一種節(jié)能半水-二水濕法磷酸聯(lián)產(chǎn)白石膏的方法技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明涉及磷化工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及節(jié)能型半水-二水濕法磷酸聯(lián)產(chǎn)白石膏的方法

背景技術(shù)：
磷石膏是濕法磷化工生產(chǎn)的主要固體副產(chǎn)物；全球磷石膏的產(chǎn)量達(dá)到約2億噸，2012年中國大陸磷礦產(chǎn)量約9529.46萬噸，只是磷肥行業(yè)生產(chǎn)高濃度磷肥就達(dá)近1500萬噸，產(chǎn)生的磷石膏8000多萬噸，其中氧化鈣資源2604萬噸，硫資源1488萬噸；目前，全球的磷石膏堆放量已達(dá)到60多億噸，每年新增1.5-2.0億噸；中國大陸每年產(chǎn)生的磷占全球磷石膏年產(chǎn)生總量的40％左右；由于磷石膏是目前技術(shù)條件下不得不產(chǎn)生而且無法充分利用的龐大的工業(yè)固體廢棄物，造成了所含的鈣、硫兩種化學(xué)元素雖然是生產(chǎn)和生活所必須的資源，盡管有多種用途如直接用于建筑材料，做石膏板、石膏砌塊等，但因磷石膏除了含常規(guī)的鈣、硫、硅組分外，還含其它微量或超微量的雜質(zhì)成分而無法得到大量、有效的利用。目前在我國磷化工行業(yè)中，濕法磷酸的生產(chǎn)方法主要是以磷礦和硫酸為主要原料的二水法濕法磷酸工藝路線，通過硫酸與磷礦反應(yīng)即磷礦的萃取后，再過濾、洗滌即生產(chǎn)出五氧化二磷濃度8-33％的濕法稀磷酸并副產(chǎn)以二水硫酸鈣為主要成分的磷石膏。由于磷礦石的品種不同、磷礦中酸不溶物等雜質(zhì)含量存在差異，磷石膏中硫酸鈣的含量從70％到90％不等，且磷石膏的顏色為黑色、灰黑色、黃色等，而每生產(chǎn)1噸折100％五氧化二磷的濕法磷酸要副產(chǎn)二水磷石膏5-6噸；對副產(chǎn)物磷石膏主要采取堆存方式處理，只有不到5％的磷石膏用于生產(chǎn)水泥緩凝劑、石膏建材等，由此造成對環(huán)境的嚴(yán)重污染并占用大量土地，磷石膏的處置方式成為限制磷化工的發(fā)展尤其是濕法磷酸生產(chǎn)的最主要因素之一。如圖1所示,常規(guī)的半水-二水濕法磷酸生產(chǎn)的工藝步驟包括：磷礦加入含磷酸的循環(huán)料漿中進(jìn)行溶解反應(yīng)，加入少量硫酸以保持反應(yīng)料漿中的硫酸根為負(fù)值；磷礦的溶解反應(yīng)結(jié)束后，料漿進(jìn)入結(jié)晶槽，加入硫酸并控制溶液中的硫酸根過量，生成半水硫酸鈣結(jié)晶的料漿；將半水磷酸料漿過濾后得到含五氧化二磷40-45％的磷酸和半水石膏渣；半水石膏渣通過加水或稀磷酸再漿后，再加入過量硫酸反應(yīng)，半水石膏轉(zhuǎn)化為二水石膏，過濾洗滌后得到普通的二水磷石膏并轉(zhuǎn)運到堆場存放，過濾洗滌得到的含五氧化二磷5-15％的濾洗液即稀磷酸返回到半水料漿的過濾工序作洗滌水或輸送到飼料級磷酸氫鈣系統(tǒng)，作為生產(chǎn)飼料級磷酸氫鈣的原料。在濕法磷酸生產(chǎn)工藝方法中，也有采取二水法工藝路線在生產(chǎn)濕法磷酸的同時也副產(chǎn)部分優(yōu)質(zhì)白石膏，但由于生產(chǎn)的二水濕法磷酸的濃度較低，生產(chǎn)過程復(fù)雜，在行業(yè)中尚未得到推廣應(yīng)用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是為了克服上述不足，提出了一種節(jié)能型半水-二水濕法磷酸聯(lián)產(chǎn)白石膏的方法；本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：一種節(jié)能型半水-二水濕法磷酸聯(lián)產(chǎn)白石膏的方法，本發(fā)明特征是，(1)將五氧化二磷含量25-34％的磷礦粉加入五氧化二磷濃度27-32％、從后工序返回的濕法稀磷酸中，于60-65℃范圍內(nèi)，攪拌反應(yīng)90-120分鐘，生成含磷酸二氫鈣鹽的稀磷酸溶液及含二水硫酸鈣、氟化鈣、磷酸鐵、磷酸鋁、以及含二氧化硅為主的酸不溶物固體雜質(zhì)和未分解的磷礦等多種成分的混合料漿；(2)將上述固液混合料漿通過稠厚器進(jìn)行沉降，分離后得到含磷酸二氫鈣鹽的稀磷酸溶液和固體物雜質(zhì)的稠漿；(3)將上一步分離出的含磷酸二氫鈣鹽的稀磷酸溶液靜置存放4-10小時，以進(jìn)一步除去稀磷酸中的固體物雜質(zhì)及磷酸鐵、磷酸鋁等繼沉淀鹽固體物，以此提高后工序白石膏產(chǎn)品的純度和白度，將澄清液加入到二水白石膏結(jié)晶反應(yīng)槽中，加入硫酸，控制溶液中硫酸根過量1.5-2.5％，生成白色的二水硫酸鈣結(jié)晶，即發(fā)生以下化學(xué)反應(yīng)：Ca(H2PO4)2+H2SO4+2H2O→CaSO4·2H2O↓+2H3PO4從二水白石膏結(jié)晶反應(yīng)槽引出部分反應(yīng)料漿到閃蒸冷卻器中進(jìn)行循環(huán)冷卻，循環(huán)冷卻料漿的流量為投料量的20-40倍，控制反應(yīng)料漿的溫度在60-65℃，反應(yīng)時間50-90分鐘，硫酸根濃度1.8-3.0％，以此保證二水石膏的結(jié)晶條件落入二水物結(jié)晶介穩(wěn)相的區(qū)域內(nèi)，并形成粗大的二水硫酸鈣結(jié)晶；(4)將第(3)步的反應(yīng)料漿通過沉降后，過濾和洗滌下層稠漿，得到含五氧化二磷27-32％的濾液，將全部濾液和洗滌液返回到第(1)步的磷礦酸解反應(yīng)槽；沉降后分離出的含五氧化二磷32-36％的澄清液，總量的30-50％返回到第(1)步的磷礦酸解反應(yīng)槽，其余50-70％的濾液進(jìn)入半水-二水磷酸的磷礦溶解工序作返酸，參與半水-二水磷酸生產(chǎn)系統(tǒng)的磷礦溶解反應(yīng)；(5)把第(2)步反應(yīng)料漿沉降分離后的稠漿全部輸送到半水-二水磷酸生產(chǎn)系統(tǒng)的半水石膏轉(zhuǎn)化工序，稠漿中的固體物折干基尚含五氧化二磷5-15％，通過與硫酸進(jìn)行再次反應(yīng)回收未萃取的五氧化二磷后,最終進(jìn)入普通二水磷石膏中。本發(fā)明的特點就是將白石膏生產(chǎn)的二水濕法磷酸...