專利名稱:一種利用磷石膏生產(chǎn)工業(yè)硫酸鈣和磷酸的方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及磷石膏,具體地,涉及一種利用磷石膏生產(chǎn)工業(yè)硫酸鈣和磷酸的方法。
背景技術(shù):
磷石膏是指在磷酸生產(chǎn)中,用硫酸處理磷礦時產(chǎn)生的固體廢渣,其主要成分為硫 酸鈣。此外還含有多種其他雜質(zhì),如不溶性雜質(zhì)如石英、未分解的磷灰石、氟化物及氟、鋁、 鎂的磷酸鹽和硫酸鹽;可溶性雜質(zhì)如水溶性P2O5,溶解度較低的氟化物和硫酸鹽。此外, 磷石膏中還含砷、銅、鋅、鐵、錳、鉛、鎘、汞及放射性元素,均極其微量,且大多數(shù)為不溶性固 體,其危害性可忽略不計。磷石膏中所含氟化物、游離磷酸、P2O5、磷酸鹽等雜質(zhì)是導(dǎo)致磷石 膏在堆存過程中造成環(huán)境污染的主要因素。磷石膏的治理和利用問題是一個世界性的難 題。中國作為世界上第一大磷肥生產(chǎn)國,同時也是第一大磷石膏副產(chǎn)國。據(jù)不完全統(tǒng) 計,目前國內(nèi)堆存的磷石膏渣達(dá)到1億多噸,每年還要新產(chǎn)生數(shù)千萬噸。由于磷石膏產(chǎn)生量 巨大,磷石膏綜合利用產(chǎn)品的市場容量有限,短期內(nèi)還無法做到對磷石膏全部利用,只能采 用露天堆放處理。磷石膏的大量堆存,不公侵占了土地資源,由于風(fēng)蝕、雨蝕造成了大氣、水 系及土壤的污染。長時間接觸磷石膏,當(dāng)然可能導(dǎo)致人的死亡或病變。為此,有必要探索磷石膏的工業(yè)應(yīng)用方法,充分發(fā)揮其潛在的經(jīng)濟(jì)價值。
發(fā)明內(nèi)容
為此,本申請?zhí)峁┝艘环N利用磷石膏生產(chǎn)工業(yè)硫酸鈣和磷酸的方法,該方法有效 的提取磷石膏中的硫酸鈣,為磷石膏的工業(yè)應(yīng)用提供了新的途徑。磷石膏的主要成分為硫酸鈣,此外還含有多種其他雜質(zhì),如不溶性雜質(zhì)石英、 未分解的磷灰石、氟化物及氟、鋁、鎂的磷酸鹽和硫酸鹽;可溶性雜質(zhì)如P2O5,溶解度較低 的氟化物和硫酸鹽。本申請的技術(shù)方案如下一種利用磷石膏生產(chǎn)工業(yè)硫酸鈣和磷酸的方法,該方法 包括如下具體步驟將磷石膏粉碎為80-100目的粗粉,置于反應(yīng)器中與水充分混合,使磷 石膏中的可溶性雜質(zhì)溶于水后過濾,得到濾渣一和濾液一;濾渣一中均為不溶于水的雜質(zhì), 其主要含有硫酸鈣、磷酸鈣,以及少量的其他不溶性雜質(zhì)如氟化物及氟、鋁、鎂的磷酸鹽和 硫酸鹽等;將濾渣一與過量硫酸反應(yīng),這時,濾渣一中的磷酸鈣與硫酸反應(yīng)生成不溶性的硫 酸鈣和可溶性磷酸,過濾后,得到濾渣二和濾液二;濾渣二主要含有硫酸鈣、以及少量的其 他不溶性雜質(zhì)如氟化物及氟、鋁、鎂的磷酸鹽和硫酸鹽,濾渣二再與過量鹽酸反應(yīng),此時,不 溶性的磷酸鈣轉(zhuǎn)換為可溶性的磷酸和氯化鈣,不溶性的氟、鋁、鎂的磷酸鹽也轉(zhuǎn)換為可溶性 的磷酸和氯化物;反應(yīng)物再過濾,得到濾液三和主要含硫酸鈣和少量硫酸鹽的濾渣三;所 得濾渣三經(jīng)洗滌、干燥后粉碎,即得到高純度的硫酸鈣產(chǎn)品;所得濾液一,濾液二和濾液三 合并后,經(jīng)減壓蒸餾,冷凝收集磷酸,得到高純度的磷酸產(chǎn)品,剩余物深埋。本發(fā)明所述利用磷石膏生產(chǎn)生產(chǎn)工業(yè)硫酸鈣和磷酸的方法,該方法有效的提取磷石膏中的硫酸鈣,為磷石膏的工業(yè)應(yīng)用提供了新的途徑。
具體實施例方式實施例1
