[实用新型]一种半水-二水法磷酸生产装置

说明书

本实用新型公开了一种半水‑二水法磷酸生产装置，属于化工领域。该装置的半水反应槽、半水物养晶槽、二水转化槽、二水物养晶槽为一体化槽，可使P₂O₅回收率≥98％，得到高浓度磷酸，减少装置占地及投资，方便操作，减少污染源；一体化槽可以使反应、养晶、转化、二次养晶逐级进行，更符合半水‑二水磷酸生产机理，方便装置大型化(最大装置＞40万吨/年)；经过二次养晶、二次过滤、三次洗涤后得到含水≤25％的纯净磷石膏，可加以综合利用。本专利针对典型的湿法磨矿工艺得到的湿磷矿粉为原料的实用新型，既可用于湿磷矿粉更可用于干磷矿粉为原料生产高浓度磷酸，适应性强。

技术领域

本实用新型涉及湿法磷酸生产工艺领域，具体涉及一种半水-二水法磷酸生产装置。

背景技术

磷酸是一种重要的中间化学产品，其用途概括起来有两个方面，即化肥生产和工业磷酸盐的生产，而湿法磷酸则主要用于化肥生产。

湿法磷酸的生产工艺主要有二水法、半水法和半水-二水法，其中二水法装置占80％，而半水法和半水-二水法装置仅占20％。半水-二水法工艺目前已成熟，相比较二水法和半水法工艺，半水-二水法磷酸工艺不仅可以提高磷酸浓度、减少原材料消耗，还能提高P₂O₅收率、提高石膏纯度；半水-二水法磷酸将二水法磷酸浓度从25％P₂O₅提高到45％P₂O₅，每生产一吨P₂O₅可节约蒸汽1.78吨。

目前国内有极少数的半水-二水法磷酸装置建成，但其对磷矿质量要求高，设备及管道堵塞严重，开工率低，产品成本高，不能满足化肥生产的需求。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述存在的技术问题提供一种半水-二水法磷酸生产装置及方法，适应越来越差的磷矿，采用湿法磨矿、湿矿粉进料，采用新型半水反应、半水物养晶、二水转化、二水物养晶一体化槽及新工艺，减少建设占地及投资，优化工艺操作，增加开工率，满足化肥生产的需求。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案实现：

一种半水-二水法磷酸生产方法，该方法包括半水反应、半水养晶、半水过滤、二水转化、二水养晶和二水过滤。

进一步的：半水反应所用的半水反应槽、半水养晶所用的半水养晶槽、二水转化所用的二水转化槽和二水养晶所用的二水养晶槽为一体化槽，槽体内设纵向布置的梯型隔墙和横向布置的梯型挡墙，该梯型隔墙将槽体分隔成15个区，命名为No.1～No.15区；其中：No.1～No.6区为半水反应槽、No.7～No.9区为半水物养晶槽、No.10～No.12区为二水转化槽、No.13～No.15区为二水物养晶槽。

在一些具体的技术方案中：该方法包括以下步骤：

(1)来自磷矿浆过滤机的含水≤15％湿磷矿粉，经计量后进入半水反应槽No.1区，98％浓硫酸与来自半水物过滤机后返酸泵的(P₂O₅≥33.5％)稀磷酸返酸混合后分别加入半水反应槽No.1区、半水反应槽No.2区、半水反应槽No.3区进行反应生成磷酸H₃PO₄和半水硫酸钙(CaSO₄)₂·H₂O；半水反应槽No.4区、半水反应槽No.5区、半水反应槽No.6区不加料，硫酸与磷矿粉继续反应依次溢流过反应槽No.1区至No.6区；

(2)来自半水反应槽No.6区的磷酸料浆溢流进入半水物养晶槽No.7区、半水物养晶槽No.8区和半水物养晶槽No.9区，98％浓硫酸与(P₂O₅≥33.5％)稀磷酸返酸混合后分别加入半水物养晶槽No.7区、半水物养晶槽No.8区进行调浆；