专利名称：一种高黏度酸性浆液固液分离的工艺方法
技术领域：
本发明一种高黏度酸性浆液固液分离的工艺方法，属于化学工程与工艺固液分离技术领域，具体涉及一种酸性浆液中细小酸不溶物的固液分离工艺方法。
背景技术：
在磷肥生产过程中，随磷矿带入系统中有少量的酸不溶物和杂质，会对磷矿酸解液产生不良影响，导致酸解液固含量及黏度过高。磷矿中含酸不溶物约10%，酸解液含酸不溶物约5%。当然磷矿品位越低，酸不溶物和杂质含量越高，带入酸解液即酸性浆液中的酸不溶物含量也越高，酸性浆液的黏度也越高。由于酸不溶物颗粒非常细小(小于200目)， 很难从酸性浆液中分离出来，长期以来一直困扰着生产的正常运行、转动设备的使用寿命以及磷肥的产品质量，故需要采取有效方法从酸性浆液中分离出此细小酸不溶物。另一方面，由于磷矿组成的波动，使得随磷矿带入酸性浆液中的酸不溶物浓度和黏度也在变化，进而导致酸性浆液沉降性能的变化，当酸性浆液中固相浓度较大时，酸不溶物沉降性能、压缩性能变差，沉降槽浓相层增高，清液层减小，沉积的浓相容易泛起使清液返浑，严重时固相难以沉积分离等等。
发明内容
本发明一种高黏度酸性浆液固液分离的工艺方法，目的在于是为解决上述现有技术中急需解决的问题，从而提供一种酸性浆液中细小酸不溶物的固液分离工艺方法，该方法通过控制酸性清液循环量自动控制进入沉降分离体系的酸性浆液固相浓度，同时降低了酸性浆液的黏度；通过两点添加絮凝用药，保证沉降的需要及均勻用药；设置的加药自动控制系统，可实现体系的科学用药。使用该工艺方法能提高液固分离效率，确保体系的稳定运行。本发明一种高黏度酸性浆液固液分离的工艺方法，其特征在于是一种两点添加絮凝用药，通过调节酸性清液循环量，进而自动控制进入沉降分离体系的酸性浆液的固相浓度，同时降低酸性浆液黏度的从酸性浆液中分离细小酸不溶物的工艺方法，该方法的具体工艺步骤为含有小于200目酸不溶物固体的黏性酸性浆液经用分离了酸不溶物的酸性清液调整黏度和固体浓度后，在管道输送过程中先与无机凝聚剂药液混合，在絮凝搅拌槽中再与有机絮凝剂药液混合，然后在沉降槽中自然沉降30-60分钟，沉降槽中的浓相送至过滤机过滤，分离出酸不溶物固体，在沉降槽上部设有溢流口，固液分层后所得酸性清液由溢流口排出，用于生产中，所述的无机凝聚剂为聚合硫酸铁，有机絮凝剂为聚丙烯酰胺，酸性浆液固液分离温度为20-65°C，酸性浆液的黏度为20-300mPa. s ；该方法的具体工艺过程为酸性浆液1经CIC10118自动调节酸性溶液循环量以控制酸性浆液1中所含酸不溶物固相不超过100g/L，然后与无机凝聚剂药液在输送管道中充分混合，无机凝聚剂药液加入量依据酸性浆液浓度CIClOl 18和流量FRlO 119按照FFIClO 120流量比例调节系统自动控制， 之后与有机絮凝剂药液在絮凝搅拌槽2中充分混合，有机絮凝剂药液加入量依据酸性浆液浓度CIClO 118和流量FRlO 119按照FFIC10221流量比例调节系统自动控制，完成絮凝的酸性固液混合物进入沉降槽3中自然沉降，固液分层后由沉降槽3上部的溢流口排出清液4， 固液分层后所得含固浓相6送至过滤机7进一步固液分离，所得滤饼即为酸不溶物9，从过滤机7所得滤液8与清液4混合即为分离了酸不溶物固相的酸性溶液5，酸性溶液5部分返回用作调节酸性浆液1中的酸不溶物浓度以及用作配制无机凝聚剂和有机絮凝剂药液，其余用于生产中，无机凝聚剂10通过在搅拌槽A 11中与酸性溶液充分混合，形成无机凝聚剂药液，之后进入给料槽A 12准备给药，有机絮凝剂13通过在搅拌槽B 14中与酸性溶液充分混合，形成有机絮凝剂药液，之后进入给料槽B 15准备给药。上述的一种高黏度酸性浆液固液分离的工艺方法，其特征在于进入分离体系的酸性浆液中细小酸不溶物的浓度由一个控制装置CIC/101自动调整浓度，以控制固相浓度小于 100g/L。上述的一种高黏度酸性浆液固液分离的工艺方法，其特征在于无机凝聚剂加药系统采用一个比例调节装置FR101-FFIC/101，有机絮凝剂加药系统采用一个比例调节装置FR101-FFIC/102，以根据酸性浆液流量和酸不溶物浓度自动控制加药流量，干基无机凝聚剂重量干基酸不溶物重量=3-8 100，干基有机絮凝剂干基酸不溶物重量 =0.3-3 1000，干基酸不溶物重量=酸性浆液流量FRlOlX酸性浆液中酸不溶物浓度 CIC/101，无机凝聚剂药液加入絮凝搅拌槽前的酸性浆液输送管道中，有机絮凝剂药液加入絮凝搅拌槽中。