一種濕法磷酸副產(chǎn)α半水石膏的生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種濕法憐酸的生產(chǎn)方法，具體設(shè)及一種濕法憐酸副產(chǎn)α半水石膏 的生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 通常所稱(chēng)的"濕法憐酸"實(shí)際上是指硫酸法濕法憐酸，即用硫酸分解憐礦生產(chǎn)得到 的憐酸。我國(guó)80%W上的憐酸都采用濕法憐酸二水法流程生產(chǎn)。二水法流程具有工藝簡(jiǎn)單、 技術(shù)成熟、對(duì)礦石種類(lèi)適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn)，特別適用于中低品位礦石，在濕法憐酸生產(chǎn)中居于 統(tǒng)治地位。但是，二水法流程至今仍存在著一些難W克服的缺陷，副產(chǎn)出的憐石膏因?yàn)閼z含 量高，受到許多限制，僅一小部分用于生產(chǎn)低檔和低質(zhì)量的石膏建材產(chǎn)品及水泥用緩凝劑， 大部分憐石膏丟棄堆存，造成嚴(yán)重的污染和浪費(fèi)。所W，傳統(tǒng)濕法憐酸工藝有待于進(jìn)一步改 進(jìn)，使憐石膏中憐含量降低，從而轉(zhuǎn)變?yōu)槭褂脙r(jià)值更高的產(chǎn)品。
[0003] 中國(guó)專(zhuān)利文件CN103626143A公布了濕法生產(chǎn)憐酸副產(chǎn)白石膏的方法，是先把憐 礦粉（漿）和憐酸于45-70°C攬拌反應(yīng)，生成含有固體雜質(zhì)的混合料漿；再經(jīng)連續(xù)或間歇沉 淀，分離得到憐酸和憐酸巧鹽混合溶液及含固體物雜質(zhì)的稠漿；攬拌下，加硫酸與分離的憐 酸和憐酸巧鹽混合溶液反應(yīng)，沉淀分層，分離得到憐酸和白石膏。該發(fā)明得到產(chǎn)品憐酸和白 石膏，沒(méi)有憐石膏生成，消除了憐石膏堆放對(duì)大氣、±壤及地下水的污染，并且副產(chǎn)二水白 石膏純度高、白度值高。但是該發(fā)明仍然要排出酸不溶物廢渣難W處理，而且生成的二水白 石膏需要脫水或轉(zhuǎn)晶，才能作為附加值比較高的β石膏或α石膏產(chǎn)品。CN102001636A公 開(kāi)了一種利用中低品位憐礦濕法生產(chǎn)寬濃度憐酸和潔凈石膏的方法，該發(fā)明提供了一種半 水-二水工藝方法，副產(chǎn)高質(zhì)量的建筑半水石膏或功能性二水石膏，是中低品位的憐礦得 W更好的開(kāi)發(fā)利用。但是該發(fā)明仍然需要排出與潔凈石膏量相當(dāng)?shù)墓腆w廢渣與二水石膏， 難W利用。
[0004] 中國(guó)專(zhuān)利文件CN1421385公開(kāi)了一種半水-二水憐酸的生產(chǎn)方法。該發(fā)明通過(guò)控 制反應(yīng)槽中巧的析出率，將硫酸分為兩處加入；一部份硫酸加入混酸器與稀憐酸混合后加 入到第二反應(yīng)槽；另一部份硫酸加入到稀憐酸槽，先制得α半水石膏，然后將α半水石膏 轉(zhuǎn)化反應(yīng)成二水石膏。該發(fā)明副產(chǎn)石膏仍為難W直接利用的二水石膏。中國(guó)專(zhuān)利文件CN 103086335Α公開(kāi)了一種二水-半水濕法憐酸工藝生產(chǎn)憐酸聯(lián)產(chǎn)α-半水石膏的方法，二水 工藝生產(chǎn)出的濕法憐酸濃度ω任2〇5)為35% -39%，半水工藝生產(chǎn)出的憐酸濃度ω任2〇5) 為10% -15%，作為二水部分的返酸，聯(lián)產(chǎn)的半水憐石膏結(jié)晶水在5-7%，石膏中游離Ρ2化的 質(zhì)量百分?jǐn)?shù)小于0. 4%，其晶型為α-半水憐石膏。該方法二水-半水轉(zhuǎn)晶條件下無(wú)法控制 α半水石膏長(zhǎng)徑比，雖然能產(chǎn)出α半水石膏產(chǎn)品，但是α半水石膏產(chǎn)品強(qiáng)度低，產(chǎn)品的應(yīng) 用受到限制，而且產(chǎn)品中憐含量仍然偏高。 陽(yáng)0化]綜上，現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題是，一是仍需要排放酸不溶物等廢棄物；二是副產(chǎn)的石 膏為二水物，要后續(xù)加工才能成為α半水石膏或β半水石膏等附加值較高的產(chǎn)品；Ξ是得 到的α半水石膏產(chǎn)品強(qiáng)度低且憐含量偏高，限制了其高端應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種濕法憐酸副產(chǎn)α半水石膏的生產(chǎn)方法。該 方法在傳統(tǒng)濕法憐酸的基礎(chǔ)上，通過(guò)工藝創(chuàng)新消除憐石膏和酸不溶物的排放，降低石膏中 憐的含量，提高憐的利用率，得到可直接應(yīng)用于建材行業(yè)的α半水石膏產(chǎn)品。 陽(yáng)007] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0008] 一種濕法憐酸副產(chǎn)α半水石膏的生產(chǎn)方法，包括如下步驟：
[0009] (1)先將憐礦粉和稀硫酸按固液質(zhì)量比1:2~10加入到萃取槽中，將萃取槽溫度 控制在30°C~95°C下進(jìn)行萃取反應(yīng)15~60分鐘，得到混合料漿A;
