[发明专利]一种半水-二水法制备磷酸联产高纯石膏工艺

说明书

本发明涉及一种半水‑二水法制备磷酸联产高纯石膏工艺，磷矿粉和硫酸在萃取槽中进行半水萃取，料浆经过过滤机I过滤后，滤液I在中和池中与矿粉再次进行萃取反应，澄清后稠浆返回萃取槽中进行再次萃取，清液进入养晶槽中进行回调晶体析出，经过压滤机固液分离，分离晶体经过洗涤后得到高纯石膏，分离、洗涤液体为磷酸和少量硫酸，洗涤液与滤饼I进行反应，料浆经过过滤机II过滤后滤饼II为二水磷石膏，滤液II进入萃取槽中继续进行萃取。本发明用半水制磷酸，得到40%五氧化二磷的磷酸，不用浓缩或者很少的浓缩，节约能源；得到比较清的浓的磷酸和比较高纯度的石膏，直接可以做为商品销售。

技术领域

本发明属于磷酸制备领域，具体涉及一种半水-二水法制备磷酸联产高纯石膏工艺。

背景技术

湿法磷酸生产工艺分半水法、二水法、半水二水法，其中以二水法工艺是最为成熟，半水工艺对磷矿质量要求比较高，否则萃取率不高，矿采用干磨，以矿粉的形式加入。半水—二水工艺与半水工艺一样。磷矿中主要化学成分是Ca5F(PO4)3，当它与硫酸反应时候，生成磷酸和难溶性硫酸钙结晶。其化学反应式如下：

当反应温度，硫酸加入量等条件不同，硫酸钙可以以三种不同 的结晶形态沉淀出来，分别为二水硫酸钙(CaSO4·2H2O)，半水硫 酸钙(CaSO4·1/2H2O)和无水硫酸钙(CaSO4)。半水-二水法生产 工艺技术是控制反应条件，先结晶生成半水硫酸钙，同时伴随高浓度 磷酸，再改变反应条件，水合重结晶生成二水硫酸钙，称之为半水-二水法工艺。传统二水法制的磷石膏的磷石膏因为含杂质较高往往作为废料堆弃，造成固体污染，浪费资源。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种半水-二水法制备磷酸联产高纯石膏工艺，能够得到纯度比较高的石膏。

具体技术方案为：一种半水-二水法制备磷酸联产高纯石膏系统，包括萃取槽、过滤机I、中和池、澄清池、养晶槽、压滤机、转化池、过滤机II，萃取槽上方设置有磷矿粉入口和硫酸入口，萃取槽下端设置有浆料出口，浆料出口与过滤机I连接；过滤机I的滤液出口与中和池连接，中和池上方设置有矿粉入口；中和池下端通过管道与澄清池连接；澄清池的清液出口与养晶槽连接，澄清池的稠浆出口通过管道与萃取槽连接；养晶槽上方设置有硫酸入口，养晶池出口与分离器连接，分离器出口与洗涤池连接，洗涤池出口压滤机连接，压滤机液体出口与转化池连接，过滤机I中的滤饼I进入转化池中；转化池的料浆出口与过滤机II连接，转化池中形成的料浆进入过滤机II中过滤，滤液II出口与萃取槽连接，滤饼II为二水磷石膏，压滤机固体出口为高纯石膏。

其工艺为：磷矿粉和硫酸在萃取槽中进行半水萃取，料浆经过过滤机I过滤后，滤液I在中和池中与矿粉再次进行萃取反应，澄清后稠浆返回萃取槽中进行再次萃取，清液进入养晶槽中进行回调晶体析出，经过分离器分离固体进入洗涤池进行洗涤，洗涤后的混合物经压滤机固液分离，分离晶体经过洗涤后得到高纯石膏，分离、洗涤液体为磷酸和少量硫酸，洗涤液与滤饼I进行反应，料浆经过过滤机II过滤后滤饼II为二水磷石膏，滤液II进入萃取槽中继续进行萃取。

有益效果：

（1）半水制磷酸，得到40%五氧化二磷的磷酸，不用浓缩或者很少的浓缩，节约能源；（2）把得到的磷酸利用矿粉进行预中和，充分利用硫酸根离子和氢离子的浓度，得到比较清的浓的磷酸和比较高纯度的石膏，直接可以做为商品销售。

附图说明

图1为本发明的示意图。

具体实施方式

一种半水-二水法制备磷酸联产高纯石膏系统，包括萃取槽、过滤机I、中和池、澄清池、养晶池、洗涤池、转化池、过滤机II，