[发明专利]一种提高硫酸钙晶须品质的方法

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种提高硫酸钙晶须品质的方法，是一种利用低品位磷矿制磷酸联产硫酸钙晶须中提高硫酸钙晶须品质的方法，属于化学制备技术领域。

二、背景技术

当今，磷矿资源日渐枯竭已成为世界性的问题。磷矿是我国丰富的矿产资源之一，也是生产磷肥和工业磷酸盐的重要原料。其资源特点是资源量大，储量占世界第二位，分布比较集中；中低品位磷矿多，富矿少，平均品位只有17％。国土资源部已将磷矿列为2010年后不能满足中国国民经济发展要求的20个矿种之一。因此，如何合理开发利用我国大量的中低品位磷矿，是目前需要迫切解决的问题。同时，传统的湿法磷酸生产过程中每生产1t湿法磷酸(以P₂0₅计)大约产生副产物磷石膏3-5t，全世界磷石膏的年排放量接近2亿t，但实际利用率不到总量的1/10。大量的磷石膏露天堆放，占用土地，严重污染环境，增加企业负担，成为世界性技术难题。而且，中低品位磷矿80％多为极难选的胶磷矿，带有较高含量的铁、铝、镁和硅等有害杂质，这些矿因含大量杂质，采用常规二水物工艺时将给加工及处理过程造成严重影响，难于获得优质磷酸或磷酸盐。因此，从资源开发利用和环境保护的角度，开发新的磷酸生产工艺已迫在眉睫。

目前，硫酸钙晶须通常直接采用天然石膏为原料用水压热法和常压酸化法两种方法制备。虽然我国天然石膏储量丰富，可中国经济的快速发展使得对天然矿产资源的依赖性越来越强，从保持经济的长远发展来看，这种不可再生资源会越来越少甚至枯竭。而硫酸钙晶须及制品良好的市场应用前景又会加快天然石膏的消耗。因此，现在有人研究用工业副产品，如电石渣、海水制盐卤渣、柠檬酸渣、磷石膏等来制备硫酸钙晶须，也有人开采了磷酸、硫酸两步浸取磷矿制磷酸，同时得硫酸钙晶须的工艺。

在公开号CN1792776中公开了一种利用中低品位磷矿生产湿法磷酸的方法。该方法采用“两段反应、多级逆流萃取”的方法，具体步骤为：第一段反应是在多级萃取槽中用过量的磷酸逆流分解磷矿，生成磷酸二氢钙溶液，经液固分离除去残渣得到萃取清液；第二段反应是在反应槽中将萃取清液和硫酸反应，生成二水硫酸钙结晶和磷酸溶液，经液固分离得到过滤级磷酸和磷石膏；过滤级磷酸大部分返回用于分解磷矿，小部分作为成品输出。该方法直接利用中低品位磷矿生产磷酸；磷酸得率较高；对矿中杂质萃取率有一定的抑制作用；不会产生硫酸钙包裹膜使反应钝化；残渣和磷石膏彼此不相混，能得到高质量磷石膏，其综合利用途径广阔。

在公开号CN101092734中公开了一种硫酸钙晶须和磷酸的制备方法。本方法包括磷矿分解、料浆过滤分离、硫酸钙晶须及分离、洗涤、烘干过程，其特征是在磷矿分解过程中加入复合添加剂甲，在硫酸钙晶须结晶过程中加入复合添加剂乙，经两次过滤分离直接产生磷酸和硫酸钙晶须；复合添加剂甲由腐殖酸和硅藻土组成，腐殖酸∶硅藻土＝1∶2-10；复合添加剂乙由两种物质组成，第一种X为含有钠基团的化合物十二烷基磺酸钠，第二种Y为含有镁、铝的硫酸盐或磷酸盐，X∶Y＝2-5∶1；复合添加剂甲的添加量为磷矿量的0.5％-5.0％，复合添加剂乙的添加量为石膏晶须理论生成量的0.1％-2.0％。本发明使各种原料都得到充分利用，尤其是磷矿石中的钙也成为产品的一个部分，不仅大大降低了湿法磷酸生产中排出的固体废弃物的数量，而且降低了生产成本。

在公开号CN101550585中公开了一种脱水硫酸钙晶须的制备方法。该法以铜、铅、锌、铝、镍、钴、锡冶炼、有色金属二次资源循环利用和电镀废水处理过程中产出的硝酸钙水溶液、氯化钙水溶液或硝酸钙与氯化钙混和水溶液为原料，以硫酸为钙离子沉淀剂，加入晶须形貌调节剂，控制反应条件，使硝酸或盐酸浸出剂再生，同时产出超长、大长径比的二水硫酸钙晶须。硝酸钙溶液、氯化钙溶液或硝酸钙与氯化钙混和溶液经沉淀出二水硫酸钙晶须后，水溶液转化为硝酸溶液、盐酸溶液或硝酸与盐酸的混和溶液，返回浸出或处理工序，用于处理有色金属矿物、有色金属二次资源或电镀退镀。采用微波加热处理二水硫酸钙晶须，脱水后成为半水或无水硫酸钙晶须。