酸 盐中的一种或几种复配。
[0019] 进一步优选的，步骤（3)中加入的转晶剂为巧樣酸钢、硫酸铁、木质横酸钢的组 合；或者为硝酸钢、硫酸儀、十二烷基横酸钢的组合；或者为憐酸钢、硫酸侣、木质横酸钢的 组合；或者为硝酸锭、硫酸儀、氯化钢的组合。
[0020] 更进一步优选，所述转晶剂组合按质量比为下列之一： 阳02Ua.巧樣酸钢：硫酸铁：木质横酸钢=1. 00 :1. 50~2. 00 :0. 30~0. 90 ;
[0022]b.硝酸钢：硫酸儀：十二烷基横酸钢=1. 00 :1. 50~2. 00 :0. 30~0. 90 ;
[0023] c.憐酸钢：硫酸侣：木质横酸钢=1. 00 :1. 50~2. 00 :0. 40~0. 90 ;
[0024] d.硝酸锭：硫酸儀：氯化钢=1. 00 :1. 60~2. 20 :0. 50~0. 80。
[0025] 根据本发明优选的，所述步骤（3)中加入的转晶剂总含量占混合后料浆质量的 0. 1 ~1. 0%。
[0026] 根据本发明优选的，所述步骤（4)中热水的溫度为80~90°C。
[0027] 根据本发明优选的，所述步骤（4)中的干燥溫度为11(TC~180。进一步优选的， 干燥溫度为110°c~130°C。
[002引根据本发明优选的，所述步骤巧）中稀释过程中产生的蒸汽导入步骤（3)中转晶 槽中提供反应热量。
[0029] 更进一步优选的，一种湿法憐酸副产α半水石膏的生产方法，包括如下步骤：
[0030] (1)先将憐矿粉和质量浓度为20%稀硫酸按固液质量比1:4加入到萃取槽中，憐 矿粉细度为100目，憐矿中五氧化二憐含量为32%，在不断揽拌下，将萃取槽溫度控制在 80°C下进行萃取反应30分钟，得到混合料浆A;
[003U似将步骤（1)中得到的混合料浆A分出体积的1/6经过滤机进行固液分离得清 液B和固体C，分离出的清液B作为成品憐酸送入酸库，固体C与剩下的