劉 曉， 秦文玲

(1.四川省化工設(shè)計院，四川成都，610015；

生產(chǎn)與應(yīng)用

氫鈣生產(chǎn)副產(chǎn)品白肥在料漿法重鈣生產(chǎn)中的應(yīng)用

劉 曉1， 秦文玲2

(1.四川省化工設(shè)計院，四川成都，610015；

2.成都市工程咨詢公司，四川成都，610072)

介紹一種利用飼料級磷酸氫鈣生產(chǎn)的副產(chǎn)品—白肥，添加到料漿法重鈣生產(chǎn)線中，作為重鈣生產(chǎn)的原料之一的生產(chǎn)方法。

白肥 重鈣生產(chǎn) 循環(huán)經(jīng)濟 資源綜合利用

1 概述

2008年由我院承擔(dān)的約旦聯(lián)合化工公司年產(chǎn)6.5萬噸料漿法重鈣EPC工程，為滿足約旦方業(yè)主要求，需將工程中配套建設(shè)的年產(chǎn)1.5萬噸飼料級磷酸氫鈣裝置(DCP)所產(chǎn)出的副產(chǎn)品白肥添加到重鈣裝置中，進行料漿法重鈣生產(chǎn)，以期望達到全廠物料平衡，資源綜合利用、循環(huán)經(jīng)濟及提高裝置經(jīng)濟效益的目的。

2 生產(chǎn)驗證情況

2010年8月，在重鈣車間完成機械竣工及聯(lián)動試車的情況下，且經(jīng)同年10～11月在沒添加白肥作為重鈣生產(chǎn)原料之一的試生產(chǎn)運行后，我們于2010年12月2日在重鈣車間加入DCP裝置所生產(chǎn)的合格白肥?，F(xiàn)將生產(chǎn)驗證情況陳述如下：

2.1 流程簡述及流程簡圖

90%過200目篩的磷礦粉從粉礦工段經(jīng)螺旋輸送機運至重鈣車間礦粉斗提機，經(jīng)礦粉斗提機提升至礦粉料斗。白肥由DCP廠用皮帶輸送機送至重鈣車間白肥斗提機，再經(jīng)白肥皮帶輸送機送至白肥料斗貯存。礦粉料斗中的礦粉經(jīng)由料斗下的礦粉計量皮帶計量加入酸礦反應(yīng)器R1，白肥料斗中的白肥經(jīng)由料斗下的白肥計量皮帶定量加入酸肥反應(yīng)器R2。礦粉和白肥計量皮帶的計量秤通過秤重和測速傳感反饋調(diào)節(jié)變頻電機轉(zhuǎn)速以改變皮帶輸送速度的方式調(diào)節(jié)給料量，流程簡圖見圖1。

圖1 流程簡圖

磷酸裝置磷酸濃縮工段的濃磷酸經(jīng)由比例調(diào)節(jié)器控制調(diào)節(jié)閥自動控制和調(diào)整與礦和肥加入量的比例。調(diào)整該比例以控制最終產(chǎn)品的有效P2O5含量，確保產(chǎn)品質(zhì)量。

在反應(yīng)系統(tǒng)中，磷酸和磷礦粉、白肥反應(yīng)形成磷酸一鈣、磷酸二鈣、磷酸三鈣和磷酸混合物之間的平衡物，該平衡取決于溫度和水分含量。

反應(yīng)器R1、R2在下述條件下運行：

溫度：85～95℃

水含量：20～24%

反應(yīng)器溫度和水含量通?？梢宰匀痪S持，不需對反應(yīng)器進行加熱或冷卻，但設(shè)有蒸汽管和供水管，以備開、停車和緊急事故時使用。如反應(yīng)溫度低于設(shè)定值則加入蒸汽，如果料漿密度高于設(shè)計值則加水，消泡劑視起泡情況定量加入到兩個反應(yīng)器中。

