[發明專利]一種飼料級磷酸鈣的生產方法

有效

• 申請號: 200810044582.8
• 申請日: 2008-04-11
• 公開（公告）號: CN101264873A
• 公開（公告）日: 2008-09-17
• 發明（設計）人: 李進;李光明;王佳才;鄒建
• 申請（專利權）人: 李進
• 主分類號: C01B25/32
• 分類號: C01B25/32
• 代理公司: 成都立信專利事務所有限公司
• 代理人: 余精庭

技術領域：

本發明涉及一種飼料級磷酸鈣的生產方法，具體是利用過量的磷酸將磷礦石完全酸解，使磷礦中的氟化物轉化為HF、SiF₄、H₂SiF₆的形式，物料通過噴霧干燥器高溫干燥，HF、SiF₄、H₂SiF₆隨水蒸汽一起逸出，得到酸性脫氟磷酸鈣干粉，然后中和干粉中過量磷酸生產飼料級磷酸鈣。

背景技術：

目前世界上生產飼料級磷酸鈣的方法，大多采用濕法磷酸，濕法磷酸中含有害雜質氟必須脫出。根據磷酸脫氟方式不同有三種工藝，其一是濕法磷酸化學脫氟生產磷酸鈣；其二是濕法磷酸濃縮脫氟生產磷酸鈣；其三是料漿濃縮脫氟生產磷酸鈣。三種不同的脫氟方式對應的磷酸鈣生產工藝各有優缺點。

化學脫氟法生產磷酸鈣又細分兩種工藝。一種是稀磷酸工藝：采用石灰乳中和濕法磷酸，使溶液的PH值達到2.5～3.5，此時濕法磷酸中的絕大部分雜質包括氟在內被除去，然后用石灰乳中和PH值到5～7，此時可獲得飼料級磷酸氫鈣。另一種是濃磷酸工藝：磷酸在適宜的濃度下加入適量的白炭黑，再加入鈉、鉀鹽作為脫氟劑，使磷酸中的氟生成氟硅酸鉀與氟硅酸鈉沉淀，使氟從磷酸中分離出來，脫氟后的磷酸與含鈣化合物進一步中和生成磷酸鈣。采用第一種工藝磷酸濃度低、系統水量大、磷損失大、收率低、大量磷進入白肥，環境影響大，降低了磷的有效利用率；第二種工藝雖然磷的收率高，但脫氟效率隨磷酸濃度波動較大，對不同礦種的適應性差，該工藝目前只能在國內的部分礦區應用，生產的飼料級磷酸鈣產品中氟指標的波動較大。

濕法磷酸濃縮脫氟也有兩種工藝，其一是將濕法磷酸由28％～30％P₂O₅濃縮到54％P₂O₅，由此可脫除80％的氟，磷酸中的磷氟比由15∶1提升到100～150∶1后，添加鈉鹽脫除殘存的氟，使P₂O₅∶F達到300∶1，再用石灰或石灰乳中和濕法磷酸，可得到含氟小于0.18％的飼料級磷酸鈣。其二是濕法磷酸加硅濃縮，使磷酸中的H₂SiF₆與SiO₂反應，即H₂SiF₆+SiO₂＝3SiF₄↑+2H₂O，生成的SiF₄在濃縮過程中逸出，使P₂O₅∶F達到250～300∶1，再用石灰中和此濕法磷酸，可制得飼料級磷酸鈣。以上濕法磷酸濃縮脫氟的過程中，濕法磷酸中的HF、H₃PO₄、H₂SiF₆具有極強的腐蝕性，濃縮裝置只能采用石墨材質換熱器，在濃縮過程中為了得到較高的脫氟率，需要較大的磷酸循環量與較長的停留時間。因此，濃縮過程中能耗高，產生大量含磷淤渣，降低了磷的利用率，成本升高。

中國專利ZL97107830.0為解決磷酸濃縮過程高溫對裝備材料的腐蝕，提高磷的收率并使脫氟方法簡單，采用超過理論計算量的循環磷酸分解磷礦石，在分解過程中磷礦中的含磷物全部溶于循環磷酸中，在分解與濃縮的過程中HF、SiF₄絕大部分進入氣相逸出，脫氟后的一部分磷酸二氫鈣料漿用石灰或石灰乳中和制得飼料級磷酸二氫鈣和磷酸一二鈣，產品中氟含量低于0.15％；另一部分磷酸二氫鈣料漿與硫酸反應制得循環磷酸供分解磷礦工段使用。

雖然，該工藝濃縮料漿酸性低于濃縮磷酸的酸性，降低了料漿對濃縮設備的腐蝕性，并且磷礦中的廉價磷、鈣能夠進入磷酸，但是濃縮過程物料始終處于液相，由于鈣離子的進入使濃縮器結垢嚴重，大大降低傳熱效率，甚至使工藝過程無法進行，該工藝無法實現工業化大生產。同時，該工藝還存在磷礦酸解的循環酸量過大，脫氟后中間產品與過量循環酸的分離困難；濃縮脫氟的效率低，必須增大磷酸循環倍率，脫氟時間長、能量消耗大，與濃縮磷酸脫氟比沒有本質變化；此外，還需耗用大量硫酸，使已經進入磷酸的有價值的鈣離子損失，同時產生磷石膏廢物。

發明的內容：