專(zhuān)利名稱(chēng)：無(wú)氟污染制備飼料磷酸氫鈣工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無(wú)氟污染制備飼料磷酸氫鈣生產(chǎn)工藝。主要用于以磷礦粉為原料生產(chǎn)飼料級(jí)磷酸氫鈣的工業(yè)生產(chǎn)，屬污染類(lèi)。
目前，我國(guó)生產(chǎn)飼料級(jí)磷酸氫鈣普遍采用濕法磷酸中和法。生產(chǎn)中主要原材料磷礦粉、硫酸消耗大，磷的分解率、得率低，生產(chǎn)成本高；建廠(chǎng)設(shè)備投資大。還存在以下主要問(wèn)題1、萃取反應(yīng)過(guò)程中有大量的氟廢氣外逸排空，對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)和周?chē)h(huán)境造成嚴(yán)重污染，治理需花費(fèi)大量的投資。
2、一段中和的脫氟廢渣，含氟量高，作肥料用，還會(huì)對(duì)環(huán)境造成二次污染。
3、用酸萃取后的磷石膏沉淀物及一段中和脫氟渣過(guò)濾困難、速度慢。
中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)CM1107661A(申請(qǐng)?zhí)?4101967.5)公開(kāi)的《催化法制取飼料級(jí)磷酸氫鈣工藝》是在催化劑作用下進(jìn)行萃取反應(yīng)，采用三段中和工藝。該工藝磷的分解率只能達(dá)到95％左右；生產(chǎn)過(guò)程中仍然還有氟尾氣外逸排空，還會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。
本發(fā)明目的是要提供一種無(wú)氟污染制備飼料級(jí)磷酸氫鈣的生產(chǎn)工藝，該工藝能克服上述飼料級(jí)磷酸氫鈣生產(chǎn)工藝之不足，解決了氟尾氣外逸排空問(wèn)題，因此不會(huì)污染空氣；生產(chǎn)廢渣中的CaF2性質(zhì)穩(wěn)定，既難溶又不易分解，萃取廢渣磷石膏是水泥生產(chǎn)理想的添加劑，消除了二次污染；同時(shí)生產(chǎn)用水采取封閉式循環(huán)使用，無(wú)廢水排出，從面解決了生產(chǎn)中的“三廢”及氟污染問(wèn)題，起到了保護(hù)環(huán)境、改善勞動(dòng)條件的作用。
特別是在萃取過(guò)程以及在一段中和脫氟過(guò)程中加入了以碳酸鈣為主要成份的天然礦石粉，增大了過(guò)濾強(qiáng)度，能提高過(guò)濾速率一倍以上。
本發(fā)明的特征是通過(guò)以下工藝實(shí)現(xiàn)的1、在水、磷礦粉、硫酸的萃取反應(yīng)中加入硝酸和硝酸鹽二元或多元組分。其加入量為相對(duì)磷礦粉總量的0.05-0.3％，反應(yīng)過(guò)程如下式
萃取反應(yīng)中，游離的F-離子與Ca++離子即刻生成CaF2↓沉淀。
在加入一段中和脫氟渣后，加入以碳酸鈣為主要成份的天然礦石粉。粒度要求在30-300目之間，加入量為相對(duì)磷礦粉總量的1-20％，然后進(jìn)行真空抽濾。
2、一段中和把濾液加入天然礦石粉，其加入量為相對(duì)磷礦粉總量的1-20％，并以石灰乳調(diào)整PH值至2.8-3.2，真空抽濾，分離沉淀。
3、二段中和再以石灰乳中和濾液，調(diào)PH值為6-7，最后沉淀物為磷酸氫鈣，過(guò)濾分離即得濕產(chǎn)品，烘干即可。
4、生產(chǎn)廢水全部返還生產(chǎn)流程中，封閉循環(huán)使用，無(wú)廢水排出。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)1、萃取反應(yīng)中，H+和F-都處在離子狀態(tài)下，游離的F-離子與Ca++離子即刻生成CaF2↓沉淀，故反應(yīng)過(guò)程無(wú)氟廢氣外逸排空，不會(huì)造成空氣污染，減少了設(shè)備投資；同時(shí)顯著縮短了萃取反應(yīng)時(shí)間，磷的分解率提高到98％以上。