兩個反應(yīng)器均安裝有攪拌器，以保證反應(yīng)物混合均勻、反應(yīng)完全和維持料漿懸浮。反應(yīng)料漿從酸礦反應(yīng)器R1溢流至酸肥反應(yīng)器R2，酸肥反應(yīng)器R2中的料漿由變頻料漿泵按設(shè)定的流量送至轉(zhuǎn)鼓造粒機，料漿泵裝設(shè)有蒸汽和水管用于保溫、吹掃和清洗。

生產(chǎn)工藝控制條件：

磷礦粉粒度 ≥90%通過200目篩

TSP料漿密度(R2) 1.55～1.65t/m3

TSP料漿含水量 20～24%

TSP料漿溫度 85～90℃

酸礦比(P2O5重量比) 5.1∶1

肥礦比(P2O5重量比) 1.74∶1

P2O5/CaO摩爾比 0.89∶1

TSP料漿(R2)游離P2O58～14%

2.2 生產(chǎn)準(zhǔn)備

(1)DCP裝置生產(chǎn)的白肥、PA車間(磷酸裝置)生產(chǎn)的濃磷酸

表1 分析檢驗傳遞單 日期：2010-12-2 編號：2010-01(白肥)

(2)重鈣車間酸肥反應(yīng)器R2 的TSP料漿

表2 分析檢驗傳遞單 日期：2010-12-2 編號：2010-02(白肥)

(3)2010年12月2日9∶30，在酸肥反應(yīng)器R2加入DCP裝置產(chǎn)白肥1000kg；

(4)2010年12月2日11∶00，在加入白肥后的酸肥反應(yīng)器R2取TSP料漿，其分析數(shù)據(jù)見表2；

(5)2010年12月2日11∶30，再次在酸肥反應(yīng)器R2加入DCP裝置產(chǎn)白肥1000kg；

(6)2010年12月2日14∶30，在加入白肥后的酸肥反應(yīng)器R2取TSP料漿進行分析，分析數(shù)據(jù)見表2；

(7)2010年12月2日16∶30，重鈣車間開車升溫、投料進行噴漿轉(zhuǎn)鼓造粒；

(8)2010年12月2日19∶30，重鈣車間產(chǎn)出首批白肥基重鈣產(chǎn)品，分析結(jié)果見表3。

(9)2010年12月2日19∶30，重鈣車間開始連續(xù)配制白肥基TSP料漿，進行連續(xù)噴漿造粒生產(chǎn)，其配置及生產(chǎn)操作參數(shù)見下表4。

表3 分析檢驗傳遞單 日期：2010-12-2 編號：2010-03(白肥)

(10)2010年12月2日21∶30，重鈣車間產(chǎn)出連續(xù)配料、噴漿造粒的白肥基重鈣產(chǎn)品，其分析結(jié)果見：表3。

表4 連續(xù)生產(chǎn)操作參數(shù)

添加DCP副產(chǎn)品白肥后，系統(tǒng)連續(xù)運行了5小時*，期間造粒機、造粒機噴頭、料漿管、料漿泵、篩子、破碎機、流化床等均未出現(xiàn)堵塞等現(xiàn)象。

注*：受DCP裝置產(chǎn)出白肥數(shù)量限制，第一次采用白肥為重鈣生產(chǎn)原料之一的生產(chǎn)驗證運行，連續(xù)運行了5小時，產(chǎn)出合格重鈣產(chǎn)品～15噸。在隨后一月中，經(jīng)過多次添加白肥生產(chǎn)TSP進行生產(chǎn)驗證后，我們可以得到下面的小結(jié)結(jié)論。

3 小結(jié)

(1)采用白肥作為重鈣生產(chǎn)原料之一是可行的。

(2)采用白肥作為重鈣生產(chǎn)原料之一在造粒、篩分、干燥等環(huán)節(jié)上，運行情況良好，而且TSP產(chǎn)品粒子流動性很好。

(3)采用白肥作為重鈣生產(chǎn)原料配制的TSP料漿沒有泡沫，可以不使用消泡劑，而且料漿的流動性更好，同時驗證生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，由于白肥的流動性太好，其原設(shè)計加料方式值得改進。

