本發(fā)明涉及磷酸鹽,尤其涉及鈣的磷酸鹽,進一步來說涉及磷酸三鈣。
背景技術(shù):
飼料級磷酸三鈣的燒結(jié)法工藝技術(shù)有高硅法、低硅法、低堿法、鈉鹽磷酸法和磷酸法等5種,這些方法在國外都已先后實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。高硅法主要利用各種尾礦,但產(chǎn)品P2O5含量低,燒結(jié)溫度接近熔點,窯內(nèi)易結(jié)圈,操作不穩(wěn)定,目前已淘汰;低硅法產(chǎn)品中的P2O5含量較高,但對磷礦要求比較苛刻,燒成溫度較高,工業(yè)生產(chǎn)不采用;低堿法對原料要求不像低硅法那樣嚴格,但是燒成溫度與配料軟化點比較接近,操作較難控制;目前我國用于工業(yè)生產(chǎn)的主要是以重油為燃料,原料中加入一定量的芒硝或NaCl,這些生產(chǎn)工藝技術(shù)都存在產(chǎn)品成本高,氟含量高,產(chǎn)品品質(zhì)不穩(wěn)定,產(chǎn)量小等方面缺點。
目前,涉及飼料級磷酸三鈣生產(chǎn)方法的專利申請件有011127910號《利用含磷廢液制取飼料級磷酸三鈣》、ZL021280363號《二次燒結(jié)生產(chǎn)飼料級脫氟磷酸三鈣的方法》、20071005756871號《利用工業(yè)生產(chǎn)次磷酸鈉廢渣制取飼料級磷酸三鈣的方法》、2014105396753號《一種生產(chǎn)飼料級磷酸三鈣的方法》,這些方法固然都能生產(chǎn)飼料級磷酸三鈣,但仍然存在產(chǎn)品品質(zhì)不穩(wěn)定,產(chǎn)量較低的缺陷。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明旨在提供一種工藝簡單、操作方便、產(chǎn)品品質(zhì)穩(wěn)定、能耗較低新的飼料級磷酸三鈣生產(chǎn)方法 ,以克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。
發(fā)明人提供的飼料級磷酸三鈣生產(chǎn)方法主要包括以下工序:
(1) 磷礦粉烘干
將濕磷礦粉送入烘干機,使其烘干后含水率達到工藝要求;
(2) 混合球磨
將烘干的磷礦粉與鈉鹽在球磨機中混合,球磨至工藝要求的粒度;
(3) 圓盤造粒
將球磨后的料粉加入磷酸在圓盤造粒機中進行造粒;
(4) 煅燒脫氟
在回轉(zhuǎn)窯中對造粒的物料進行煅燒,物料中加入蒸汽促進磷礦石分解脫氟; 煅燒尾氣余熱作為余熱鍋爐熱源,生產(chǎn)飽和蒸汽或過熱蒸汽;
(5) 冷卻破碎過篩
將煅燒后的物料在冷卻機中冷卻,然后進入破碎機破碎;破碎的物料過篩,合格的即為半成品;
(6) 半成品球磨
將半成品送入球磨機,球磨至工藝要求的粒度范圍;
(7) 篩分、除鐵
半成品球磨后,進行篩分,篩上物返回破碎機重新進行第(6)步半成品球磨,篩下物則為粒度合格的成品;經(jīng)過電磁鐵或永久性磁鐵吸附除去生產(chǎn)過程中成品攜帶的金屬鐵雜質(zhì);
(8) 產(chǎn)品包裝
粒度合格的成品除鐵后進行包裝得到飼料級磷酸三鈣產(chǎn)品。
上述方法的第(1)步中,所述濕磷礦粉的成分以質(zhì)量分數(shù)計為:P2O5含量15%~50%、CaO 30%~60%、MgO≤5%、SiO2≤20%、Pb≤100×10-6、Cd≤100×10-6、As≤100×10-6、(Al2O3+Fe2O) ≤10.0%,含水率1%~50%;磷礦粉粒度控制為≤10mm;所述烘干的工藝條件是:烘干溫度150-1000℃,烘干方式:順流或逆流;烘干后磷礦粉含水率控制為≤5%。
上述方法的第(2)步中,所述鈉鹽是純堿、芒硝、氯化鈉、小蘇打中的一種或幾種,鈉鹽中NaO質(zhì)量分數(shù)為20%~59%;所述磷礦粉與鈉鹽的質(zhì)量比例為0.68~0.85∶0.05~0.30;所述工藝要求的粒度為粒度≤10mm。
