[0001] 本实用新型涉及一种湿法磷酸副产α半水石膏的连续生产装置，属于湿法磷酸副产α半水石膏的技术领域。

[0002] 湿法磷酸副产α半水石膏的工艺不多，现有的制备半水石膏晶须的生产工艺也存在诸多缺点，中国专利CN200410093472.2公布了一种制造横截面为六边形且具有低磷含量石膏晶须的方法。该方法包括磷酸钙溶液的制取步骤、磷酸钙溶液与硫酸反应的步骤和半水或石膏晶须的制取步骤。该发明虽然能制得半水石膏晶须，但是晶须长径比无法控制，产品的应用受到限制，且生产工艺仅限于实验室研究阶段，未应用于工业化大规模生产。

[0003] 二水-半水湿法磷酸工艺是湿法磷酸副产α半水石膏的常用工艺，中国专利CN201310044529公开了一种二水-半水湿法磷酸工艺生产磷酸联产a-半水石膏的方法。其中，半水工艺生产出的磷酸浓度ω(P2O5)为10％-15％，作为二水部分的返酸，联产的半水磷石膏结晶水在5-7％，石膏中游离P2O5的质量百分数小于0.4％，其晶型为a-半水磷石膏。该工艺二水-半水转晶条件控制不严格，没有用转晶剂控制α半水石膏长径比，虽然能产出α半水石膏产品，但是α半水石膏产品强度低，产品的应用受到限制，而且产品中磷含量仍然偏高。

[0004] 另外，湿法磷酸工艺过程中需要用到硫酸，而传统的工艺一般直接使用浓硫酸，浓硫酸直接加入反应槽，不仅增加了反应槽的热负荷，而且影响了产品结晶，同时造成一定的环境污染。中国专利CN96101706.6公开了湿法磷酸生产中硫酸的槽外稀释工艺。在反应槽外设置一个稀释换热装置及两个分配调节器，93—98％的浓硫酸经过硫酸分配器均匀分流与经过稀释物料分配器分配均匀的稀释物料混合稀释，并冷却至70—74℃后再进入反应槽参与反应。该发明虽然在槽外将稀释热移走，降低了反应槽的热负荷，改善了石膏结晶，提高了生产能力，但是没有充分利用浓硫酸的稀释热，造成了资源的浪费。

[0005] 综上所述，现有的湿法磷酸副产α半水石膏现有工艺装置的缺点主要有四方面：一是生产出副产品α半水石膏的产品稳定性不高；二是浓硫酸的稀释热没有得到有效利用；三是生产工艺投资大，成本高；四是大部分生产工艺仅限于实验室研究阶段，未应用于工业化大规模生产。
实用新型内容

[0006] 针对现有技术的不足，本实用新型提供一种湿法磷酸副产α半水石膏的连续生产装置，该生产装置既能提高产品的生产稳定性，而且通过利用洗水稀释浓硫酸产生的蒸汽导入转化槽提供反应热量以降低生产成本，各资源循环利用，从而大大提高了生产企业的经济效益。

[0007] 本实用新型的技术方案如下：

[0008] 一种湿法磷酸副产α半水石膏的连续生产装置，包括萃取系统、转化系统、固液分离系统和硫酸稀释系统；所述萃取系统的出口与转化系统的入口连通，所述转化系统的出口与固液分离系统的入口连通；所述固液分离系统的出口分别与硫酸稀释系统的入口和萃取系统的入口连通。

[0009] 所述萃取系统包括矿浆槽、矿浆泵、旋流器、萃取槽、萃取料浆泵、磷酸贮槽、萃取返酸泵和磷酸供料泵；所述矿浆槽的出口通过矿浆泵与萃取槽的入口连通，所述萃取槽的出口通过萃取料浆泵与所述旋流器的入口连通；旋流器的上出口与磷酸贮槽的入口连通；所述磷酸贮槽的出口分别与萃取返酸泵的入口和磷酸供料泵的入口连通；磷酸供料泵的出口输出成品磷酸。

[0010] 所述转化系统包括转化槽、转化料浆泵，所述转化槽的入口分别与旋流器的下出口和萃取返酸泵的出口连通；

[0011] 所述固液分离系统包括过滤机、滤液分离器、滤液槽、过滤返酸泵、洗液分离器、真空泵、洗液槽和洗液泵；所述过滤机的入口通过所述转化料浆泵与转化槽的出口连通，所述过滤机的滤液出口通过滤液分离器与滤液槽的入口连通，所述过滤机的洗液出口通过洗液分离器与洗液槽的入口连通；所述滤液槽的出口通过所述过滤返酸泵与萃取槽的入口连通；所述洗液槽的出口与洗液泵的入口连通，洗液泵的出口与矿浆槽的入口连通；