2、在本發(fā)明中由于使用了以碳酸鈣為主要成份的天然礦石粉，促使磷石膏晶體及一段中和脫氟渣晶體，形成顆粒大、疏松、穩(wěn)定、均勻的沉淀，改善了過(guò)濾性能，縮短了過(guò)濾時(shí)間，過(guò)濾速率提高一倍以上。
3、生產(chǎn)用水全部采用封閉循環(huán)使用，無(wú)廢水排出。節(jié)約用水，保護(hù)了環(huán)境。
4、特別是本發(fā)明比傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝具有更高的經(jīng)濟(jì)效益由于將脫氟渣返還重復(fù)利用，減少了生產(chǎn)過(guò)程中原材料損失。能降低磷礦粉、硫酸20％左右的消耗量；產(chǎn)品得率達(dá)75-85％，有效地降低了生產(chǎn)全過(guò)程的成本，產(chǎn)品精度高。
5、副產(chǎn)品磷石膏是水泥生產(chǎn)理想的添加劑。
實(shí)施例將2噸水、1噸磷礦粉(含P2O530％)，調(diào)成礦漿，放到6m3反應(yīng)槽中，加入98％硫酸0.7噸，濃硝酸1.0kg，硝酸鉀0.5kg，在溫度60-80℃下反應(yīng)，加入脫氟渣，2小時(shí)后加入天然礦石粉80kg，經(jīng)0.5小時(shí)反應(yīng)后，用真空抽濾，用水洗滌磷石膏沉淀。濾液加入150kg天然礦石粉和25％的石灰乳調(diào)PH值至3，真空過(guò)濾用水洗滌濾渣。濾液再用石灰乳中和至PH值6-7，經(jīng)過(guò)濾分離后，得濕產(chǎn)品，再經(jīng)烘干后，即為磷酸氫鈣產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1.一種無(wú)氟污染制備飼料級(jí)磷酸氫鈣的生產(chǎn)工藝，由磷礦粉加入強(qiáng)酸萃取分解，二段中和等工序組成。其特征是將磷礦粉加入水、硫酸、硝酸及硝酸鹽二元或多元組分，在60-80℃下進(jìn)行分解反應(yīng)，加入上次濾出的脫氟渣，經(jīng)2-8小時(shí)，加入一定量的以碳酸鈣為主要成份的天然礦石粉，以真空抽濾，將沉淀物濾出。濾液又加入一定量的以碳酸鈣為主要成份的天然礦石粉和石灰乳，調(diào)整PH值至2.8-3.2，又以真空抽濾，除去沉淀物。再以石灰乳中和至PH值6-7，即得磷酸氫鈣沉淀，過(guò)濾分離，濾液返回生產(chǎn)流程中作循環(huán)重復(fù)利用；
2.如權(quán)利要求1所述的磷酸氫鈣生產(chǎn)工藝，其特征在于所述硝酸及硝酸鹽的加入量為相對(duì)磷礦粉重量的0.05-0.3％；
3.如權(quán)利要求1所述的磷酸氫鈣的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述天然礦石粉粒度為30-300目，兩次加入重分別為相對(duì)磷礦粉重量的1-20％。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種無(wú)氟污染制備飼料磷酸氫鈣新工藝。其特征是:在水、磷礦粉、硫酸中加入硝酸與硝酸鹽進(jìn)行萃取反應(yīng),加入一段中和脫氟渣、天然礦石粉反應(yīng)生成磷酸、磷酸二氫鈣及硫酸鈣、氟化鈣、重金屬雜質(zhì)等沉淀,經(jīng)水洗后留下濾液。加入天然礦石粉及石灰乳中和調(diào)整pH值、過(guò)濾,用石灰乳中和上述濾液,調(diào)整pH值、過(guò)濾分離,沉淀為磷酸氫鈣。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)過(guò)程中不產(chǎn)生氟廢氣排空;濾速快,磷的分解率、得率高,成本低,產(chǎn)品質(zhì)量好;封閉式循環(huán)用水,無(wú)廢水排出,建廠(chǎng)投資少。
文檔編號(hào)C01B25/00GK1177570SQ9611157
公開(kāi)日1998年4月1日 申請(qǐng)日期1996年9月24日 優(yōu)先權(quán)日1996年9月24日
發(fā)明者張興富, 羅永才 申請(qǐng)人:張興富, 羅永才