一種濕法磷酸副產(chǎn)α半水石膏的連續(xù)生產(chǎn)裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種濕法磷酸副產(chǎn)α半水石膏的連續(xù)生產(chǎn)裝置，屬于濕法磷酸副產(chǎn)α半水石膏的技術領域。
【背景技術】
[0002]濕法磷酸副產(chǎn)α半水石膏的工藝不多，現(xiàn)有的制備半水石膏晶須的生產(chǎn)工藝也存在諸多缺點，中國專利CN200410093472.2公布了一種制造橫截面為六邊形且具有低磷含量石膏晶須的方法。該方法包括磷酸鈣溶液的制取步驟、磷酸鈣溶液與硫酸反應的步驟和半水或石膏晶須的制取步驟。該發(fā)明雖然能制得半水石膏晶須，但是晶須長徑比無法控制，產(chǎn)品的應用受到限制，且生產(chǎn)工藝僅限于實驗室研究階段，未應用于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。
[0003]二水-半水濕法磷酸工藝是濕法磷酸副產(chǎn)α半水石膏的常用工藝，中國專利CN201310044529公開了一種二水-半水濕法磷酸工藝生產(chǎn)磷酸聯(lián)產(chǎn)a_半水石膏的方法。其中，半水工藝生產(chǎn)出的磷酸濃度ω (Ρ205)為10% -15%，作為二水部分的返酸，聯(lián)產(chǎn)的半水磷石膏結晶水在5-7%，石膏中游離Ρ205的質(zhì)量百分數(shù)小于0.4%，其晶型為a-半水磷石膏。該工藝二水-半水轉晶條件控制不嚴格，沒有用轉晶劑控制α半水石膏長徑比，雖然能產(chǎn)出α半水石膏產(chǎn)品，但是α半水石膏產(chǎn)品強度低，產(chǎn)品的應用受到限制，而且產(chǎn)品中磷含量仍然偏高。
[0004]另外，濕法磷酸工藝過程中需要用到硫酸，而傳統(tǒng)的工藝一般直接使用濃硫酸，濃硫酸直接加入反應槽，不僅增加了反應槽的熱負荷，而且影響了產(chǎn)品結晶，同時造成一定的環(huán)境污染。中國專利CN96101706.6公開了濕法磷酸生產(chǎn)中硫酸的槽外稀釋工藝。在反應槽外設置一個稀釋換熱裝置及兩個分配調(diào)節(jié)器，93— 98%的濃硫酸經(jīng)過硫酸分配器均勻分流與經(jīng)過稀釋物料分配器分配均勻的稀釋物料混合稀釋，并冷卻至70—74°C后再進入反應槽參與反應。該發(fā)明雖然在槽外將稀釋熱移走，降低了反應槽的熱負荷，改善了石膏結晶，提高了生產(chǎn)能力，但是沒有充分利用濃硫酸的稀釋熱，造成了資源的浪費。
[0005]綜上所述，現(xiàn)有的濕法磷酸副產(chǎn)α半水石膏現(xiàn)有工藝裝置的缺點主要有四方面:一是生產(chǎn)出副產(chǎn)品α半水石膏的產(chǎn)品穩(wěn)定性不高；二是濃硫酸的稀釋熱沒有得到有效利用；三是生產(chǎn)工藝投資大，成本高；四是大部分生產(chǎn)工藝僅限于實驗室研究階段，未應用于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]針對現(xiàn)有技術的不足，本實用新型提供一種濕法磷酸副產(chǎn)α半水石膏的連續(xù)生產(chǎn)裝置，該生產(chǎn)裝置既能提高產(chǎn)品的生產(chǎn)穩(wěn)定性，而且通過利用洗水稀釋濃硫酸產(chǎn)生的蒸汽導入轉化槽提供反應熱量以降低生產(chǎn)成本，各資源循環(huán)利用，從而大大提高了生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟效益。
