硝酸磷肥工艺冷冻酸解液深度除钙副产α高强石膏的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114275803A(43)申请公布日2022.04.05(21)申请号202210108366.5(22)申请日2022.01.28(71)申请人贵州大学地址550025贵州省贵阳市花溪区贵州大学(72)发明人曹建新杨林叶文财李玉录(74)专利代理机构北京联创佳为专利事务所(普通合伙)11362代理人韩炜(51)Int.Cl.C01F11/46(2006.01)C04B11/00(2006.01)C04B11/032(2006.01)C05B11/06(2006.01)C05C5/04(2006.01)权利要求书1页说明书8页附图2页(54)发明名称硝酸磷肥工艺冷冻酸解液深度除钙副产α高强石膏的方法(57)摘要本发明公开了一种硝酸磷肥工艺冷冻酸解液深度除钙副产α高强石膏的方法。将硝酸分解磷矿冷冻分离硝酸钙后的冷冻酸解液用液氨或气氨进行氨中和，获得中和酸解液。将硫酸铵溶液与中和酸解液分别加热至设定温度后混合并恒温反应，过滤、洗涤；或者，先将硫酸铵溶液与中和酸解液于常温下或分别加热至设定温度并恒温反应，然后升温至设定温度并恒温反应至设定时间，过滤、洗涤。滤液为深度除钙酸解液，滤渣经干燥即得α高强石膏。本发明工艺不用稀释中和酸解液，也不需另外添加磷酸，直接对冷冻酸解液进行氨中和并加入硫酸铵溶液后控温结晶，即可实现冷冻酸解液深度脱钙副产α高强石膏的目的。深度除钙酸解液P2O5含量高、工艺简单且成本低。CN114275803ACN114275803A权利要求书1/1页1.一种硝酸磷肥工艺冷冻酸解液深度除钙副产α高强石膏的方法，其特征在于：具体包括有以下步骤：(1)原料：硝酸分解磷矿冷冻法分离硝酸钙后的冷冻酸解液；(2)中和：将步骤(1)的冷冻酸解液用液氨或气氨进行氨中和，得中和酸解液；(3)深度除钙：将硫酸铵溶液与步骤(2)的中和酸解液于相同反应温度下混合反应除钙。2.根据权利要求1所述的硝酸磷肥工艺冷冻酸解液深度除钙副产α高强石膏的方法，其特征在于：所述步骤(3)的具体步骤分为一步法或两步法：①一步法：将硫酸铵溶液和步骤(2)的中和酸解液分别加热至设定的混合反应温度后，再将两种溶液混合恒温反应至设定时间，过滤、洗涤；滤液为深度除钙酸解液，滤渣干燥，即得α高强石膏；②两步法：先将硫酸铵溶液与步骤(2)的中和酸解液于常温或分别加热至设定的初始混合反应温度后，再将两种溶液混合恒温反应至设定反应时间；然后升温至设定温度并恒温反应至设定时间，过滤、洗涤；滤液为深度除钙酸解液，滤渣干燥，即得α高强石膏。3.根据权利要求2所述的硝酸磷肥工艺冷冻酸解液深度除钙副产α高强石膏的方法，其特征在于：所述步骤(3)中，一步法的混合恒温反应温度为92‑102℃、恒温反应时间为2‑6小时；两步法的初始混合恒温反应温度为常温‑60℃、恒温反应时间为0.5‑1.5小时，升温至90‑110℃，恒温反应时间为6‑13小时。4.根据权利要求1所述的硝酸磷肥工艺冷冻酸解液深度除钙副产α高强石膏的方法，其特征在于：所述步骤(1)中，冷冻酸解液中的硝酸质量浓度为20‑30％；P2O5质量浓度为10‑20％；氧化钙浓度为3‑6％。5.根据权利要求1所述的硝酸磷肥工艺冷冻酸解液深度除钙副产α高强石膏的方法，其特征在于：所述步骤(2)中，将步骤(1)的冷冻酸解液进行氨中和，调控NH3:HNO3的摩尔比为1.2‑2.0:1。6.根据权利要求1所述的硝酸磷肥工艺冷冻酸解液深度除钙副产α高强石膏的方法，其特征在于：所述步骤(3)中，根据中和酸解液中钙离子含量调节硫酸铵溶液的加入比例，调2+2‑控Ca：SO4的摩尔比为1:1.2‑2.2。7.根据权利要求1所述的硝酸磷肥工艺冷冻酸解液深度除钙副产α高强石膏的方法，其特征在于：所述步骤(3)中，硫酸铵溶液中硫酸铵质量分数为20‑40％。2CN114275803A说明书1/8页硝酸磷肥工艺冷冻酸解液深度除钙副产α高强石膏的方法技术领域[0001]本发明涉及一种磷矿酸解液除钙技术领域，特别是一种硝酸磷肥工艺冷冻酸解液深度除钙副产α高强石膏的方法。背景技术[0002]α型高强石膏的矿物组成是α型半水石膏。不同结晶形态的α型半水石膏具有不同的胶凝强度，其中针状α型半水石膏强度最低，甚至还不如鳞片状β型半水石膏的强度。短柱状α型半水石膏在标准稠度下具有水膏比小，凝结时间短，抗折抗压强度大的特点，广泛应用于石膏陶瓷模具、精密铸造，建筑装饰材料等领域。因此，生产出短柱状α型半水石膏是石膏制品具有高强度的关键。[0003]湿法生产磷酸，可用硫酸或硝酸分解磷矿。不论用硫酸还是硝酸分解磷矿，能否经济且环境友好地从酸溶液中分离钙，是生产湿法磷酸及其下游产品的关键。[0004]硫酸法磷酸工