[0010] 似將步驟（1)中得到的混合料漿A分出體積的0~2/3進(jìn)行固液分離得清液B 和固體C，清液B作為成品憐酸送入酸庫(kù)，固體C與剩下的混合料漿一起轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)晶槽中；W11] 做向轉(zhuǎn)晶槽中加入稀硫酸，控制脫巧后液相憐酸中液固比化及P2〇郝H2SO4的含 量，得混合后料漿，然后加入轉(zhuǎn)晶劑，維持轉(zhuǎn)晶槽溫度在60°C~130°C條件下進(jìn)行轉(zhuǎn)晶反應(yīng)1. 5~7. 5小時(shí)，得到混酸料漿D;
[0012] (4)將步驟（3)中得到的混酸料漿D進(jìn)行固液分離，得到固體E和濾液F，用熱水 洗涂固體E，得到洗液Η和固體G，將固體G干燥后即得α半水石膏；
[001引 妨將步驟（4)的濾液F導(dǎo)入步驟（1)萃取槽繼續(xù)萃取憐礦粉；洗液Η導(dǎo)入硫酸 稀釋槽中用W稀釋濃硫酸，被稀釋的硫酸溶液用于步驟（1)中萃取工序和步驟（3)中轉(zhuǎn)晶 工序。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述步驟（1)中憐礦粉細(xì)度為80~100目，憐礦粉中五氧化 二憐含量為質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%~40%。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述步驟（1)和步驟（3)中稀硫酸質(zhì)量濃度為20%~40%， 進(jìn)一步優(yōu)選的，稀硫酸質(zhì)量濃度為20~35%。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述步驟（1)中混合料漿A中硫酸根離子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于 1%。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述步驟（3)中脫巧后混酸溶液和渣漿的液固質(zhì)量比為2~ 6:1，其中液體憐酸WP2〇5計(jì)占混酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為16%~25%，硫酸WΗ2SO4計(jì)占混酸的質(zhì) 量分?jǐn)?shù)為8%~12%;進(jìn)一步優(yōu)選的，步驟（3)中脫巧后混酸溶液和渣漿的液固質(zhì)量比為 3~5:1，其中液體憐酸WΡ2〇5計(jì)占混酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為18 %~23 %，硫酸WΗ2SO4計(jì)占混酸 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9%~10%。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述步驟（3)中轉(zhuǎn)晶劑是指含有Α13\化3\Mg2\r、化\畑/ 離子的水溶性憐酸鹽、硫酸鹽、硝酸鹽、巧樣酸鹽、烷基苯橫酸鹽、烷基脂肪酸鹽或有機(jī)簇酸 鹽中的一種或幾種復(fù)配。
[0019] 進(jìn)一步優(yōu)選的，步驟（3)中加入的轉(zhuǎn)晶劑為巧樣酸鋼、硫酸鐵、木質(zhì)橫酸鋼的組 合；或者為硝酸鋼、硫酸儀、十二烷基橫酸鋼的組合；或者為憐酸鋼、硫酸侶、木質(zhì)橫酸鋼的 組合；或者為硝酸錠、硫酸儀、氯化鋼的組合。
[0020] 更進(jìn)一步優(yōu)選，所述轉(zhuǎn)晶劑組合按質(zhì)量比為下列之一： 陽(yáng)02Ua.巧樣酸鋼：硫酸鐵：木質(zhì)橫酸鋼=1. 00 :1. 50~2. 00 :0. 30~0. 90 ;
[0022]b.硝酸鋼：硫酸儀：十二烷基橫酸鋼=1. 00 :1. 50~2. 00 :0. 30~0. 90 ;
[0023] c.憐酸鋼：硫酸侶：木質(zhì)橫酸鋼=1. 00 :1. 50~2. 00 :0. 40~0. 90 ;
[0024] d.硝酸錠：硫酸儀：氯化鋼=1. 00 :1. 60~2. 20 :0. 50~0. 80。
[0025] 根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述步驟（3)中加入的轉(zhuǎn)晶劑總含量占混合后料漿質(zhì)量的 0. 1 ~1. 0%。
[0026] 根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述步驟（4)中熱水的溫度為80~90°C。
[0027] 根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述步驟（4)中的干燥溫度為11(TC~180。進(jìn)一步優(yōu)選的， 干燥溫度為110°c~130°C。
[002引根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述步驟巧）中稀釋過(guò)程中產(chǎn)生的蒸汽導(dǎo)入步驟（3)中轉(zhuǎn)晶 槽中提供反應(yīng)熱量。
[0029] 更進(jìn)一步優(yōu)選的，一種濕法憐酸副產(chǎn)α半水石膏的生產(chǎn)方法，包括如下步驟：
[0030] (1)先將憐礦粉和質(zhì)量濃度為20%稀硫酸按固液質(zhì)量比1:4加入到萃取槽中，憐 礦粉細(xì)度為100目，憐礦中五氧化二憐含量為32%，在不斷攬拌下，將萃取槽溫度控制在 80°C下進(jìn)行萃取反應(yīng)30分鐘，得到混合料漿A;
[003U似將步驟（1)中得到的混合料漿A分出體積的1/6經(jīng)過(guò)濾機(jī)進(jìn)行固液分離得清 液B和固體C，分離出的清液B作為成品憐酸送入酸庫(kù)，固體C與剩下的