[0007]本實用新型的技術方案如下:
[0008]一種濕法磷酸副產(chǎn)α半水石膏的連續(xù)生產(chǎn)裝置，包括萃取系統(tǒng)、轉化系統(tǒng)、固液分離系統(tǒng)和硫酸稀釋系統(tǒng)；所述萃取系統(tǒng)的出口與轉化系統(tǒng)的入口連通，所述轉化系統(tǒng)的出口與固液分離系統(tǒng)的入口連通；所述固液分離系統(tǒng)的出口分別與硫酸稀釋系統(tǒng)的入口和萃取系統(tǒng)的入口連通。
[0009]所述萃取系統(tǒng)包括礦漿槽、礦漿栗、旋流器、萃取槽、萃取料漿栗、磷酸貯槽、萃取返酸栗和磷酸供料栗；所述礦漿槽的出口通過礦漿栗與萃取槽的入口連通，所述萃取槽的出口通過萃取料漿栗與所述旋流器的入口連通；旋流器的上出口與磷酸貯槽的入口連通；所述磷酸貯槽的出口分別與萃取返酸栗的入口和磷酸供料栗的入口連通；磷酸供料栗的出口輸出成品憐酉交。
[0010]所述轉化系統(tǒng)包括轉化槽、轉化料漿栗，所述轉化槽的入口分別與旋流器的下出口和萃取返酸栗的出口連通；
[0011]所述固液分離系統(tǒng)包括過濾機、濾液分離器、濾液槽、過濾返酸栗、洗液分離器、真空栗、洗液槽和洗液栗；所述過濾機的入口通過所述轉化料漿栗與轉化槽的出口連通，所述過濾機的濾液出口通過濾液分離器與濾液槽的入口連通，所述過濾機的洗液出口通過洗液分離器與洗液槽的入口連通；所述濾液槽的出口通過所述過濾返酸栗與萃取槽的入口連通；所述洗液槽的出口與洗液栗的入口連通，洗液栗的出口與礦漿槽的入口連通；
[0012]所述硫酸稀釋系統(tǒng)包括硫酸稀釋器和蒸發(fā)室，所述硫酸稀釋器的入口與洗液栗的出口連通，硫酸稀釋器的出口與蒸發(fā)室連通；蒸發(fā)室的底端出口分別與萃取槽的入口和轉化槽的入口連通；蒸發(fā)室的頂端出口與轉化槽的入口連通。
[0013]優(yōu)選的，所述濾液分離器和洗液分離器分別連接有真空栗連接；所述過濾機為帶式過濾機。
[0014]優(yōu)選的，所述濕法磷酸副產(chǎn)α半水石膏的連續(xù)生產(chǎn)裝置還包括干燥系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)和成品運輸包裝系統(tǒng)。
[0015]進一步優(yōu)選的，所述干燥系統(tǒng)包括干燥機、干燥風機和熱風爐；所述干燥機的進料口通過輸送機與過濾機的出口連通；所述干燥機的底端入口通過干燥風機與熱風爐的出口連通；
[0016]所述除塵系統(tǒng)包括旋風除塵器、袋式除塵器、尾氣風機、尾氣煙囪和螺旋輸送機；所述旋風除塵器的入口與干燥機的出口連通，旋風除塵器的底端出口與螺旋輸送機的左端輸送帶連接，旋風除塵器的右端出口與袋式除塵器的左端入口連通；袋式除塵器的下端出口與螺旋輸送機的右端輸送帶連接；袋式除塵器上端出口通過尾氣風機與尾氣煙囪連通；
[0017]所述成品運輸包裝系統(tǒng)包括上料輸送機和成品料倉；上料輸送機的上料端與所述螺旋輸送機的終端連通，上料輸送機出料端與成品料倉連通。
[0018]進一步優(yōu)選的，所述成品料倉出口設置有包裝稱，所述成品料倉上端設有倉頂除塵器。
[0019]優(yōu)選的，所述礦漿槽、萃取槽、轉化槽、磷酸貯槽、濾液槽、洗液槽中均配有調(diào)速裝置。所述調(diào)速裝置實現(xiàn)漿料栗的轉速在一定范圍內(nèi)可調(diào)，滿足生產(chǎn)條件發(fā)生變化時的需要。
