CN103332666A

CN103332666A - 一种湿法磷酸浓缩处理过程中的沉降剂

Info

Publication number: CN103332666A
Application number: CN2013102883118A
Authority: CN
Inventors: 罗宝瑞; 吴保全; 段利中; 虞康浩
Original assignee: Hubei Xingfa Chemicals Group Co Ltd
Current assignee: Hubei Xingfa Chemicals Group Co Ltd
Priority date: 2013-07-10
Filing date: 2013-07-10
Publication date: 2013-10-02
Anticipated expiration: 2033-07-10
Also published as: CN103332666B

Abstract

一种用于处理浓缩湿法磷酸的优良沉降剂，将阴离子型絮凝剂、非离子型絮凝剂、吸附剂和除氟试剂以质量份数比为40~93份：1~30份：1~40份：0~20份送入桨式搅拌槽，搅拌槽通过夹套加热保温，温度控制在60~80℃，搅拌完毕将溶液静置10~40min，制得沉降剂。优良沉降剂所使用的原料相对较便宜，原料容易购得，配制简便，用量少，可以明显缩短浓缩湿法磷酸的沉降时间，有效地降低氟含量，同时减少Al³⁺、Fe³⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Si⁴⁺等阳离子的含量，使得生产出来的浓缩湿法磷酸质地清澈明亮，杂质含量低为后续的生产提供了高质量的原料。

Description

一种湿法磷酸浓缩处理过程中的沉降剂

技术领域

本发明涉及一种浓缩湿法磷酸的沉降除杂生产技术领域，具体涉及一种湿法磷酸浓缩处理过程中的优良沉降剂。

背景技术

目前通过硫酸浸取磷矿制得的湿法磷酸浓缩后，经过在沉降槽中自然沉降制得成品。由于浓缩后的湿法磷酸粘度较大，在自然沉降过程中所受的剪应力较大，增大了流体内部的摩擦力，阻碍了磷酸的沉降速率，降低了生产效率，提高了生产成本。

湿法磷酸沉降剂的使用可以明显缩短沉降时间提高沉降效率，减少贮槽数量，节约空间，降低生产成本，简化了生产管理程序，同时可以使制得的湿法磷酸浊度下降，变得清澈，其中部分金属杂质离子Fe³⁺、Al³⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Si⁴⁺等可以通过沉降剂的网捕、架桥、卷扫、电中和等作用随着絮体的团聚、沉降得以部分去除，提高了湿法磷酸的质量减少了后续工序的繁琐性和药剂的使用，也降低了磷酸精制的难度，减少了尾渣的排放，有利于提高后续产品的质量、降低生产成本。

目前国内外开发研究的絮凝剂种类大致可以分为三类：无机絮凝剂、有机高分子絮凝剂和生物絮凝剂。其中无机絮凝剂一般为Fe和Al的无机盐和无机高分子盐类；有机高分子絮凝剂包括天然有机高分子絮凝剂和人工合成有机高分子絮凝剂两种；生物絮凝剂一般是利用生物技术从微生物的代谢产物和分泌物中提取的，由于技术的不成熟和造价的昂贵，目前没有大规模推广应用。

针对湿法磷酸中的杂质离子以阳离子如Al³⁺、Fe³⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Si⁴⁺等居多，避免二次污染和带入新的杂质离子，应该选用阴离子型或者非离子型的絮凝剂。因此，无机絮凝剂如聚合硫酸铁(PFS)和聚合氯化铝(PAC)自然不做考量，然后生物絮凝剂由于技术开发的滞后和经济成本较高等因素也不予采用。

目前磷化工生产的现状，磷矿品位相对不高，生产出来的浓缩湿法磷酸的浓度为46~48%P₂O₅左右，粘度较大，固含量和杂质离子的含量较高，通过自然沉降需要的时间较长，需要贮槽的数量较多，占据的空间较大，生产效率低下，生产得到的浓缩湿法磷酸的质量不高，增加了后续工艺处理的难度，影响了下游产品的质量。

发明内容

本发明的具体方法如下：

一种湿法磷酸浓缩处理过程中的优良沉降剂是由阴离子型絮凝剂、非离子型絮凝剂、吸附剂和除氟试剂四部分组成，将阴离子型絮凝剂、非离子型絮凝剂、吸附剂和除氟试剂分别以质量份数为40~93份，1~30份，1~40份，0~20份送入桨式搅拌槽内，搅拌槽通过夹套加热保温，温度控制在60~80℃之间，搅拌桨以200~500r/min的搅拌速率快速搅拌5~15min，再以50~80r/min的搅拌速率慢速搅拌10~30min，搅拌完毕将溶液静置10~40min，制得该沉降剂。

上述阴离子型絮凝剂为十二烷基磺酸钠、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸、烷基苯磺酸、烷基苯磺酸钠中的一种或者多种。

上述非离子型絮凝剂为非离子型聚丙烯酰胺、聚氧乙烯、聚乙烯醇、羟乙基纤维素中的一种或者多种。

上述吸附剂为硅藻土、膨润土、活性炭、分子筛中的一种或者多种。

上述除氟试剂为氯化钠、氢氧化钠、氧化钙、氢氧化钙、碳酸钠、氢氧化钾、碳酸钾中的一种或者多种。

本发明的优点：优良沉降剂所使用的原料相对较便宜，原料容易购得，配制简便，用量少，可以明显缩短浓缩湿法磷酸的沉降时间，有效地降低氟含量，同时减少Al³⁺、Fe³⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Si⁴⁺等阳离子的含量，使得生产出来的浓缩湿法磷酸质地清澈明亮，杂质含量低为后续的生产提供了高质量的原料。