[0012] 所述硫酸稀释系统包括硫酸稀释器和蒸发室，所述硫酸稀释器的入口与洗液泵的出口连通，硫酸稀释器的出口与蒸发室连通；蒸发室的底端出口分别与萃取槽的入口和转化槽的入口连通；蒸发室的顶端出口与转化槽的入口连通。

[0013] 优选的，所述滤液分离器和洗液分离器分别连接有真空泵连接；所述过滤机为带式过滤机。

[0014] 优选的，所述湿法磷酸副产α半水石膏的连续生产装置还包括干燥系统、除尘系统和成品运输包装系统。

[0015] 进一步优选的，所述干燥系统包括干燥机、干燥风机和热风炉；所述干燥机的进料口通过输送机与过滤机的出口连通；所述干燥机的底端入口通过干燥风机与热风炉的出口连通；

[0016] 所述除尘系统包括旋风除尘器、袋式除尘器、尾气风机、尾气烟囱和螺旋输送机；所述旋风除尘器的入口与干燥机的出口连通，旋风除尘器的底端出口与螺旋输送机的左端输送带连接，旋风除尘器的右端出口与袋式除尘器的左端入口连通；袋式除尘器的下端出口与螺旋输送机的右端输送带连接；袋式除尘器上端出口通过尾气风机与尾气烟囱连通；

[0017] 所述成品运输包装系统包括上料输送机和成品料仓；上料输送机的上料端与所述螺旋输送机的终端连通，上料输送机出料端与成品料仓连通。

[0018] 进一步优选的，所述成品料仓出口设置有包装称，所述成品料仓上端设有仓顶除尘器。

[0019] 优选的，所述矿浆槽、萃取槽、转化槽、磷酸贮槽、滤液槽、洗液槽中均配有调速装置。所述调速装置实现浆料泵的转速在一定范围内可调，满足生产条件发生变化时的需要。

[0020] 采用上述生产装置系统的湿法磷酸副产α半水石膏的工艺流程为：

[0021] 启动矿浆槽的调速装置将磷矿粉制备成矿浆后利用矿浆泵泵入萃取槽，往萃取槽中导入稀硫酸和从滤液槽中返回的磷酸溶液，进行萃取，反应完毕后，经萃取料浆泵泵入旋流器进行固液分离，滤液部分导入转化槽，部分先导入磷酸贮槽中，然后经磷酸供料泵输出得成品磷酸。固体移入转化槽，加入从硫酸稀释器中输出的稀硫酸，导入从旋流器中输出的滤液，或泵入磷酸贮槽中的磷酸溶液，控制混酸溶液和固体的液固比以及液体中P2O5和H2SO4的含量，加入转晶剂，利用硫酸稀释器导入的蒸汽提供反应热量，控制转化槽的转化条件，转化完毕后，利用转化料浆泵将料浆泵入皮带过滤机，滤液经过滤液分离器进入滤液槽，然后经过滤返酸泵返回萃取槽加以利用。固体加入温度不低于80℃洗水洗涤后，洗液经洗液分离器进入洗液槽，在洗液泵的作用下，部分导入萃取槽参与萃取反应，部分导入硫酸稀释器用来稀释浓硫酸，稀释过程中产生的蒸汽经蒸发室导入转化槽，为半水石膏转化反应提供反应热量。固体经皮带输送机输送到干燥机，干燥完毕后经旋风除尘器送到螺旋输送机上，同时袋式除尘器上的部分残留也送到螺旋输送机上，然后输送到上料输送机，进入成品料仓再经包装秤过称分装，即得α半水石膏成品。

[0022] 本实用新型的有益效果是：

[0023] 1、本实用新型所述湿法磷酸副产α半水石膏的连续生产装置，对传统湿法磷酸生产工艺进行技术改造，利用洗液稀释浓硫酸，不仅消除了直接添加浓硫酸对装置造成的热负荷，提高了产品的生产稳定性，而且充分利用稀释过程中产生的蒸汽为转化槽提供反应热量，极大地降低了生产成本；

[0024] 2、本实用新型所述湿法磷酸副产α半水石膏的连续生产装置，实现了资源循环利用，适用于连续性工业化大规模生产，优化效果显著，节省能源，降低了生产成本，提高了生产效率。