(4)反應(yīng)器R2的TSP料漿比重宜控制在1.6t/m3左右為最佳。

(5)采用白肥作為重鈣生產(chǎn)原料所生產(chǎn)的重鈣產(chǎn)品可以全部達標(biāo)，并優(yōu)于合同規(guī)定質(zhì)量和消耗指標(biāo)。

(6)采用白肥作為重鈣生產(chǎn)原料之一在生產(chǎn)工藝控制參數(shù)上與傳統(tǒng)法相比，除TSP料漿比重以外，其他指標(biāo)無變化。

4 后續(xù)生產(chǎn)及性能考核情況

該裝置在中方人員連續(xù)運行2月后，中方主動就白肥因流動性好而帶來的加料問題進行了現(xiàn)場整改，徹底地解決了白肥加料的混合、均化反應(yīng)及揚塵問題，提高了裝置的穩(wěn)定性和可靠性。

半年后，裝置交由約旦方生產(chǎn)經(jīng)營，其產(chǎn)出的重鈣產(chǎn)品暢銷埃及、南非、敘利亞、伊拉克等非洲和中東國家，產(chǎn)品品質(zhì)及質(zhì)量得到市場認可，累計生產(chǎn)重鈣產(chǎn)品已達27.5萬噸(截止2015年底)，并在2012年5月完成中約雙方合同約定的裝置性能考核驗收，裝置整體移交約旦方，完成EPC合同全部內(nèi)容。

5 結(jié)語

通過試生產(chǎn)驗證和生產(chǎn)經(jīng)營實踐，證明利用飼料級磷酸氫鈣的副產(chǎn)品白肥添加到料漿法重鈣生產(chǎn)線中，不僅可以實現(xiàn)重鈣產(chǎn)品的穩(wěn)定生產(chǎn)，而且各項指標(biāo)都可以達到或超過合同規(guī)定的指標(biāo)要求，產(chǎn)品暢銷，并得到市場認可，為業(yè)主單位聯(lián)合化工工程項目實現(xiàn)全廠物料平衡、資源綜合利用、循環(huán)經(jīng)濟創(chuàng)造了堅實基礎(chǔ)，并達到了項目的預(yù)期目標(biāo)。同時開拓了飼料級磷酸氫鈣裝置副產(chǎn)品白肥利用的新途徑，提高了裝置綜合經(jīng)濟效益，也為我國磷化工技術(shù)走向世界提供了堅定的信心和示范作用。

[1] 化學(xué)工業(yè)部建設(shè)協(xié)調(diào)司, 化工部硫酸和磷肥設(shè)計技術(shù)中心組織編寫.磷酸磷銨重鈣技術(shù)與設(shè)計手冊[M]. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社,1997,1.

[2] 化學(xué)工業(yè)部化肥司,中國磷肥工業(yè)協(xié)會.磷酸磷銨的生產(chǎn)工藝[M].成都:成都科技大學(xué)出版社,1991,7.

[3] 李軍.約旦磷礦粉制磷酸氫鈣和重鈣評價試驗報告[R]. 四川大學(xué)，2007,10.

The Use of Fertilizer-graded DCPfrom Formation of Feed-graded DCPin GCC Production with Slurry Method

LiuXiao1,QinWenling2

(1.SichuanChemicalEngineeringDesignInstitute,Chengdu610015,Sichuan,China;2.ChengduEngineeringConsultingCo.Chengdu610072,Sichuan,China)

A by-product, fertilizer-graded DCP, produced from the formation of feed-graded DCP, is illustrated in this article. It is used as an important raw material of producing Grinding Calcite Carbonate (GCC) by being introduced into slurry method of GCC production lines.

fertilizer-graded DCP; GCC production; circular economy; integrated utilization of resources