专利名称：一种黄磷除砷的方法
1.本发明是一种对粗制黄磷进行除砷，将粗制黄磷中的砷含量从290PPm下降为80PPm的方法。
精制黄磷是电子工业的重要材料，又是制取高纯度和高浓度磷酸，并进而加工成包括食品级与饲料级磷酸盐在内的磷化工产品的主要原料，一般市售黄磷含砷在150PPm至350PPm，经纯化后，其砷含量一般要求低于100PPm。
目前黄磷除砷的方法主要有以下三种。
<1>蒸镏法置于蒸镏釜中的高砷黄磷，在隔绝空气，熔磷温度为180℃，并在通入惰性气体(一般水蒸气)的条件下，进行多级真空蒸镏，砷以磷化砷形式进入气相，纯磷被冷凝水所保护，含砷量可达70PPm。
该法需多级蒸镏，流程复杂，并要求在高温和耐腐蚀条件下操作，设备材质要求严格磷损较大。
<2>混酸法此法是直接采用硝酸加硫酸的混酸法除砷，全酸浓度为4.5摩尔至6.5摩尔，每次洗涤粗磷所用的全酸及水的用量必须是磷的五倍，并要反复洗涤4至5次，所需时间为22小时，效果是将粗制磷中的含砷量从90PPm降至1PPm，精制磷收率为70%。此法氧化剂消耗量大，洗涤次数多，所需时间长。
<3>氯化物法此法是用硫酰氯同磷不反应的特点，进行氧化处理使砷成三氯化砷的形态挥发。因此法所用化学药剂有剧毒和强烈刺激性和腐蚀性，且除砷率低，故一般不采用此法。
为了解决上述三种方法的不足，本发明提供一种用碳铵对粗制黄磷先作碱浸予处理，再用硫酸加硝酸组成的全酸进行氧化处理，然后用热水洗涤得到精制黄磷的除砷方法。本法所用的粗制黄磷含砷量为290PPm以上，经加工后得到含砷量低于100PPm的黄磷，完全满足市售黄磷的含砷量。
本法所用的碳铵为粗制磷重量的10%，硫酸与硝酸的摩尔浓度比为2∶1至3∶1，全酸浓度为4.5摩尔至5.5摩尔，氧化处理的反应温度为60℃至75℃，反应时间为5小时，使用本法所得的黄磷含砷量为80PPm以下，除砷率为74%至83%，粗制磷收得率为80%。
本发明制取方法1.除砷机理本法利用SiO2易溶于碱性物之特性，选用碳铵对粗磷进行碱予处理，以破坏SiO2及粉尘所形成的胶状结构，促进砷与酸作用，其化学反应式如下
另外，反应器中悬浮于液面上的磷与空气中的氧接触，被氧化生成五氧化二磷进入气相
这部份五氧化二磷用氧化处理后的分离母液作吸收液，回收的H3PO4液用石灰乳中和结晶，生成以磷酸氢钙为主的磷酸盐。
2.工艺流程工艺流程如附图
所示将相当于粗磷(1)重量10%的碳铵(2)，用水(3)溶解加入碱浸器(5)，经熔磷碱浸和静置冷却分离后的碱浸磷(7)，进入氧化坛(10)，得氧化磷(13)。全酸(8)也同时进入氧化坛(10)进行氧化反应。反应后经静置冷凝和经分层洗涤(15)后，即得精制磷(17)。
碱浸器(5)中流出的一次冷却水(6)作为氧化坛(10)中的冷却水(9)，流出的二次冷却水(12)作为分层洗涤(15)与过滤机(26)的洗水(14)。
碱浸器(5)中分离的含碱母液(4)部份返回作化碳铵用，剩余量作氧化坛(10)逸出的五氧化二磷(11)入吸收器(18)的吸收液。分层洗涤(15)中的分离母液(16)也用于吸收器(18)的吸收液。过滤机(26)分离的结晶母液(21)用于石灰(20)的化灰水。从吸收器(18)所得的含磷酸及磷酸盐的吸收液(19)同化灰池(22)来的石灰乳液(23)在中和结晶槽(24)中进行中和反应，所得结晶物(25)进入过滤机(26)中，经分离和洗涤后获得附产物-磷肥(27)。
本发明的黄磷除砷方法具有工艺流程简单设备材质要求不高，腐蚀轻，生产周期短，除砷率高，粗制磷收得率较高等优点。
实施例将含20克碳铵的溶液，加入装有搅拌器的碱浸器中，然后加入200克粗制黄磷，加热到65℃并保温，搅拌半小时，然后静置冷凝，并分离出碱浸液后，将经过碱浸后的磷放入硫酸加硝酸的全酸中，硫酸与硝酸的摩尔比为2∶1至3∶1全酸浓度为5摩尔，量为1000毫升，保持温度进行氧化反应5小时，然后再次静置冷凝分离出精制磷180.5克。
氧化反应分离后所得含3.04%的五氧化二磷母液作逸出的五氧化二磷的吸收液用，所得含磷酸的吸收液用含钙10%至12%的石灰乳液进行中和处理，制得附产物-磷酸氢钙。
经上述处理后，粗制黄磷中的砷含量从290PPm降为73PPm，除砷率为74%至83%，磷损率为9.25%。
权利要求
1.一种黄磷除砷的方法，其特征在于用碳铵对粗制黄磷先作碱浸予处理，再用硫酸加硝酸组成的混酸进行氧化处理，然后用热水洗涤。
2.如权利要求1所述的一种黄磷除砷的方法，其特征在于碳铵为粗制磷重量的10%。
3.如权利要求1、2所述的一种黄磷除砷的方法，其特征在于硫酸与硝酸的摩尔浓度比为2∶1至3∶1，全酸浓度为4.5摩尔至5.5摩尔。
4.如权利要求3、所述的一种黄磷除砷的方法，其特征在于氧化处理的反应温度为60℃至75℃。
全文摘要
本发明是一种黄磷除砷的方法，本法用含砷量在290ppm以上的粗制黄磷经碳铵先作碱浸预处理，再用硫酸加硝酸组成的混酸进行氧化处理，然后用热水洗涤得到含砷量为80ppm的精制黄磷，本发明工艺流程简单，设备材质要求不高，腐蚀轻，生产周期短，除砷率高，粗制磷收得率较高。
文档编号C01B25/047GK1035810SQ8810153
公开日1989年9月27日 申请日期1988年3月18日 优先权日1988年3月18日
发明者何宗全, 胡家祥 申请人:贵阳市化学工业设计研究所, 贵阳黄磷厂