一种湿法磷酸的脱氟方法与流程

文档序号:12053022阅读:1229来源:国知局

本发明涉及一种磷酸脱氟的方法,特别是一种脱氟效率高的湿法磷酸脱氟方法。

技术背景

湿法磷酸生产工艺是以无机酸(主要是硫酸)分解磷矿制造磷酸的过程,即用硫酸与磷矿反应,生成硫酸钙结晶和磷酸溶液,再进行液固分离,分离得到的磷酸溶液统称为湿法磷酸。湿法磷酸的来源主要有二水法、半水法、半水二水法。由于湿法磷酸中有部分含氟的有害物质(通常在2%以下),不能直接将湿法磷酸作深加工生产,故必须对湿法磷酸进行脱氟处理,脱氟处理能够得到有害物质较低的净化磷酸和可利用的含氟副产品。

目前国内湿法磷酸脱氟净化分离方法通常过滤的方法,这种方法分离时会因为磷酸黏度大、酸中固体颗粒细小而造成过滤强度大幅降低,引起过滤困难或无法过滤,且所得的磷酸中氟含量高,一般大于0.5%,磷酸中氟含量也较高,一般大于2.0g/L,脱氟效率低,氟脱除率一般不超过65%,脱氟效果差。



技术实现要素:

本发明的目的在于,提供一种湿法磷酸脱氟的方法。本发明方法脱氟效率高,最高可达92%,磷酸中氟含量低,最低为0.24g/L,脱氟效果好,所得磷酸清液的含固量低,最低为0.25%,,氟脱除率高达92%,且工艺简单。

为解决上述技术问题,本发明采用以下技术方案实:一种湿法磷酸的脱氟方法,在30-40℃下,向湿法磷酸中加入脱氟剂,搅拌1.5-2.5h,再加入沉降剂,沉降10-15h,过滤,即得。

前述的湿法磷酸的脱氟方法中,所述湿法磷酸中所含五氧化二磷的质量分数为30-40%。

前述的湿法磷酸的脱氟方法中,所述五氧化二磷的质量分数为35%。

前述的湿法磷酸的脱氟方法中,所述脱氟剂的加入量为磷酸中氟离子的2-3倍。

前述的湿法磷酸的脱氟方法中,所述脱氟剂的加入量为磷酸中氟离子的2.5倍。

前述的湿法磷酸的脱氟方法中,所述脱氟剂按重量组份计算,含碳酸钠1-1.5份、碳酸钙1.2-1.8份和二氧化硅1.5-2份。

前述的湿法磷酸的脱氟方法中,所述脱氟剂按重量组份计算,含碳酸钠1.3份、碳酸钙1.5份和二氧化硅1.7份。

前述的湿法磷酸的脱氟方法中,所述沉降剂按重量分计算由非离子型絮凝剂1-5份和阴离子表面活性剂30-40份配制成的浓度为5-8%的水溶液;所述沉降剂的加入量为湿法磷酸体 积的0.5-0.9%。

前述的湿法磷酸的脱氟方法中,所述非离子型絮凝剂为聚氧乙烯、聚乙烯醇或聚丙烯酰胺。

前述的湿法磷酸的脱氟方法中,所述阴离子表面活性剂为聚丙烯酸盐、羧甲基纤维素或十二烷基磺酸钠。

申请人对湿法磷酸脱氟的方法进行了大量的研究,申请人发现加入表面活性剂,可降低粗磷酸的粘度,让絮凝剂充分吸附淤渣颗粒,达到充分沉降的目的。在选择絮凝剂与表面活性剂的搭配时,考虑到粗磷酸杂质多,粘度大以及絮凝剂与表面活性剂相互间影响因素,在非离子型絮凝剂和阴离子表面活性剂中进行了挑选,申请人先前选用淀粉,丹宁,纤维素,藻朊酸钠,加尔胶和动物胶及白明胶,聚丙烯酰胺及其衍生物,羧甲基纤维作为絮凝剂,申请人发现,这些絮凝剂用在磷酸沉降中表现沉降不完全,底液高度过高,不能得到澄清的磷酸。申请人经过大量的试验研究发现,选用聚氧乙烯、聚乙烯醇或聚丙烯酰胺作为絮凝剂;选用聚丙烯酸盐、羧甲基纤维素或十二烷基磺酸钠作为表面活性剂,控制絮凝剂与表面活性剂的质量配比为1-5:30-40,将其制成质量浓度为5%~8%水溶液作为沉降剂,用来进行脱氟时,脱氟效率高,最高可达90%,脱氟效果好,生产的氟硅酸钠纯度高,可达80%。

申请人进行了下列实验,可证明本发明具有有效的效果;

实验例:脱氟率考察

脱氟工艺1:按实施例1的方法进行脱氟。

脱氟工艺2:按实施例2的方法进行脱氟。

脱氟工艺3:按实施例3的方法进行脱氟。

脱氟工艺4:即现有工艺,在10-30℃下,向湿法磷酸中加入碳酸钙,搅拌,再加入淀粉、丹宁、纤维素、藻朊酸钠和羧甲基纤维素,沉降20h,过滤,即得。

分别取上述工艺所得的磷酸进行检测,检测结果见表1:

表1检测结果

由表可知,本发明工艺对湿法磷酸进行脱氟时,所得的磷酸清液的含固量低于现有脱氟工艺(即脱氟工艺4),磷酸清液的含固量最低达0.25%。同时本发明工艺所得的磷酸中氟含量最低可达0.24g/L,低于脱氟工艺4,另外,本发明工艺的脱氟率较高,最高可达92%,比 现有脱氟工艺的高出32%。

与现有技术相比,本发明方法脱氟效率高,最高可达92%,磷酸中氟含量低,最低为0.24g/L,脱氟效果好,所得磷酸清液的含固量低,最低为0.25%,,氟脱除率高达92%,且工艺简单。

具体实施方式:

实施例1:

一种湿法磷酸的脱氟方法:在30-40℃下,向五氧化二磷的质量分数为35%的湿法磷酸中加入脱氟剂,搅拌2h,再加入沉降剂,沉降13h,过滤,即得;所述脱氟剂的加入量为磷酸中氟离子的2.5倍;所述脱氟剂含碳酸钠1.3g、碳酸钙1.5g和二氧化硅1.7g;所述沉降剂由聚氧乙烯2.5g和十二烷基磺酸钠35g配制成的浓度为6.5%的水溶液;所述沉降剂的加入量为湿法磷酸体积的0.7%。

实施例2:

一种湿法磷酸的脱氟方法,在30-40℃下,向五氧化二磷的质量分数为30%的湿法磷酸中加入脱氟剂,搅拌2.5h,再加入沉降剂,沉降15h,过滤,即得;所述脱氟剂的加入量为磷酸中氟离子的3倍;所述脱氟剂含碳酸钠1.5g、碳酸钙1.8g和二氧化硅2g;所述沉降剂由聚乙烯醇5g和羧甲基纤维素40g配制成的浓度为8%的水溶液;所述沉降剂的加入量为湿法磷酸体积的0.9%。

实施例3:

一种湿法磷酸的脱氟方法,在30-40℃下,向五氧化二磷的质量分数为40%的湿法磷酸中加入脱氟剂,搅拌1.5h,再加入沉降剂,沉降10h,过滤,即得;所述脱氟剂的加入量为磷酸中氟离子的2倍;所述脱氟剂含碳酸钠1g、碳酸钙1.2g和二氧化硅1.5g;所述沉降剂由聚乙烯醇1g和羧甲基纤维素30g配制成的浓度为5%的水溶液;所述沉降剂的加入量为湿法磷酸体积的0.5%。

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