[其他]含氟硅酸鉀石膏中鉀的回收方法

無效

• 申請號: 85100438
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85100438B
• 公開（公告）日: 1988-12-21
• 發明（設計）人: 張志祥;章繼高
• 申請（專利權）人: 化學工業部上海化工研究院
• 主分類號: C01B25/30
• 分類號: C01B25/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明是屬于磷礦直接法制磷酸二氫鉀或磷酸鉀銨時生成含氟硅酸鉀石膏中鉀回收工藝。

在已有技術中利用硫酸氫鉀或硫酸鉀、硫酸、酸介磷礦直接生產磷酸二氫鉀或磷酸鉀銨的流程已被公認為生產高效復合肥料的一個比較經濟的方法，但由于在酸介過程中大量的鉀離子引入，使與磷礦中分介出來的氟和二氧化硅反應生成溶介度很小的氟硅酸鉀伴隨沉于石膏中，雖然這種方法可以阻止在磷礦酸介反應時氟的逸出，基本上消除了磷酸肥料中氟的大氣污染，獲得低氟的酸液，但是大量的鉀被損耗了，一般鉀的損耗約占這個生產方法總投鉀量的15～25%（重量），如果不將這些有用的鉀加以回收，在經濟上帶來很大的損失，為了解決這個問題，美國4060586號專利用磷酸/硫酸萃取法將氟硅酸鉀從酸介石膏中分離出來，這種回收方法是有可能的，但它在回收工藝中要加熱和冷卻，流程復雜消耗能量大，最終石膏中帶酸性需進行三廢處理，經濟上不合理，所以含氟硅酸鉀石膏中鉀的回收問題一直沒有得到合理解決，U.S.P4328196是以K_２SiF₆用CaO進行分解，它是采用與本申請案不同的原料生產KH_２PO₄。

本發明的目的是采用氧化鈣再漿酸介石膏中難溶的氟硅酸鉀，在中性至堿性液中促使酸介石膏中的氟硅酸鉀分介以及氟硅酸鉀與二水石膏反應完全，生成硫酸鉀溶液，再漿母液（硫酸鉀）可以用作酸介石膏的洗滌液回入酸介系統。

本發明的構思是硫酸和氯化鉀在120～200℃溫度下反應生成硫酸氫鉀和氯化氫氣體，逸出的氯化氫氣體經冷凝或用水吸收可以生產工業鹽酸，生成的硫酸氫鉀和硫酸一起在溫度為60～85℃，液固重量比為2-5的條件下，酸介磷礦得到酸介料漿，酸介料漿經過濾，洗滌從而獲得P_２O₅18～26%（重量）、K_２O5～7%（重量）的含KH_２PO₄的濾液和易于過濾的酸介石膏，由于在反應過程中磷礦組分含有的氟、硅與鉀離子反應生成溶介度很小的氟硅酸鉀伴隨于酸介石膏中，含氟硅酸鉀石膏中的鉀很難用溶介辦法加以回收，但氟硅酸鉀在中性至堿性溶液中可以分介，并且氟硅酸鉀可以和二水石膏起復分介反應，所以經過濾洗滌后的酸介石膏，可以用石灰（CaO）再漿酸介石膏中難溶的氟硅酸鉀。K_２SiF₆+CaSO₄·2H_２O+2CaO→3CaF_２+K_２SO₄+SiO_２+2H_２O，氧化鈣的用量為酸介石膏（干基）的3～10%（重量），再漿酸介石膏的料漿pH控制在7～10，再漿溫度是40～80℃，在與酸介作用相同的液固比條件下進行再漿0.5～1小時。然后過濾，此時石膏的過濾性能基本不變，再漿母液是含有硫酸鉀的溶液，再漿母液除部分返回再漿系統維持再漿操作液固比外，部分作為酸介石膏的洗滌液進入酸介系統，二次逆向循環洗滌。

本發明的效果是磷礦直接法制磷酸二氫鉀或磷酸鉀銨時，生成的氟硅酸鉀石膏中加入氧化鈣，在中性至堿性液中再漿酸介石膏中難溶的氟硅酸鉀，促使酸介石膏中的氟硅酸鉀分解，操作簡單，反應完全，輔助材料價廉易得，可以回收酸介石膏中90～95%（重量）的鉀，約占磷礦直接法制磷酸二氫鉀或磷酸鉀銨總投鉀量14～24%（重量）。由于轉化生成為硫酸鉀，因此也利用了酸介石膏中部分SO_２，從而還可以降低酸介反應的硫酸耗量，同時使用了氧化鈣也消除了酸介石膏的殘酸污染。

本說明書的附圖是磷礦直接法制磷酸二氫鉀或磷酸鉀銨時生成氟硅酸鉀石膏中鉀回收工藝流程。

圖中：反應器（1），酸介槽（2），過濾器（3），洗滌器（4），再漿器（5），過濾器（6），洗滌器（7），氯化鉀（8），硫酸（9），氯化氫（10），磷礦（11），硫酸氫鉀（12），硫酸（13），酸介料漿（14），濾液（15），酸介石膏（16），氧化鈣（17），水（18），石膏（19）。

下面是本發明的最佳實施例：