半水-二水法湿法磷酸生产工艺及其系统

摘要

本发明涉及一种半水-二水法湿法磷酸生产工艺及其系统，解决了现有生产工艺存在的投资高，装置规模小，能耗高、装置运行率低和原料收率低等问题，技术方案为以磷矿为原料先进行半水反应及过滤工序得到产品磷酸和半水石膏，再将半水石膏进行二水反应及过滤工序得到二水干石膏。本发明系统包括半水反应及过滤系统和二水反应及过滤系统。本发明工艺可靠、产品磷酸浓度高及副产品氟硅酸和干石膏质量好、能耗低、设备投资和运行成本低、对环境友好，可连续稳定大规模生产(≥30万吨/年)。

主权项

一种半水‑二水法湿法磷酸生产工艺，包括半水反应及过滤工序、二水反应及过滤工序，其特征在于，所述半水反应及过滤工序中：将磷矿送入溶解槽中在浓硫酸的存在下分解反应生成稳定的半水硫酸钙结晶，控制溶解槽内反应浆料中硫酸根离子含量低于CaO含量；出溶解槽的反应料浆送入结晶槽中，在浓硫酸的存在下使半水硫酸钙晶体的长大,形成粗大的半水石膏结晶，控制结晶槽反应浆料中硫酸根离子含量高于CaO含量；出结晶槽的反应浆料大部分送入熟化槽中进一步长大以得到含有粗大晶体反应料浆，所述出熟化槽的反应料浆回送至溶解槽，出结晶槽的其余部分反应料浆送入第一高位闪蒸冷却器进行闪蒸冷却，控制第一高位闪蒸冷却器压力为10～15kPa(A)，进出口温差在10‑20℃，从第一高位闪蒸冷却器闪蒸出来的闪蒸蒸汽送入后续处理工序；冷却后的反应料浆经过滤给料槽分两部分，一部分回送至结晶槽，另一部分送入半水过滤机得到半水滤液和半水石膏滤饼；出半水过滤机过滤区的半水滤液经下错气盘的过滤区分离出气体和滤液，气体送入与第一真空泵连接的半水雾沫分离器，滤液即为产品磷酸送至界区；所述半水石膏滤饼进入半水过滤机的一洗区进一步洗涤出夹带的磷酸，然后在滤布洗涤区与滤布冲洗水混合形成半水石膏料浆排出；所述二水反应及过滤工序中：所述半水石膏料浆进入转化槽在浓硫酸和活性硅胶的存在下进行水合反应，半水石膏水合成二水石膏,形成的二水石膏料浆送入二水过滤机的过滤区过滤得到二水过滤酸 及二水石膏滤饼，所述二水石膏滤饼经二水过滤机的滤饼一洗区和滤饼二洗区逆流洗涤后由卸渣区排出得到二水干石膏。