上述方法的第(3)步中,所述磷酸中P2O5含量為10%~72%;所述加入磷酸以100%計與磷礦粉與鈉鹽的質(zhì)量配比為:0.05~0.30∶ 0.68~0.85∶0.05~0.30。
上述方法的第(4)步中,所述回轉(zhuǎn)窯中煅燒溫度控制在800℃~2000℃;所述蒸汽溫度150℃~600℃,蒸汽壓力2~30kg/cm2;所述煅燒尾氣的溫度控制在600℃~1600℃。
上述方法的第(5)步中,所述冷卻后物料的溫度控制在50℃~250℃;所述過篩合格的半成品粒度為≤25mm。
上述方法的第(6)步中,所述半成品球磨后的粒度控制在0.013~5mm。
上述方法的第(7)步中,所述篩分得到的成品粒度控制在0.013~5mm;所述除鐵的要求是控制金屬鐵雜質(zhì)的含量≤0.02%。
上述方法的第(8)步中,所述成品的氟質(zhì)量分數(shù)控制在≤0.18%。
本發(fā)明與現(xiàn)有工藝相比具有以下優(yōu)點:①對磷礦粉原料給出詳細的成分范圍和粒度范圍,保證生產(chǎn)過程控制,減少產(chǎn)品質(zhì)量波動,有利于產(chǎn)品造粒,有利于充分煅燒并且不易結(jié)壁;②原料中加入鈉鹽,利用堿金屬碳酸鹽熔點低的屬性,有利于磷礦石分解脫氟,同時降低煅燒溫度,節(jié)省能源,降低能耗;③原料中加入磷酸可提升產(chǎn)品磷含量,并且降低對原礦品位的要求;磷酸中所含水分也有利于造粒和促進煅燒脫氟,而不用再添加任何造粒成球劑,符合飼料產(chǎn)品質(zhì)量要求;④煅燒過程加入蒸汽,促進磷礦石分解脫氟,而不用添加其他脫氟劑,工藝簡單,控制方便;⑤產(chǎn)品經(jīng)過球磨,會有鐵屑等金屬雜質(zhì)附著,本方法生產(chǎn)過程中,產(chǎn)品經(jīng)過安裝有電磁鐵或永久性磁鐵的區(qū)域,鐵屑等金屬雜質(zhì)將被除去,操作控制簡單,除金屬雜質(zhì)效率高,產(chǎn)品品質(zhì)穩(wěn)定;⑥利于煅燒尾氣余熱作為余熱鍋爐熱源,生產(chǎn)飽和蒸汽和過熱蒸汽,節(jié)省能源,降低能耗指標,降低生產(chǎn)成本。適用于生產(chǎn)飼料級磷酸三鈣產(chǎn)品。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的工藝流程框圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖,對本發(fā)明詳細說明如下:
實施例
生產(chǎn)時,成分以質(zhì)量分數(shù)計為:P2O5含量15%~50%、CaO 30%~60%、MgO≤5%、SiO2≤20%、Pb≤100×10-6、Cd≤100×10-6、As≤100×10-6、(Al2O3+Fe2O) ≤10.0%,含水率約45%;磷礦粉粒度控制為≤10mm的濕磷礦粉通過斗提機提升,經(jīng)計量皮帶計量進入烘干機,在烘干溫度900℃進行逆流烘干;烘干后磷礦粉含水率控制為≤5%。烘干后的磷礦粉和純堿、芒硝、氯化鈉組成的鈉鹽按配比要求,經(jīng)計量進入球磨機混合球磨,混合后得到的料粉被送至造粒機,磷礦粉與鈉鹽與磷酸按0.25∶0.80∶0.25 比例進行造粒;造粒好的物料送入回轉(zhuǎn)煅燒窯窯尾進行預(yù)熱和煅燒煅燒溫度控制在800℃~2000℃;,窯頭通入溫度500℃、壓力20kg/cm2的過熱蒸汽,采用逆流接觸式煅燒,溫度為1000℃的尾氣從窯尾排除,進入余熱鍋爐生產(chǎn)飽和蒸汽或過熱蒸汽。物料從回轉(zhuǎn)窯窯頭出料,后進入冷卻機進行逆流接觸式冷卻,冷卻至50℃~250℃得到飼料級磷酸三鈣半成品,接著對半成品進破碎和過篩,粒度控制在25mm以下,篩上物返回破碎機重新進行破碎后篩分;成品球磨后再經(jīng)過篩分,篩下物為粒度合格的成品,成品粒度控制在0.013~5mm;粒度合格的成品經(jīng)過電磁鐵或永久性磁鐵,金屬鐵等雜質(zhì)被磁鐵吸附,最后得到合格的飼料級磷酸三鈣產(chǎn)品,包裝出廠。