[发明专利]一种二水-半水湿法浸提磷酸工艺中二水硫酸钙转化α-半水硫酸钙的方法

权利要求书

1.一种二水-半水湿法浸提磷酸工艺中二水硫酸钙转化α-半水硫酸钙的方法，其特征在于：包括以下步骤：

第一阶段：在低温情况下通过硫酸侵提磷矿，侵提出磷酸，同时反应生产CaSO₄·2H₂O；

第二阶段：将温度提升至100℃以上，反应过程处于转晶阶段，在不分离浸提出磷酸的前提下，通过外加复合转晶剂，将生成的CaSO₄·2H₂O转化为可控形貌及长径比的α-CaSO₄·0.5H₂O。

2.根据权利要求1所述的二水-半水湿法浸提磷酸工艺中二水硫酸钙转化α-半水硫酸钙的方法，其特征在于：

在不改变第一阶段磷酸浸提工艺前提下，在第二阶段将复合转晶剂加入原料反应槽中，替代第二阶段通过添加质量分数为98%的浓硫酸来实现CaSO4·2H2O向α-CaSO4·0.5H2O的转化。

3.根据权利要求2所述的二水-半水湿法浸提磷酸工艺中二水硫酸钙转化α-半水硫酸钙的方法，其特征在于：

所述复合转晶剂由转化剂、缓冲剂、相转移剂和助剂组成；

所述转化剂为硫酸钠、硫酸钾、硫酸镁、硫酸锌、硫酸铜、硫酸铝和硫酸钛等一种或多种硫酸盐；

所述缓冲剂由丁二酸、丁二酸钠、琥珀酸、琥珀酸钾、草酸和草酸钠组成；

所述相转移剂由CTAB、TEBA、SDS、CTAC、聚乙二醇、三丁胺、环糊精组成；

所述转化剂为硫酸盐化合物，所述缓冲剂为有机弱酸或有机弱酸盐，所述分散剂为水溶性相转移剂，所述助剂为水。

4.根据权利要求3所述的二水-半水湿法浸提磷酸工艺中二水硫酸钙转化α-半水硫酸钙的方法，其特征在于：

所述复合转晶剂中转化剂含量为复合转晶剂质量百分数的30-40%，缓冲剂含量小于复合转晶剂质量百分数的10%，相转移剂含量小于复合转晶剂质量百分数的10%，助剂含量小于复合转晶剂质量百分数的30-40%。

5.根据权利要求1所述的二水-半水湿法浸提磷酸工艺中二水硫酸钙转化α-半水硫酸钙的方法，其特征在于：

第一阶段反应结束所得硫酸钙为片状CaSO₄·2H₂O，宽度为30-40μm，长度为50-60μm；

第二阶段反应结束获得柱状α-CaSO₄·0.5H₂O，宽度为40-60μm，长度为80-120μm。

6.根据权利要求1所述的二水-半水湿法浸提磷酸工艺中二水硫酸钙转化α-半水硫酸钙的方法，其特征在于：

所述通过外加添加剂，将生成的CaSO₄·2H₂O转化为可控形貌及长径比的α-CaSO₄·0.5H₂O包括：

在转晶体系中，加入的复合添加剂分为三步添加，其方法和用量如下：

在≤8min的升温阶段，复合添加剂加入量为总量的60-75%；

在8-120min的稳定转化阶段，复合添加剂加入量为总量的10-25%；

在120-150min的养晶阶段，复合添加剂加入量为总量的5-25%。

7.根据权利要求1所述的二水-半水湿法浸提磷酸工艺中二水硫酸钙转化α-半水硫酸钙的方法，其特征在于：

处于第一阶段内，在温度≤85℃的情况下通过硫酸侵提磷矿。