提高料浆法重钙产品水溶磷、有效磷含量的方法及设备

摘要

本发明公开了一种提高料浆法重钙产品水溶磷、有效磷含量的方法及设备，在料浆反应阶段，通过新增1～3个同类反应器，使得反应时间延长为8～12小时，从而达到充分分解磷矿、提升料浆法重钙颗粒品质的目的。采用本发明的方法及设备，产品中水溶磷含量提高了0.5～0.6个百分点，有效磷提高了0.6～0.8个百分点，而游离酸则降低了0.9～1.1个百分点，原料消耗明显下降，造粒系统结疤堵塞情况明显减少，设备连续运行时间延长，产品质量更加稳定，各项指标均达到或优于设计指标，经济效益十分显著，具有良好地应用前景。

说明书

技术领域

本发明属于化肥生产技术领域，具体涉及一种能有效提高料浆法重钙产品中水溶磷、有效磷含量的方法。同时，本发明还涉及实现该方法的设备。

背景技术

现有的重钙生产方法主要有化成法和料浆法。其中，料浆法重钙产品因具有颗粒圆润均匀、粒子强度高、外观质量好等优点，而深受国内外用户的青睐。

云南云天化国际化工股份有限公司富瑞分公司引进罗斯海角料浆法粒状重钙生产技术建成的料浆法重钙装置，是国内唯一一套大型料浆法重钙生产装置，年生产能力为40万吨。自1996年建成投产以来，产品一直供不应求，其各项质量指标均大大优于国家标准优级品指标。原设计采用54％P₂O₅的热法磷酸与32％P₂O₅的磷矿粉反应生成重钙料浆，料浆经两台反应器充分混合反应后，由料浆泵打入造粒机涂布造粒，成粒料经干燥、筛分、破碎、冷却、包裹、包装后，即得粒状重钙产品。但由于国内电价上涨，造成热法磷酸成本大幅提高，生产出现严重亏损，故尝试改用湿法磷酸生产重钙。在酸、矿质量好的情况下，产品品质能够达到国标一级品要求。但随着磷矿资源的长期开采和消耗，高品质磷矿原料已越来越少，而低品质磷矿石中杂质(Fe₂O₃、Al₂O₃、MgO)含量较多，造成湿法磷酸质量下降。国外客户尤其关注重钙产品的水溶磷含量，并以此作为判定产品合格的重要指标。重钙是磷酸分解磷矿粉的产物，由于磷酸和磷矿粉的质量同时下降，致使重钙料浆的反应分解率降低，产品中总磷、水溶磷和有效磷含量下降，造成企业在国际市场的销售份额有所下降，已经影响到企业的正常生产和经营。因此，如何提高磷矿分解率，特别是如何使用较低品质的磷矿生产出高质量的料浆法重钙产品，就成为现有技术中亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种成本低廉、工艺简便，能够有效提高料浆法重钙产品中水溶磷和有效磷含量的方法，特别是当磷矿石原料品位较低时效果显著。

本发明的目的还在于提供一种实现上述方法的设备。

一种提高料浆法重钙产品水溶磷、有效磷含量的方法，其特征在于：在料浆反应阶段，设置反应时间为8～12小时，随后按常规工艺处理即可得到合格的重钙产品。

所述的反应时间优选为4段，每段2～3小时。

所述的反应时间优选为4段，第一、二段每段1.5小时，第三、四段每段4小时。

一种提高料浆法重钙产品水溶磷、有效磷含量的设备，包括带有搅拌器的反应器和料浆泵，其特征在于：在原有的反应器和料浆泵之间串连设置1～3个带有搅拌器的同类反应器。

所述的同类反应器优选为2个。

所述的同类反应器优选为有效容积160～200m³的料浆反应器。

本发明的工作原理：发明人经研究发现，在相同的磷酸浓度、反应温度、搅拌强度和磷矿粒度条件下，磷酸分解磷矿石的速率虽然随时间延长而逐步降低，但总的分解率却在增加。由于料浆法重钙的料浆较稀，不便长期放置和反应。受设备限制，现有的反应时间较短，磷矿分解率只能达到约70％。因此，本发明通过增加料浆反应器数量，以延长料浆的反应时间，从而实现充分分解磷矿、进而提升料浆法重钙颗粒品质的目的。

采用本发明的方法及其设备，在相同原料质量和相近酸矿比的条件下，重钙产品总磷水平基本相近，但产品中水溶磷提高了0.5～0.6个百分点，有效磷提高了0.6～0.8个百分点，而游离酸降低了0.9～1.1个百分点，原料消耗明显下降，造粒系统结疤堵塞情况明显减少，设备连续运行时间得以延长，生产负荷得到提升，产品质量更加稳定，各项指标均达到或优于设计指标，具有十分显著的经济效益。

附图说明

图1为本发明的工艺流程示意图，图中虚线部分为本发明新增内容。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明，但它们不是对本发明的限定。

实施例1

如附图所示，在原有的两个料浆反应器1和2与料浆泵之间串接2个同类反应器3和4，反应器的有效容积均为80m³。料浆顺序通过4个反应器，在每个反应器中停留反应2小时，使总的反应时间达到8小时，最后由料浆泵输送至造粒机。对所得产品进行检测，其结果见表1。

实施例2

重复实施例1，有以下不同点：各反应器的有效容积均为100m³，料浆在每个反应器中停留反应2.5小时，使总的反应时间达到10小时。对所得产品进行检测，其结果见表1。

实施例3

重复实施例1，有以下不同点：各反应器的有效容积均为120m³，料浆在每个反应器中停留反应3小时，使总的反应时间达到12小时。对所得产品进行检测，其结果见表1。

实施例4

重复实施例1，有以下不同点：原有的两个反应器的有效容积各为60m³，新增的两个反应器的有效容积各为160m³，料浆顺序通过4个反应器，在第一、二反应器各停留1.5小时，在第三、四反应器各停留4小时，总的反应时间为11小时。对所得产品进行检测，其结果见表1。

                            表1  不同料浆反应时间的产品检测结果

产品编号    反应    时间    (h)    产品有效磷    产品水溶磷    产品游离酸备注    指标    (％)升降幅度    指标    (％)升降幅度    指标    (％)升降幅度对照组    3    45.2    41.1    6.0仅用原反应器实施例1    8    45.3+0.1    41.3+0.2    5.4-0.6实施例2    10    45.8+0.5    41.5+0.3    5.1-0.3实施例3    11    45.9+0.1    41.6+0.1    5.0-0.1实施例4    12    46.0+0.1    41.7+0.1    4.9-0.1合计    12+0.8+0.7-1.1