[发明专利]制备硫酸钙的方法

说明书

一种制备硫酸钙的方法，包括：通过酸对磷酸盐源的侵蚀来制备DCP(磷酸二钙)；在能够使形成悬浮在游离SO₃含量等于或小于1.5％并具有一定含量的游离P₂O₅的酸性水性相中的石膏的第一浆料的条件下，通过硫酸分解经分离的DCP；通过加热至高于80℃的温度并可选地加入硫酸转化至少一部分所述第一浆料，溶解石膏晶体并重结晶溶解的硫酸钙，形成悬浮在磷酸水性相中的a型硫酸钙半水合物晶体的第二浆料，其中，游离SO₃的含量小于10wt％，以及，分离水性相和由特别纯的a型硫酸钙半水合物形成的滤饼。

技术领域

本发明涉及一种用于制备硫酸钙的方法。

背景技术

长期以来，通过涉及硫酸对磷酸盐矿石和各种磷酸盐岩等磷酸盐材料的侵蚀的湿法工艺，各种已知的方法已经用于制备磷酸。这些方法提供了大量硫酸钙形式的副产物。取决于在这些方法中所应用的条件，以已知的方式获得二水合物CaSO₄·2H₂O(也称为石膏)、半水合物CaSO₄·1/2H₂O或者硬石膏CaSO₄形式的硫酸钙。由于令人不满意的质量，这些二次产品通常价值不高甚至不可回收。

通常，在通过所谓的常规硫酸侵蚀法来制备磷酸的方法中，在获得具有低效的P₂O₅提取效率的磷酸的同时，还获得石膏，所述石膏纯度低，特别是在石膏晶体中还含有对于石膏师使用石膏来说不可接受量的P₂O₅。在一些生产场地中，这种石膏仅仅被简单地处理掉，特别是被填埋处理。

当在磷酸制备过程结束时获得基于硫酸钙半水合物的滤饼时，通常将所述滤饼贮存起来，以备使用浸渍水进行再水化，或甚至直接在水性介质中被再次浆化，从而转变成硫酸钙二水合物形式。然后将这种石膏用于各种低附加值的应用，例如水泥中。有时在设计以再生半水合物的条件下干燥，这使得这种类型的处理特别昂贵。然而，这种硫酸钙在需要高纯度的领域仍然不适合使用，例如用于石膏板、模塑产品等的生产。

为了克服这种情况，已经提供了许多方法来纯化最终获得的硫酸钙，例如通过仔细洗涤从过滤器中取出的滤饼的方法，特别是用硫酸淋洗的方法。

首先涉及处理岩石以提取磷酸盐的磷酸制备方法也是已知的。这些方法包括：

通过以下制备磷酸一氢钙(DCP或磷酸二钙)：

用酸对磷酸盐源的水性介质进行侵蚀，形成浆料，所述浆料包含含有水溶性磷酸钙的水性相和含有杂质的固相；

分离水性相；

用中和用钙化合物中和水性相，所述磷酸一氢钙在水性溶液中沉淀，知

从所述水性溶液中分离沉淀的磷酸一氢钙，以及

在能够使形成悬浮在具有一定含量的游离P₂O₅的酸性水性相中的硫酸钙二水合物晶体的浆料的条件下，用硫酸在水性介质中分解经分离的磷酸一氢钙(参见例如WO2010/043262、WO2015/082468、US2013970和US4088738)。

文献WO2010/043282公开了一种非常复杂的制备高纯度磷酸的方法。在其众多步骤的一个步骤中，由在侵蚀浆料中非常高浓度的硫酸，在该阶段产生低浓度的磷酸和立即摒弃的石膏的条件下来侵蚀磷酸一氢钙。