[發明專利]一種用磷石膏生產濃硫酸聯產工業鹽和生石膏的方法

無效

• 申請號: 201019050041.0
• 申請日: 2010-02-11
• 公開（公告）號: CN101844749A
• 公開（公告）日: 2010-09-29
• 發明（設計）人: 王嘉興
• 申請（專利權）人: 汪晉強
• 主分類號: C01B17/76
• 分類號: C01B17/76;C01D3/04;C04B11/26
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司 44202
• 代理人: 張艷美;郝傳鑫

技術領域

本發明涉及磷石膏綜合治理和利用的技術領域，具體地，涉及一種用磷石膏生產濃硫酸聯產工業鹽和生石膏的方法。

背景技術

磷石膏是濕法磷酸生產過程中排放的固體工業廢棄物，生產1噸磷酸(以P₂O₅計)可產生4.5-5噸的磷石膏。隨著磷肥和高濃度磷酸工業的迅速發展，磷石膏廢渣的排放量日益增加。2008年，世界磷石膏年排放量達2.8億噸，我國也已超過5000萬噸，占工業副產石膏的70％以上。磷石膏中硫酸鈣的含量超過90％，是一種重要的再生石膏資源，尤其對建筑業來說，將磷石膏作為生產水泥的原料，由于其價格低廉，具有巨大的經濟價值。如專利申請號為200810056189，發明名稱為磷石膏的硫酸改性方法的發明專利，公開了通過硫酸與磷石膏原料混合，對反應產物進行中和處理后得到改性的磷石膏，可用于制造水泥和石膏。

然而，由于磷石膏中還含有五氧化二磷、氟及游離酸等有害物質，影響了磷石膏作為原料制備建筑業中水泥和石膏的應用。目前，我國對磷石膏的利用率不超過磷石膏年產量的20％。大部分磷石膏都采取排放、設置堆場等方法處理，因此造成了嚴重的環境污染，在某些地區，甚至也引起地表水及地下水的污染。

因此，亟待研究新的磷石膏應用和處理方法。

發明內容

為了克服現有技術之不足，本發明提供了一種用磷石膏制備濃硫酸聯產工業鹽和生石膏的方法，該方法生產工藝合理，生產設備簡單，投資小，利潤高，消除了化工廢渣，保護了環境。

本發明的技術方案為：一種用磷石膏制備濃硫酸聯產工業鹽和生石膏的方法，是將工業產磷石膏用稀鹽酸凈化后，再與硫酸鈉反應，制得濃硫酸，同時聯產工業鹽和生石膏，其具體步驟如下：

(1)磷石膏的凈化：先折算工業磷石膏中所含有的純物質硫酸鈣的量，并配置稀鹽酸溶液，將磷石膏與稀鹽酸溶液按照硫酸鈣和氯化氫純物質的質量之比為1∶0.34～0.74投入到凈化反應器(1)中，緩慢攪拌下進行化學反應；

(2)而后將反應產物在第一抽濾機(2)中抽濾，得到澄清的氯化鈣和硫酸的混合溶液及濾餅；

(3)把步驟(2)中得到澄清的氯化鈣和硫酸的混合溶液與硫酸鈉按照氯化鈣和硫酸與硫酸鈉的純物質的質量比為1∶1.08～1.48投入到合成器(3)中，在緩慢攪拌下進行化學反應；

(4)將步驟(3)制得的反應產物在第二抽濾機(4)中抽濾，得到澄清的氯化鈉和硫酸混合溶液和白色的硫酸鈣濾餅；

(5)將步驟(4)制得的澄清的氯化鈉和硫酸混合溶液投進入減壓蒸餾器(5)中進行深蒸餾，待氯化鈉全部析出時，將蒸餾液體排入冷卻器(6)冷卻，從而分離出氯化鈉固體和濃硫酸溶液。

步驟(5)所得的氯化鈉固體用蒸餾水洗滌后經第一離心機(7)離心，分離得洗滌水和純凈的氯化鈉固體、純凈的氯化鈉固體經第一粉碎機(8)粉碎后，即得工業鹽(14)。

所述洗滌水混合到步驟(5)所得的濃硫酸溶液中進行重蒸精制得到濃度為96％以上的濃硫酸(13)。

所述白色的硫酸鈣濾餅用水洗滌后，依次經第二離心機(9)離心脫水，干燥器(10)干燥，第二粉碎機(11)粉碎，即得生石膏(12)產品。

本發明所述用磷石膏制備濃硫酸聯產工業鹽和生石膏的方法，其化學反應方程式為：

CaSO₄+2HCl＝＝＝CaCl₂+H₂SO₄

CaCl₂+H₂SO₄+Na₂SO₄＝＝＝H₂SO₄+2NaCl+CaSO₄↓

本發明的有益效果為：本發明是從市場的實際需求出發，采用化學法成功的研發出來用磷石膏制備濃硫酸聯產工業鹽和生石膏的方法，該方法生產工藝合理，生產設備簡單，投資小，利潤高，消除了化工廢渣，保護了環境。

附圖說明

圖1為本發明所述用磷石膏制備濃硫酸聯產工業鹽和生石膏的方法的工藝流程示意圖，其中

1——凈化器???????2——抽濾機????????3——合成器

4——抽濾機???????5——減壓蒸餾器????6——冷卻器

7——第一離心機???8——第一粉碎機????9——第二離心機

10——干燥器??????11——第二粉碎機???12——生石膏

13——濃硫酸??????14——工業鹽。

具體實施方式