在硝酸磷肥生產工藝中,來自稀硝酸裝置的硝酸溶解磷礦粉制得酸解液,經冷卻結晶和過濾分離出固相硝酸鈣,再與碳酸銨液反應生成碳酸鈣和硝酸銨,過濾除去硝酸銨后剩下碳酸鈣廢渣,碳酸鈣廢渣作為工業固廢需要進行回收利用,其中少量造粒作為高鈣肥料外,其余用作土壤調理劑或水泥工業的原料,產生的經濟效益低,造成資源的極大浪費,同時存儲的過程中對環境的危害較大。
而輕質碳酸鈣是白色粉末,無毒無味,是重要的無機粉體材料,被廣泛應用于造紙、塑膠、化纖、橡膠、日用化工、涂料、醫藥、食品等眾多領域,國內外需求量巨大,具有極高的經濟價值。如果對硝酸磷肥生產工藝進行改進,使得在生產硝酸磷肥產品的同時,也獲得輕質碳酸鈣,可有效提高企業的經濟效益且大大節省了資源。
近日,據國家知識產權局信息顯示,天脊煤化工集團股份有限公司申請一項名為“一種利用磷礦粉副產制備輕質碳酸鈣的方法”的專利,公開號CN118811848A,申請日期為2024年8月。
該發明提供的一種利用磷礦粉副產制備輕質碳酸鈣的方法,包括有如下步驟:
步驟一,將磷礦粉和硝酸混合進行酸解反應使酸解比達到一定值,得到酸解液;
步驟二,對步驟一得到的酸解液送至結晶器中進行冷卻結晶,冷卻劑選用氨水,得到四水硝鈣結晶液;
步驟三,將步驟二得到的結晶懸浮液進行過濾,固液分離得到母液和硝鈣濾餅,將得到的硝鈣濾餅進行洗滌和加熱熔融,得到硝鈣熔融液;
步驟四,在步驟三得到的硝鈣熔融液中通入氫氧化鈣溶液調節至PH為7,再進行沉降和過濾除雜,過濾出的濾液利用活性炭進行脫色處理,得到清靜無色的硝鈣濾液;
步驟五,將冷卻劑提供的氣氨、二氧化碳和作為吸收劑的硝酸銨溶液一同通入吸收塔進行吸收反應,制得含有碳酸銨和硝酸銨的兩銨液;
步驟六,將步驟四得到的硝鈣濾液和步驟五得到的兩銨液一同通入轉化槽進行轉化反應,制得含硝酸銨溶液和碳酸鈣沉淀物的混合液;
步驟七,將步驟六得到的混合液進行分離和洗滌,得到干凈的碳酸鈣沉淀物和硝酸銨溶液,碳酸鈣沉淀物經干燥、研磨、篩分即可得到輕質碳酸鈣成品,硝酸銨溶液作為步驟五中的吸收劑以及步驟六中的循環液回用。

該發明在硝酸磷肥原有工藝的基礎上,生產硝酸磷肥產品的同時,也獲得了高價值的輕質碳酸鈣,使得企業的經濟效益得到極大提升,節約了資源;同時由于在硝酸磷肥制備過程中得到輕質碳酸鈣產品可消除碳酸鈣廢渣,無需再對其進行存儲,從根源上解決了碳酸鈣廢渣存儲時對環境的危害風險;此方法只需在硝酸磷肥原有工藝的基礎上進行設備改進或加裝即可,大大節約了建設和改造成本,更進一步提高了企業的經濟效益。
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