一种饲料级磷酸氢钙联产肥料级磷酸一铵的方法
【技术领域】
[0001]本发明是关于以湿法磷酸为原料、进行多段中和法净化湿法磷酸生产饲料级磷酸氢钙过程中、提高湿法磷酸五氧化二磷收率的方法，更具体地说，是通过处理并回收肥料级磷酸氢钙中的五氧化二磷并用于生产肥料级磷酸一铵的原料，达到提高饲料级磷酸氢钙的五氧化二磷收率和降低饲料级磷酸氢钙生产成本的技术；
技术背景
[0002]以湿法磷酸为原料进行多段中和反应、净化除杂以生产饲料级磷酸氢钙，在一段中和工序加碳酸钙或石灰乳中和净化湿法磷酸过程中，生成大量的含五氧化二磷的固体湿白肥，而湿法磷酸中有20 %左右的P205进入白肥中，而白肥中的P 205有60 %左右是以磷酸氢钙和磷酸二氢钙的形式存在的。因白肥的价值低，产量大(饲料级和肥料级磷酸氢钙中的五氧化二磷的比例达到(80: 20)，由此降低了五氧化二磷的价值，增加了饲料级磷酸氢钙的生产成本。
[0003]目前，对肥料级磷酸氢钙的利用途径主要有:(1)将湿白肥烘干或自然晒干后销售给复混肥厂，作为补充和调整复混肥料中磷元素的原料；(2)用硫酸、磷酸或盐酸等无机酸与白肥反应而回收其中的五氧化二磷，生成含五氧化二磷的稀磷酸等；
[0004]以上对白肥的处理方式会造成:(1)将白肥作为复混肥料的原料，虽然白肥中的五氧化二磷得到了充分利用，但却降低了五氧化二磷的价值，从而降低了饲料级磷酸氢钙厂的效益；(2)加硫酸、磷酸或盐酸等无机酸回收白肥中的五氧化二磷，因萃取反应后稀磷酸中的铁、铝、镁、氟等杂质含量较高，在加入重质碳酸钙或石灰中和过程中，其中铁、铝、镁等杂质又会以磷酸盐的形式沉淀出来，从而无法有效提高回收五氧化二磷的回收率和提升白肥中五氧化二磷的价值；
【发明内容】
[0005]本发明的目的是针对现有技术的不足之处，提供一种高效回收肥料级磷酸氢钙中的五氧化二磷并用于生产肥料级磷酸一铵的技术，提供一种降低饲料级磷酸氢钙产品的五氧化二磷消耗的方法；
[0006]本发明的第一个核心是利用本发明返回的白肥萃取滤液中的磷酸和部分游离硫酸与鲜白肥中的磷酸氢钙反应生成可溶性的磷酸二氢钙，即按以下反应进行:
[0007]H3P04+CaHP04.2H20 — Ca (Η2Ρ04) 2.H20+H20
[0008]CaHP04.2H20+H2S04— CaSO 4.2H20 J, +H3P04
[0009]本发明的第二个核心是加硫酸的酸解反应，即含有大量溶解或未溶解的磷酸氢钙、磷酸二氢钙等磷酸盐的料浆与加入的硫酸反应而生成硫酸钙沉淀和磷酸:
[0010]Ca (H2P04) 2+H2S04+2H20 — CaS04.2H20 J, +2H3P04
[0011]CaHP04.2H20+H2S04— CaSO 4.2H20 J, +H3P04
[0012]因白肥中存大量的铁、铝、镁的磷酸盐及氟化钙，与硫酸反应后生成可溶性的铁、铝、镁硫酸盐及氟化物而进入稀磷酸溶液中，但通过与鲜白肥中的磷酸氢钙和部分未反应的重质碳酸钙反应后又大部分地沉淀出来；
[0013]通过以上步骤，将白肥中的磷酸氢钙变成可溶性的磷酸或磷酸二氢钙，从而达到从白肥中回收五氧化二磷的目的；
[0014]在湿法磷酸生产过程中，用硫酸分解磷矿时，每吨五氧化二磷的硫酸消耗为
2.4?2.7吨。由于白肥中磷酸盐的反应活性高，硫酸消耗低，每回收1吨五氧化二磷的硫酸消耗仅为1.1?1.6吨。通过本方法，可回收白肥中55?70%的五氧化二磷，整个生产系统的五氧化二磷收率可提高到92?95%，即经过本发明方法处理后，白肥所带走的五氧化二磷只占投入五氧化二磷总量的5?8 %。，既得到了低成本的五氧化二磷，又解决了白肥的处理难题；
[0015]本发明的目的是通过以如下技术方案来实现的；