[0027] 下面结合附图进一步描述本实用新型的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。

[0028] 如图1所示。

[0029] 过滤机型号DU120-4500；购自核工业烟台同兴实业有限公司；

[0030] 旋风除尘器型号CLT1-2X4，购自常州市长江干燥设备有限公司；

[0031] 袋式除尘器型号MC300，购自常州市长江干燥设备有限公司；

[0032] 旋流器型号FX150-GK-BX16，购自威海市海王旋流器有限公司。

[0033] 实施例1、

[0034] 一种湿法磷酸副产α半水石膏的连续生产装置，包括萃取系统、转化系统、固液分离系统和硫酸稀释系统；所述萃取系统的出口与转化系统的入口连通，所述转化系统的出口与固液分离系统的入口连通；所述固液分离系统的出口分别与硫酸稀释系统的入口和萃取系统的入口连通。

[0035] 所述萃取系统包括矿浆槽1、矿浆泵2、旋流器16、萃取槽3、萃取料浆泵4、磷酸贮槽7、萃取返酸泵8和磷酸供料泵9；所述矿浆槽1的出口通过矿浆泵2与萃取槽3的入口连通，所述萃取槽3的出口通过萃取料浆泵4与所述旋流器16的入口连通；旋流器16的上出口与磷酸贮槽7的入口连通；所述磷酸贮槽7的出口分别与萃取返酸泵8的入口和磷酸供料泵9的入口连通；磷酸供料泵9的出口输出成品磷酸。

[0036] 所述转化系统包括转化槽5、转化料浆泵6，所述转化槽5的入口分别与旋流器16的下出口和萃取返酸泵8的出口连通；

[0037] 所述固液分离系统包括过滤机17、滤液分离器18、滤液槽11、过滤返酸泵10、洗液分离器19、真空泵20、洗液槽12和洗液泵13；所述过滤机17的入口通过所述转化料浆泵6与转化槽5的出口连通，所述过滤机17的滤液出口通过滤液分离器18与滤液槽11的入口连通，所述过滤机17的洗液出口通过洗液分离器19与洗液槽12的入口连通；所述滤液槽11的出口通过所述过滤返酸泵10与萃取槽3的入口连通；所述洗液槽12的出口与洗液泵
13的入口连通，洗液泵13的出口与矿浆槽1的入口连通；

[0038] 所述硫酸稀释系统包括硫酸稀释器14和蒸发室15，所述硫酸稀释器14的入口与洗液泵13的出口连通，硫酸稀释器14的出口与蒸发室15连通；蒸发室15的底端出口分别与萃取槽3的入口和转化槽5的入口连通；蒸发室15的顶端出口与转化槽5的入口连通。

[0039] 实施例2、

[0040] 如实施例1所述的湿法磷酸副产α半水石膏的连续生产装置，其区别在于：所述滤液分离器18和洗液分离器19分别连接有真空泵20连接；所述过滤机17为带式过滤机。

[0041] 实施例3、

[0042] 如实施例1所述的湿法磷酸副产α半水石膏的连续生产装置，其区别在于：还包括干燥系统、除尘系统和成品运输包装系统。

[0043] 所述干燥系统包括干燥机22、干燥风机23和热风炉24；所述干燥机22的进料口通过输送机21与过滤机17的出口连通；所述干燥机22的底端入口通过干燥风机23与热风炉24的出口连通；

[0044] 所述除尘系统包括旋风除尘器25、袋式除尘器26、尾气风机32、尾气烟囱30和螺旋输送机27；所述旋风除尘器25的入口与干燥机22的出口连通，旋风除尘器25的底端出口与螺旋输送机27的左端输送带连接，旋风除尘器25的右端出口与袋式除尘器26的左端入口连通；袋式除尘器26的下端出口与螺旋输送机27的右端输送带连接；袋式除尘器26上端出口通过尾气风机32与尾气烟囱30连通；

[0045] 所述成品运输包装系统包括上料输送机28和成品料仓31；上料输送机28的上料端与所述螺旋输送机27的终端连通，上料输送机28出料端与成品料仓31连通。

[0046] 实施例4、

[0047] 如实施例3所述的湿法磷酸副产α半水石膏的连续生产装置，其区别在于：所述成品料仓31出口设置有包装称33，所述成品料仓31上端设有仓顶除尘器29。

[0048] 实施例5、

[0049] 如实施例1所述的湿法磷酸副产α半水石膏的连续生产装置，其区别在于：

[0050] 所述矿浆槽1、萃取槽3、转化槽5、磷酸贮槽7、滤液槽11、洗液槽12中均配有调速装置。

[0051] 所述调速装置实现浆料泵的转速在一定范围内可调，满足生产条件发生变化时的需要。