具体实施方式

实施例1：

沉降剂由十二烷基磺酸钠、聚丙烯酰胺、硅藻土和碳酸钠分别以质量份数为40份，16份，25份，12份在搅拌槽中搅拌混合配制而成。以0.23kg/t(P₂O₅计)浓缩湿法磷酸的量进行投加，沉降14小时后，氟的去除率达到87%，Fe³⁺去除率达到17%，Al³⁺的去除率达到15%，Mg²⁺的去除率达到22%，Ca²⁺的去除率达到10%，Si⁴⁺的去除率达到19%，得到的湿法磷酸清澈明亮。

实施例2：

沉降剂由聚丙烯酸钠、聚乙烯醇、膨润土和氢氧化钠分别以质量份数为85份，20份，35份，16份在搅拌槽中搅拌混合配制而成。以0.27kg/t(P₂O₅计)浓缩湿法磷酸的量进行投加，沉降12小时后，氟的去除率达到92%，Fe³⁺去除率达到18%，Al³⁺的去除率达到21%，Mg²⁺的去除率达到24%，Ca²⁺的去除率达到27%，Si⁴⁺的去除率达到16%，得到的湿法磷酸清澈明亮。

实施例3：

沉降剂由烷基苯磺酸、聚氧乙烯、活性炭和氯化钠分别以质量份数为92份，28份，35份，18份在搅拌槽中搅拌混合配制而成。以0.29kg/t(P₂O₅计)浓缩湿法磷酸的量进行投加，沉降10小时后，氟的去除率达到88%，Fe³⁺去除率达到13%，Al³⁺的去除率达到16%，Mg²⁺的去除率达到21%，Ca²⁺的去除率达到18%，Si⁴⁺的去除率达到23%，得到的湿法磷酸清澈明亮。

实施例4：

沉降剂由烷基苯磺酸钠、羟乙基纤维素、分子筛和氢氧化钙分别以质量份数为67份，23份，19份，12份在搅拌槽中搅拌混合配制而成。以0.36kg/t(P₂O₅计)浓缩湿法磷酸的量进行投加，沉降14小时后，氟的去除率达到85%，Fe³⁺去除率达到11%，Al³⁺的去除率达到9%，Mg²⁺的去除率达到15%，Ca²⁺的去除率达到19%，Si⁴⁺的去除率达到20%，得到的湿法磷酸清澈明亮。

实施例5：

沉降剂由聚丙烯酸、聚乙烯醇、膨润土分别以质量份数为52份，5份，5份在搅拌槽中搅拌混合配制而成。以0.30kg/t(P₂O₅计)浓缩湿法磷酸的量进行投加，沉降14小时后，氟的去除率达到55%，Fe³⁺去除率达到6.4%，Al³⁺的去除率达到3.4%，Mg²⁺的去除率达到4.5%，Ca²⁺的去除率达到10%，Si⁴⁺的去除率达到4.8%，得到的湿法磷酸较清澈明亮。

实施例6：

沉降剂由聚丙烯酸、聚乙烯醇、膨润土分别以质量份数为89份：15份：18份在搅拌槽中搅拌混合配制而成。以0.30kg/t(P₂O₅计)浓缩湿法磷酸的量进行投加，沉降14小时后，氟的去除率达到68%，Fe³⁺去除率达到8.4%，Al³⁺的去除率达到6%，Mg²⁺的去除率达到12.2%，Ca²⁺的去除率达到13.5%，Si⁴⁺的去除率达到10.6%，得到的湿法磷酸较清澈明亮。

实施例7：

沉降剂由聚丙烯酸、聚乙烯醇、膨润土分别以质量份数为90份：28份：38份在搅拌槽中搅拌混合配制而成。以0.30kg/t(P₂O₅计)浓缩湿法磷酸的量进行投加，沉降14小时后，氟的去除率达到77%，Fe³⁺去除率达到9.5%，Al³⁺的去除率达到7.5%，Mg²⁺的去除率达到13.8%，Ca²⁺的去除率达到15%，Si⁴⁺的去除率达到11%，得到的湿法磷酸较清澈明亮。

Claims

1.一种湿法磷酸浓缩处理过程中的沉降剂，其特征在于：制备方法为，将阴离子型絮凝剂、非离子型絮凝剂、吸附剂和除氟试剂分别以质量份数为40-93份，1-30份，1-40份，0-20份送入桨式搅拌槽，搅拌槽通过夹套加热保温，温度控制在60-80℃，搅拌桨以200-500r/min的搅拌速率快速搅拌5-15min，再以50-80r/min的搅拌速率慢速搅拌10-30min，搅拌完毕将溶液静置10-40min，制得沉降剂。

2.根据权利要求1所述的湿法磷酸浓缩处理过程中的沉降剂，其特征在于：阴离子型絮凝剂为十二烷基磺酸钠、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸、烷基苯磺酸、烷基苯磺酸钠中的一种或者多种。

3.根据权利要求1所述的湿法磷酸浓缩处理过程中的沉降剂，其特征在于：非离子型絮凝剂为非离子型聚丙烯酰胺、聚氧乙烯、聚乙烯醇、羟乙基纤维素中的一种或者多种。

4.根据权利要求1所述的湿法磷酸浓缩处理过程中的沉降剂，其特征在于：上述吸附剂为硅藻土、膨润土、活性炭、分子筛中的一种或者多种。

5.根据权利要求1所述的湿法磷酸浓缩处理过程中的沉降剂，其特征在于：上述除氟试剂为氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠、氧化钙、氢氧化钙、氢氧化钾、碳酸钾中的一种或者多种。