[發明專利]磷酸循環除雜法生產飼料級磷酸二氫鈣的工藝

有效

• 申請號: 201410049246.8
• 申請日: 2014-02-12
• 公開（公告）號: CN104828799B
• 公開（公告）日: 2017-02-08
• 發明（設計）人: 吳升平;雷波;李進;鄒建;毛誠;彭軍
• 申請（專利權）人: 貴州川恒化工股份有限公司
• 主分類號: C01B25/32
• 分類號: C01B25/32
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所(普通合伙)51124
• 代理人: 羅貴飛

技術領域

本發明屬于磷酸鹽制備領域，具體涉及一種磷酸循環除雜法生產飼料級磷酸二氫鈣的工藝。

背景技術

世界磷酸鈣鹽的需求是從1940年開始的，最初使用肉骨粉、低氟磷礦?，F在飼料磷酸鈣鹽主要有3種產品：磷酸氫鈣(DCP)；磷酸二氫鈣(MCP)；脫氟磷酸鈣(DFP)。也大量存在磷酸氫鈣和磷酸二氫鈣的中間組分，該產品可以通過摻混磷酸氫鈣和磷酸二氫鈣，或在生產時按組成比例反應生產得到，即(MDCP)。

據調查，世界范圍內磷的消耗大致為肥料（80%）、洗滌劑（12%）、飼料磷酸鈣鹽（5%）、精細化工（3%）。飼料磷酸鈣鹽在飼料中的用量一般是1%-3%，是礦物質飼料的代表。

經過幾十年的不斷發展與工藝更新，飼料磷酸鈣鹽的生產工藝主要以地區的磷礦和酸資源分類。

（1）北美：硫酸與磷礦萃取濕法磷酸，濃縮脫氟、石灰石粉反應生產MCP，DCP；濕法磷酸、磷礦和蘇打鍛燒脫氟生產DFP。

（2）歐洲：以曼海姆法硫酸鉀副產鹽酸萃取磷礦生產濕法磷酸，經沉淀脫氟，沉淀法生產不同品種的DCP，再以沉淀法DCP與濃縮脫氟磷酸生產MCP（MDCP)或按北美方式硫酸與磷礦萃取濕法磷酸，濃縮脫氟、石灰石粉反應生產MCP，DCP，無DFP產品。

（3）亞洲：硫酸萃取磷磷礦生產濕法磷酸，沉淀脫氟，沉淀法生產DCP；再以沉淀法DCP與濃縮脫氟磷酸或熱法磷酸生產MCP(MDCP)。僅有少量工藝按北美方式硫酸與磷礦萃取濕法磷酸，濃縮脫氟、石灰石粉反應生產MCP，DCP。DFP產品僅日本、韓國生產，生產工藝與北美相同。

從世界各地工藝可以看出，傳統的飼料磷酸鈣鹽生產工藝就是除雜、提純的過程，大致都是將磷礦中的磷轉化為雜質含量少，有效成分高的磷酸鹽。這個過程中磷礦中的鈣都轉化成CaCl₂或者CaSO₄作為雜質而排除掉了，而在后續生產磷酸鈣鹽的過程中卻需要加入大量的石灰石粉作為Ca源，這一進一出在資源上造成了極大的浪費。為此中國專利《一種飼料級磷酸鈣的生產方法》（公開號CN101264873A）中提出了直接使用磷酸與磷礦反應生產飼料磷酸鈣鹽的生產方法。其主要工藝為將過量的磷酸與磷礦粉加入反應器混合反應，制得含有氟和磷酸的磷酸二氫鈣物料，將該物料加入干燥器中干燥并脫氟，制得含游離磷酸的脫氟磷酸鈣固體粉末，再向該固體粉末中加入磷酸中和劑，制得飼料級磷酸鈣。

但是在實際運行過程中出現了一些問題。傳統的飼料磷酸鈣鹽生產工藝中，如果使用濕法磷酸進行生產，有一個必不可少的環節，那就是濕法磷酸的除雜，為了保證產品質量，要將磷酸中的部分Fe、Mg等金屬陽離子以及As、鉛、汞等有害的重金屬離子除去。

另外，產品要作為飼料鈣鹽添加劑，對As、Pb、Ge、Hg等有害的重金屬離子有嚴格的要求，專利CN101264873A在這一點上很難做到，其要做出各項指標均合格的飼料磷酸鈣鹽就要求礦石中的有害雜質很少，這對磷礦的要求很高，只有少數經過精選的磷礦能夠滿足要求。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種磷酸循環除雜法生產飼料級磷酸二氫鈣的工藝，該工藝對于礦的適應性好，產品各項指標特別是衛生指標（這里的衛生指標指的是F和重金屬雜質）均能符合飼料鈣鹽的要求。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：磷酸循環除雜法生產飼料級磷酸二氫鈣的工藝，包括如下步驟：

a、酸礦分解：將經過除雜處理的磷酸與原料磷礦粉混合進行分解反應；

b、保溫沉降：將步驟a分解反應后的中和料漿進行保溫沉降，從沉降器底部分離料漿中的沉降雜質；

c、降溫結晶與分離：將步驟b保溫沉降后的料漿送至結晶槽，冷卻至30～60℃后進行固液分離；

d、濾餅制漿：將步驟c固液分離后的濾餅加水制漿，控制料漿比重1.30～1.60；

e、保溫沉降：將步驟d得到的料漿進行保溫沉降，從沉降器底部分離料漿中的沉降雜質；

f、制得產品：將步驟e保溫沉降后的料漿送入具有高溫氣流的干燥器中進行干燥，干燥后得到飼料級磷酸二氫鈣半成品；然后加入堿性物質中和半成品中的少量游離酸，制得飼料級磷酸二氫鈣產品；

g、將步驟c固液分離后的濾液與濕法磷酸混合，然后除雜；除雜處理后的酸液即為步驟a所述的經過除雜處理的磷酸并用于酸礦分解。

其中，步驟c中，冷卻至40～50℃后進行固液分離。

其中，步驟d中，控制料漿比重1.45～1.53。