[发明专利]盐酸分解中低品位磷矿制造工业磷酸和高品位氯化钙的方法

说明书

技术领域：

本发明属于湿法磷酸净化技术，是以盐酸分解磷矿得到的湿法磷酸以有机溶剂萃取净化的技术范畴。

背景技术：

随着节能降耗的要求越来越高，以湿法净化磷酸代替热法磷酸已是磷化工领域发展的趋势，目前大都是净化硫酸湿法磷酸，可以接近或达到工业磷酸的要求，但按工业磷酸产品P₂O₅收率只有80％，其他为低档次的肥料磷酸盐，其实从盐酸湿法磷酸净化也可以达到工业磷酸的质量标准，这方面作的较早又最大的是以色列I.M.I矿业公司，只是由于要向海洋排放大量氯化钙废液而转向净化硫酸湿法磷酸，国内华东理工大学，华中师范大学和湖北化学研究院都作了大量研发工作，但就申请专利记载而言，盐酸湿法磷酸净化技术范畴最早是200510019049.2专利，是用TBP和二异丙醚萃取得到工业磷酸，进行过中试但未工业化，201110006702.7专利用一种TBP萃取达到了食品级磷酸，201110436529.4专利采用N₂₃₅除铁和TBP萃取达到了食品级磷酸要求，由于质量较差还请成都某公司进行改进。本工艺受到盐酸二步中和法除杂制饲钙技术的启示，利用部分中和盐酸分解磷矿的分解液除铁、铝、镁、氟、铅等杂质的方法，将一次中和液用TBP萃取，就可以十分方便的制成了工业磷酸。硫酸湿法硫酸净化制工业磷酸是用的高品位磷矿(P₂O₅＝30％)，P₂O₅收率达80％，还产生低档次磷肥，本工艺采用中低品位磷矿(P₂O₅＝6％-17％)，P₂O₅收率达93％以上，且无低档次磷肥。

发明内容：

本发明是利用盐酸分解任何磷矿，制造工业磷酸和高品位氯化钙的方法，具体步骤为：

0001以盐酸分解全过40目磷矿，其反应温度为摄氏80度左右，盐酸用量为磷矿中所有金属氧化物的理论耗酸量总和的105％倍，反应时间为加矿粉完毕再搅拌30分钟。

0002以工业滤布热过滤和洗涤，得分解液和硅渣。

0003以石灰乳中和分解液到PH＝1-3，过滤得滤液和湿固相(白肥)。

0004滤液以TBP∶航煤＝1∶1的萃取剂萃取，油相与水相体积比为3-5∶1萃取温度为摄氏10-45度，萃取时间为4-5分钟，采用三次错流萃取。

0005萃有磷酸的有机相以反萃液洗涤，用量为有机相体积的3-5％，共三次，料温摄氏10-45度，洗涤时间5分钟。

0006以有机相体积10-15％的纯水反萃三次，水温摄氏10-45度，反萃时间5分钟。

0007将反萃液减压浓缩至P₂O₅≥62％得工业磷酸。

0008将TBP萃余水相与分解液中和产生的湿固相(白肥)打浆，加盐酸溶解，加热赶出HF气体进入盐酸分解磷矿工序的吸收器吸收，去制无水HF。

0009冷却上溶液，析出大量金属氯化物结晶，分离，淋洗，析晶母液和洗水返回分解磷矿。

0010分离的金属氯化物加水溶解，以石灰乳中和到PH＝6-7，过滤洗涤，滤液及洗水浓缩结晶成高品位无水氯化钙(CaCl₂＝95.8％)。

0011中和产生的金属氢氧化物加盐酸溶解，以N₂₃₅萃取剂萃铁。

0012在萃铁有机相中通入气氨，将产生的铁铵盐分离洗涤通空气焙 烧而得氧化铁红(Fe₂O₃＝98.2％)。

0013在萃铁萃余水相通入气氨，产生氢氧化镁沉淀，滤洗，焙烧而得无硼活性氧化镁(MgO＝95.3％)。

0014过滤氢氧化镁的滤液和洗水在摄氏150～250度喷雾热解产生铝氧粉(Al₂O₃＝95.1％)。

0015将热解气相冷却分离得氯化铵。

0016当氯化钙销售不畅时，将结晶氯化钙与硅渣拌合，在摄氏810-820度焙烧半小时，得到硅肥和氯化氢，后者返回去酸化分解白肥。

附图说明：

图1为盐酸分解中低品位磷矿制造工业磷酸和高品位氯化钙工艺流程图。