一種利用磷石膏生產(chǎn)工業(yè)硫酸鈣和磷酸的方法,該方法包括如下具體步驟將500kg 磷石膏粉碎為80-100目的粗粉,置于反應(yīng)器中與500kg水充分混合,使磷石膏中的可溶性 雜質(zhì)溶于水后過濾,得到濾渣一和濾液一;濾渣一中均為不溶于水的雜質(zhì),其主要含有硫酸 鈣、磷酸鈣,以及少量的其他不溶性雜質(zhì)如氟化物及氟、鋁、鎂的磷酸鹽和硫酸鹽等;將濾 渣一與過量硫酸反應(yīng),這時,濾渣一中的磷酸鈣與硫酸反應(yīng)生成不溶性的硫酸鈣和可溶性 磷酸,過濾后,得到濾渣二和濾液二 ;濾渣二主要含有硫酸鈣、以及少量的其他不溶性雜質(zhì) 如氟化物及氟、鋁、鎂的磷酸鹽和硫酸鹽,濾渣二再與過量鹽酸反應(yīng),此時,不溶性的磷酸鈣 轉(zhuǎn)換為可溶性的磷酸和氯化鈣,不溶性的氟、鋁、鎂的磷酸鹽也轉(zhuǎn)換為可溶性的磷酸和氯化 物;反應(yīng)物再過濾,得到濾液三和主要含硫酸鈣和少量硫酸鹽的濾渣三;所得濾渣三經(jīng)洗 滌、干燥后粉碎,即得到高純度的硫酸鈣產(chǎn)品;所得濾液一,濾液二和濾液三合并后,經(jīng)減壓 蒸餾,冷凝收集磷酸,得到高純度的磷酸產(chǎn)品,剩余物深埋。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明,不能認(rèn)定 本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在 不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下,其架構(gòu)形式能夠靈活多變,可以派生系列產(chǎn)品。只是做出若干 簡單推演或替換,都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明由所提交的權(quán)利要求書確定的專利保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1. 一種利用磷石膏生產(chǎn)工業(yè)硫酸鈣和磷酸的方法,其特征在于,該方法包括如下具體 步驟將磷石膏粉碎為80-100目的粗粉,置于反應(yīng)器中與水充分混合,使磷石膏中的可溶 性雜質(zhì)溶于水后過濾,得到濾渣一和濾液一;將濾渣一與過量硫酸反應(yīng),濾渣一中的磷酸鈣 與硫酸反應(yīng)生成不溶性的硫酸鈣和可溶性磷酸,過濾后,得到濾渣二和濾液二 ;濾渣二再 與過量鹽酸反應(yīng),不溶性的磷酸鈣轉(zhuǎn)換為可溶性的磷酸和氯化鈣,不溶性的氟、鋁、鎂的磷 酸鹽也轉(zhuǎn)換為可溶性的磷酸和氯化物;反應(yīng)物再過濾,得到濾液三和主要含硫酸鈣和少量 硫酸鹽的濾渣三;所得濾渣三經(jīng)洗滌、干燥后粉碎,即得到高純度的硫酸鈣產(chǎn)品;所得濾液 一,濾液二和濾液三合并后,經(jīng)減壓蒸餾,冷凝收集磷酸,得到磷酸產(chǎn)品;剩余物深埋。
全文摘要
一種利用磷石膏生產(chǎn)工業(yè)硫酸鈣和磷酸的方法,將磷石膏粉碎為80-100目的粗粉,并與水充分混合,使磷石膏中的可溶性雜質(zhì)溶于水后過濾,得到濾渣一和濾液一;將濾渣一與過量硫酸反應(yīng),過濾后,得到濾渣二和濾液二;濾渣二再與過量鹽酸反應(yīng),反應(yīng)物再過濾,得到濾液三和主要含硫酸鈣和少量硫酸鹽的濾渣三;所得濾渣三經(jīng)洗滌、干燥后粉碎,即得到高純度的硫酸鈣產(chǎn)品;所得濾液一,濾液二和濾液三合并后,經(jīng)減壓蒸餾,冷凝收集磷酸,得到磷酸產(chǎn)品;剩余物深埋。該方法有效的提取磷石膏中的硫酸鈣,為磷石膏的工業(yè)應(yīng)用提供了新的途徑。
文檔編號C01B25/222GK102115141SQ20101061548
公開日2011年7月6日 申請日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者張勝勇 申請人:張勝勇