[0020]采用上述生產(chǎn)裝置系統(tǒng)的濕法磷酸副產(chǎn)α半水石膏的工藝流程為:
[0021]啟動礦漿槽的調(diào)速裝置將磷礦粉制備成礦漿后利用礦漿栗栗入萃取槽，往萃取槽中導入稀硫酸和從濾液槽中返回的磷酸溶液，進行萃取，反應完畢后，經(jīng)萃取料漿栗栗入旋流器進行固液分離，濾液部分導入轉化槽，部分先導入磷酸貯槽中，然后經(jīng)磷酸供料栗輸出得成品磷酸。固體移入轉化槽，加入從硫酸稀釋器中輸出的稀硫酸，導入從旋流器中輸出的濾液，或栗入磷酸貯槽中的磷酸溶液，控制混酸溶液和固體的液固比以及液體中p2o5和H2S04的含量，加入轉晶劑，利用硫酸稀釋器導入的蒸汽提供反應熱量，控制轉化槽的轉化條件，轉化完畢后，利用轉化料漿栗將料漿栗入皮帶過濾機，濾液經(jīng)過濾液分離器進入濾液槽，然后經(jīng)過濾返酸栗返回萃取槽加以利用。固體加入溫度不低于80°c洗水洗滌后，洗液經(jīng)洗液分離器進入洗液槽，在洗液栗的作用下，部分導入萃取槽參與萃取反應，部分導入硫酸稀釋器用來稀釋濃硫酸，稀釋過程中產(chǎn)生的蒸汽經(jīng)蒸發(fā)室導入轉化槽，為半水石膏轉化反應提供反應熱量。固體經(jīng)皮帶輸送機輸送到干燥機，干燥完畢后經(jīng)旋風除塵器送到螺旋輸送機上，同時袋式除塵器上的部分殘留也送到螺旋輸送機上，然后輸送到上料輸送機，進入成品料倉再經(jīng)包裝秤過稱分裝，即得α半水石膏成品。
[0022]本實用新型的有益效果是:
[0023]1、本實用新型所述濕法磷酸副產(chǎn)α半水石膏的連續(xù)生產(chǎn)裝置，對傳統(tǒng)濕法磷酸生產(chǎn)工藝進行技術改造，利用洗液稀釋濃硫酸，不僅消除了直接添加濃硫酸對裝置造成的熱負荷，提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)穩(wěn)定性，而且充分利用稀釋過程中產(chǎn)生的蒸汽為轉化槽提供反應熱量，極大地降低了生產(chǎn)成本；
[0024]2、本實用新型所述濕法磷酸副產(chǎn)α半水石膏的連續(xù)生產(chǎn)裝置，實現(xiàn)了資源循環(huán)利用，適用于連續(xù)性工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)，優(yōu)化效果顯著，節(jié)省能源，降低了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率。
【附圖說明】
[0025]圖1為本實用新型的連續(xù)生產(chǎn)裝置流程圖。
[0026]其中，1、礦漿槽；2、礦漿栗；3、萃取槽；4、萃取料漿栗；5、轉化槽；6、轉化料漿栗；7、磷酸貯槽；8、萃取返酸栗；9、磷酸供料栗；10、過濾返酸栗；11、濾液槽；12洗液槽；13、洗液栗；14、硫酸稀釋器；15、蒸發(fā)室；16、旋流器；17、過濾機；18、濾液分離器；19、洗液分離器；20、真空栗；21、輸送機；22、干燥機；23、干燥風機；24、熱風爐；25、旋風除塵器；26、袋式除塵器；27、螺旋輸送機；28、上料輸送機；29、倉頂除塵器；30、尾氣煙囪；31、成品料倉；32、尾氣風機；33、包裝秤。
【具體實施方式】
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