[发明专利]一种湿法磷酸生产装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及磷酸，具体是一种磷酸生产的装置及方法。

背景技术

在湿法磷酸生产过程中磷矿与硫酸反应时控制硫酸钙以二水物（石膏）CaSO₄.2H₂O形式沉淀的工艺流程称为二水物流程。

现有技术的湿法磷酸生产流程是：将磷精矿与硫酸在酸解反应槽内反应生成磷酸料浆；从酸解反应槽出来的磷酸料浆不分层次先后的同时直接进入真空过滤分离装置进行固液分离，分离出来的液相为成品磷酸，固向为磷石膏；对分离出来的固相磷石膏进两次洗涤后排出。磷石膏的洗涤液与过滤的初滤液混合后返回到酸解反应槽内。该湿法磷酸的生产流程多年来为国内外生产企业所采用，是传统的经典流程。但该流程的不足之处是从酸解槽出来的磷酸料浆不分层次先后的同时直接进入过滤分离装置，带来了诸多不利后果。主要表现在料浆受反应条件的影响造成部分料浆结晶细小，细小的晶体在过滤时极易堵塞滤布孔隙与滤渣层的通道或穿透滤布，从而造成磷石膏洗涤效果不好、磷收率低，并影响过滤强度，造成过滤生产能力降低，生产成本高，石膏水份增大等不利影响。

发明内容

本发明的目的是在于克服已有技术的不足之处，而提供一种磷酸生产装置，从而使生产能力提高，并且能够提高磷收率。

本发明的思路是在固液分离工序前增加旋流装置，把不同结晶大小的磷石膏晶体料浆进行分离，分离后的大颗粒结晶进入收集槽，收集后的料浆再进过滤装置进行过滤。细小颗粒在进入酸解反应槽进行与新料浆进行养晶。

本发明的目的是通过以下方案来实现：一种湿法磷酸生产装置，该装置包括酸解反应槽、旋流器、大结晶收集槽和固液分离装置；所述酸解反应槽为多格方截面反应槽，由反应槽1-6室组成，所述反应槽6室连接旋流器；所述旋流器的下段出口连接大结晶收集槽，所述旋流器的上段出口设有管道连接到酸解反应槽；所述大结晶收集槽出口连通到固液分离装置；所述固液分离装置的洗水排除管道连接到酸解反应槽。       

所述酸解反应槽的反应室流向为1-2-3-4-5-6，流经闪冷系统再到1室。

所述酸解反应槽的6个反应室内均设有搅拌桨，所述搅拌桨为双层四叶桨。

所述磷精矿入口设置在反应槽1上；反应槽2室和反应槽3室上设有硫酸入口。

所述固液分离装置的洗水排除管道连接到酸解反应槽的反应槽2室和反应槽3室。 

所述酸解反应槽设有闪冷系统，对反应料浆进行冷却，降低反应温度。

所述旋流器的上段出口设有管道连接到酸解反应槽的反应槽1室；

所述固液分离装置为真空过滤机。

一种湿法磷酸生产方法，该方法采用上述装置，具体的工艺步骤如下：

（1）将磷精矿与硫酸在酸解反应槽内反应生成磷酸料浆；

（2）从酸解反应槽出来的磷酸料浆送入旋流器，从旋流器下段出来的物料进入大结晶收集槽，从旋流器上段出来的料浆返回进入酸解槽使用，其细小晶体在酸解槽中循环后继续长大；

（3）将大结晶收集槽中的料浆泵入固液分离装置进行固液分离，分离出来的液相为稀磷酸，进入稀磷酸管道；  

（4）对分离出来的固相磷石膏进行水洗，洗涤液与过滤机初滤液一起混合返回酸解槽循环使用。

    本发明的优点：将酸解反应后的料浆在旋流后进行分离，下段的料浆固相晶体较大，容易在过滤介质上形成滤渣层，有利流通通道的形成，利于酸的过滤。同时便于过滤洗水洗涤，提高了磷收率，增大了过滤设备的能力。上段出来的料浆晶体较小不利于过滤，将其返回磷酸反应槽1室使其磷石膏晶体养晶长大。解决了细小晶体堵塞过滤介质存在的问题。

附图说明

    图1为本发明的结构示意图。

    图中：1-反应槽1室；2-反应槽2室；3-反应槽3室；4-反应槽4室；

5-反应槽5室；6-反应槽6室；7-旋流器；8-大结晶收集槽；9-固液分离装置；10-闪冷系统。

具体实施方式

    实施例1

一种湿法磷酸生产装置，该装置包括酸解反应槽、旋流器7、大结晶收集槽8和固液分离装置9；所述酸解反应槽为多格方截面反应槽，由反应槽1-6室组成，所述反应槽6室6连接旋流器7；所述旋流器7的下段出口连接大结晶收集槽8，所述旋流器7的上段出口设有管道连接到反应槽1室1；所述大结晶收集槽8出口连通到固液分离装置9；所述固液分离装置9的洗水排除管道连接到酸解反应槽的反应槽2室2和反应槽3室3。