[0016]—种饲料级磷酸氢钙联产肥料级磷酸一铵的方法，如图1所示，本发明的特征是，采用以下工艺过程:
[0017]—种饲料级磷酸氢钙联产肥料级磷酸一铵的方法，本发明特征在于:如图1所示，包括如下过程:将鲜白肥料浆与白肥加硫酸的萃取滤液进行预反应；反应料浆沉降后，上层清液去料浆法肥料级磷酸一铵生产系统，以进一步制取肥料级磷酸一铵，下层稠浆去萃取反应工序；萃取反应后的料浆过滤后，白肥萃取滤液即加硫酸后的萃取液返回前工序与鲜白肥料浆进行混合预萃取反应，过滤后滤渣作为复混磷肥的原料。
[0018]本发明白肥萃取滤液与鲜白肥料浆进行预萃取反应，控制反应的PH值为1.2?1.5，料浆反应温度为20?45°C (自然反应温度，无需另外加热)，反应时间1.5?3.0小时，反应料浆含固量10?15%。
[0019]本发明鲜白肥料浆与白肥加硫酸萃取后的滤液进行混合反应后的料浆进行沉降浓缩后，上层清液含五氧化二磷15?20%，进入料浆法肥料级磷酸一铵生产系统以制取肥料级磷酸一铵，从稠厚器底部放出的含固量20?30%的稠浆进入下一步加硫酸的萃取反应。
[0020]本发明向预萃取反应后的沉降白肥稠浆中加入后工序的过滤洗涤水稀释后，再加入浓硫酸进行萃取反应；控制反应料浆的PH值为0.5?1.0，料浆反应温度30?50 °C (为自然反应温度，无需另外加热)，控制反应时间1.5?3.0小时，控制反应料浆的含固量为10 ?15% ；
[0021]本发明将加硫酸进行萃取反应后的料浆过滤，并加少量清水洗涤滤渣；含五氧化二磷15?20%的滤液返回第一步与鲜白肥料浆进行预萃取反应，含五氧化二磷1?3%的洗涤液作白肥料浆萃取反应的稀释水，含磷酸铁、磷酸铝等成分的白肥滤渣作复混磷肥的原料。
[0022]本发明的工艺技术与现有的饲料级磷酸氢钙生产工艺方法相比，具有以下有益效果:
[0023]1、如图1所示，本发明的工艺过程主要包括一次白肥料浆的预萃反应、一次沉降、一次硫酸萃取反应和一次过滤工序，与目前常规的一段白肥料浆过滤工序相比，虽然增加了鲜白肥料浆的预萃反应、沉降和加硫酸萃取反应，但却可回收白肥中55?70%的五氧化二磷，整个生产系统的五氧化二磷收率可提高到92?95%，即经过本发明方法处理后，白肥所带走的五氧化二磷只占投入五氧化二磷总量的5?8%。，大大降低了饲料级磷酸氢钙的生产成本。
[0024]2、通过酸解反应后的白肥滤液中含有较高的铁、铝、镁、氟等杂质，而通过与鲜白肥料浆反应后，稀磷酸中的大部分杂质又随着PH值的上升而沉淀出来，从而得到质量较优的稀磷酸溶液；
[0025]4、通过本发明的工艺技术处理后，烘干白肥中的五氧化二含量从处理前的20?33%降低到6?10%，经过硫酸分解后的滤渣即低磷白肥仍可作为生产复混肥的原料而得到全部利用；
[0026]5、通过本发明工艺技术处理后，将价值较低的白肥中的五氧化二磷转化为价值较高的肥料级磷酸一铵中的五氧化二磷，从而大大提高饲料级磷酸氢钙生产厂家的经济效益；
[0027]6、从白肥中回收五氧化二磷，每吨五氧化二磷的硫酸消耗为1.1?1.6吨，远低于湿法磷酸生产中2.40?2.70吨的硫酸消耗。
【附图说明】
[0028]图1为本发明生产工艺流程图。
【具体实施方式】
[0029]—种饲料级磷酸氢钙联产肥料级磷酸一铵的方法，本发明特征在于:如图1所示，包括如下过程:将鲜白肥料浆与白肥加硫酸的萃取滤液进行预反应；反应料浆沉降后，上层清液去料浆法肥料级磷酸一铵生产系统，以进一步制取肥料级磷酸一铵，下层稠浆去萃取反应工序；萃取反应后的料浆过滤后，加硫酸后的萃取液返回前工序与鲜白肥料浆进行混合预萃取反应，过滤后滤渣作为复混磷肥的原料。
[0030]本发明白肥萃取滤液与鲜白肥料浆进行预萃取反应，控制反应的PH值为1.2?1.5，料浆反应