本技术介绍了一种创新方法,通过将磷石膏在热分解过程中产生的高浓度SO气体引入反应器,并在催化剂及强氧化剂的协同作用下,实现磷矿石直接转化为磷酸的一步法工艺。
背景技术
在湿法磷酸产生过程中通常需要大量的浓硫酸,这使得磷酸的生产成本大大提高。此外,磷石膏是以磷矿石和硫酸为原料在湿法制备生产磷酸过程中所产生的最大副产固体废物。磷石膏主要成分为CaSO4·2H2O,占总质量的80%以上,其它杂质主要有Ca(H2PO4)2·H2O、CaHPO4·2H2O、Ca3(PO4)2、重金属(Cr、Cu、Zn和Cd)、有机物(脂肪族、胺和酮类化合物)、氟化物(NaF、Na2SiF6、Na2AlF6和CaF2)、残酸、硫酸根离子和少量放射性元素。据统计,平均每生产1t磷酸(以P2O5计)约产生4.5~5.0t磷石膏。目前磷石膏综合利用率还不足40%,大部分磷石膏采用填埋的方式处理,不仅浪费资源还对环境造成污染。磷石膏的热分解是一种具有高附加值的处理方法。目前,磷石膏主要用于煅烧制备氧化钙(CaO),在煅烧过程中会释放大量高浓度的SO2气体,会对环境造成极大的影响,这严重限制了磷石膏热分解的发展。
实现思路