上述的一种高黏度酸性浆液固液分离的工艺方法，其特征在于为了避免将不必要的水带入本发明体系，本发明所使用的无机凝聚剂10和有机絮凝剂13的药液是采用本发明工艺中分离了酸不溶物的酸性清液来配制的。本发明一种酸性浆液中细小酸不溶物的固液分离工艺方法的优点为1)设置了一个入口固相浓度自动控制系统CIC/101，通过控制酸性清液的循环量保证进入沉降分离体系的酸不溶物浓度为一定值并降低酸性浆液的黏度，从而改善沉降性能，确保体系的稳定运行；2)用分离了酸不溶物固体的酸性清液来配制凝聚絮凝所用药品，以维持体系水平 3)设置了一个无机凝聚剂药液加药比例自动调节系统FFIC/101和一个有机絮凝剂药液加药比例自动调节系统FFIC/102，以根据进入沉降分离体系的酸性浆液流量FRlOl 准确调节药液使用量，达到科学使用药品之目的。
图1为本发明工艺方法的流程图。
图中标号为
1、酸性浆液2、絮凝搅拌槽3、沉降槽4、清液
5、酸性溶液6、含固浓相7、过滤机8、滤液
9、酸不溶物10、无机凝聚剂11、搅拌槽A12、给料槽A
13、有机絮凝剂14、搅拌槽B15、给料槽B16、第一阀门
17、第二阀门18、酸性浆液浓度CIClOl19、流量 FRlOl
20、FFIC1012UFFIC102
具体实施例方式下面将用实施方式具体给予说明，但本发明的内容不只局限于所列举的实施方式的范围。实施方式1在磷肥生产中，通常酸性浆液(1)中酸不溶物含量为60_150g/L，黏度为为 20-300mPa. s。酸性浆液温度65°C，根据酸性浆液浓度CIClOl (18)指示值和流量FRlOl (19) 指示值，设定FFIC101(20)无机凝聚剂药液和FFIC102(21)有机絮凝剂药液加入量，使干基无机凝聚剂重量干基酸不溶物重量=4 100，干基有机絮凝剂重量干基酸不溶物重量=0. 5 1000。干基酸不溶物重量=CIClOl (18)指示值X流量FRlOl (19)指示值，则干基无机凝聚剂重量=4% X干基酸不溶物重量，干基有机絮凝剂重量=0. 5%o X干基酸不溶物重量。酸性浆液经与无机凝聚剂药液和有机絮凝剂药液混合、凝聚、絮凝后，进入沉降槽沉降30分钟，固液分层后所得酸性清液从沉降槽C3)上部的溢流口排出，浓相(6)送至过滤机(7)进一步固液分离，所得滤饼即为酸不溶物(9)，所得滤液(8)与清液(4)混合即为分离了酸不溶物固相的酸性溶液(5)。实施方式2酸性浆液温度45°C，根据酸性浆液浓度CIClOl (18)指示值和流量FRlOl (19)指示值，设定FFIC101(20)无机凝聚剂药液和FFIC102(21)有机絮凝剂药液加入量，使干基无机凝聚剂重量干基酸不溶物重量=4 100，干基有机絮凝剂重量干基酸不溶物重量 =2 1000，干基酸不溶物重量=CIClOl (18)指示值X流量FRlOl (19)指示值，则干基无机凝聚剂重量=4% X干基酸不溶物重量，干基有机絮凝剂重量=2%o X干基酸不溶物重量。酸性浆液经与无机凝聚剂药液和有机絮凝剂药液混合、凝聚、絮凝后，进入沉降槽沉降45分钟，固液分层后所得酸性清液从沉降槽C3)上部的溢流口排出，浓相(6)送至过滤机(7)进一步固液分离，所得滤饼即为酸不溶物(9)，所得滤液(8)与清液(4)混合即为分离了酸不溶物固相的酸性溶液(5)。实施方式3酸性浆液温度25°C，根据酸性浆液浓度CIClOl (18)指示值和流量FRlOl (19)指示值，设定FFIC101(20)无机凝聚剂药液和FFIC102(21)有机絮凝剂药液加入量，使干基无机凝聚剂重量干基酸不溶物重量=6 100，干基有机絮凝剂重量干基酸不溶物重量= 0.5 1000。干基酸不溶物重量=CIClOl (18)指示值X流量FRlOl (19)指示值，则干基无机凝聚剂重量=4% X干基酸不溶物重量，干基有机絮凝剂重量=2%o X干基酸不溶物重量。酸性浆液经与无机凝聚剂药液和有机絮凝剂药液混合、凝聚、絮凝后，进入沉降槽沉降60分钟，固液分层后所得酸性清液从沉降槽C3)上部的溢流口排出，浓相(6)送至过滤机(7)进一步固液分离，所得滤饼即为酸不溶物(9)，所得滤液(8)与清液(4)混合即为分离了酸不溶物固相的酸性溶液(5)。
