[發(fā)明專(zhuān)利]一種利用磷石膏生產(chǎn)工業(yè)硫酸鈣和磷酸的方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010615485.7
• 申請(qǐng)日: 2010-12-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102115141A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張勝勇
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 張勝勇
• 主分類(lèi)號(hào): C01F11/46
• 分類(lèi)號(hào): C01F11/46;C01B25/222;B09B3/00
• 代理公司: 東莞市冠誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44272
• 代理人: 蔡邦華

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(shí)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(jì)。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(guò)程中造成環(huán)境污染的主要因素。磷石膏的治理和利用問(wèn)題是一個(gè)世界性的難題。

中國(guó)作為世界上第一大磷肥生產(chǎn)國(guó)，同時(shí)也是第一大磷石膏副產(chǎn)國(guó)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前國(guó)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(wàn)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(chǎng)容量有限，短期內(nèi)還無(wú)法做到對(duì)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(zhǎng)時(shí)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(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容

為此，本申請(qǐng)?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(qǐng)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(guò)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(guò)量硫酸反應(yīng)，這時(shí)，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(guò)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(guò)量鹽酸反應(yīng)，此時(shí)，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(guò)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(shí)施方式

實(shí)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(guò)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(guò)量硫酸反應(yīng)，這時(shí)，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(guò)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(guò)量鹽酸反應(yīng)，此時(shí)，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(guò)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(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，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(jiǎn)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(shū)確定的專(zhuān)利保護(hù)范圍。