权利要求
1.一种高黏度酸性浆液固液分离的工艺方法，其特征在于是一种两点添加絮凝用药， 通过调节酸性清液循环量，进而自动控制进入沉降分离体系的酸性浆液的固相浓度，同时降低酸性浆液黏度的从酸性浆液中分离细小酸不溶物的工艺方法，该方法的具体工艺步骤为含有小于200目酸不溶物固体的黏性酸性浆液经用分离了酸不溶物的酸性清液调整黏度和固体浓度后，在管道输送过程中先与无机凝聚剂混合，在絮凝搅拌槽中再与有机絮凝剂混合，然后在沉降槽中自然沉降30-60分钟，沉降槽中的浓相送至过滤机过滤，分离出酸不溶物固体，在沉降槽上部设有溢流口，固液分层后所得酸性清液由溢流口排出，用于生产中，所述的无机凝聚剂为聚合硫酸铁，有机絮凝剂为聚丙烯酰胺，酸性浆液固液分离温度为20-65°C，酸性浆液的黏度为20-300mPa. s ；该方法的具体工艺过程为酸性浆液1经 CIC10118自动调节酸性溶液循环量以控制酸性浆液1中所含酸不溶物固相不超过100g/L， 然后与无机凝聚剂药液在输送管道中充分混合，无机凝聚剂药液加入量依据酸性浆液浓度 CIC10118和流量FR10119按照FFIC10120流量比例调节系统自动控制，之后与有机絮凝剂药液在絮凝搅拌槽2中充分混合，有机絮凝剂药液加入量依据酸性浆液浓度CIC10118和流量FR10119按照FFIC10221流量比例调节系统自动控制，完成絮凝的酸性固液混合物进入沉降槽3中自然沉降，固液分层后由沉降槽3上部的溢流口排出清液4，固液分层后所得含固浓相6送至过滤机7进一步固液分离，所得滤饼即为酸不溶物9，从过滤机7所得滤液8 与清液4混合即为分离了酸不溶物固相的酸性溶液5，酸性溶液5部分返回用作调节酸性浆液1中的酸不溶物浓度以及用作配制无机凝聚剂和有机絮凝剂药液，其余用于生产中，无机凝聚剂10通过在搅拌槽All中与酸性溶液充分混合，形成无机凝聚剂药液，之后进入给料槽A12准备给药，有机絮凝剂13通过在搅拌槽B14中与酸性溶液充分混合，形成有机絮凝剂药液，之后进入给料槽B15准备给药。
2.按照权利要求1所述的一种高黏度酸性浆液固液分离的工艺方法，其特征在于进入分离体系的酸性浆液中细小酸不溶物的浓度由一个控制装置CIC/101自动调整浓度，以控制固相浓度小于100g/L。
3.按照权利要求1所述的一种高黏度酸性浆液固液分离的工艺方法，其特征在于无机凝聚剂加药系统采用一个比例调节装置FR101-FFIC/101，有机絮凝剂加药系统采用一个比例调节装置FR101-FFIC/102，以根据酸性浆液流量和酸不溶物浓度自动控制加药流量， 干基无机凝聚剂重量干基酸不溶物重量=3-8 100，干基有机絮凝剂干基酸不溶物重量=0.3-3 1000，干基酸不溶物重量=酸性浆液流量FRlOl X酸性浆液中酸不溶物浓度CIC/101，无机凝聚剂药液加入絮凝搅拌槽前的酸性浆液输送管道中，有机絮凝剂药液加入絮凝搅拌槽中。
4.按照权利要求1所述的一种高黏度酸性浆液固液分离的工艺方法，其特征在于为了避免将不必要的水带入本发明体系，本发明所使用的无机凝聚剂10和有机絮凝剂13的药液是采用本发明工艺中分离了酸不溶物的酸性清液来配制的。
全文摘要
一种酸性浆液中细小酸不溶物的固液分离工艺方法，属于化学工程与工艺固液分离技术领域，其特征在于是一种两点添加絮凝用药，通过调节酸性清液循环量，自动控制进入沉降分离体系的酸性浆液的固相浓度，同时降低酸性浆液黏度的从酸性浆液中分离细小酸不溶物的工艺方法，采用的无机凝聚剂为聚合硫酸铁，有机絮凝剂为聚丙烯酰胺，酸性浆液固液分离温度为20-65℃，酸性浆液的黏度为20-300mPa.s。本发明通过调整酸性清液的循环量自动控制进入体系酸性浆液中的固相浓度，达到降低酸性浆液黏度，改善沉降性能，提高分离效率之目的；凝聚絮凝加药系统采用比例调节装置，能根据酸性浆液流量自动控制加药流量；采用酸性清液配制凝聚絮凝药液，维持体系水平衡。
文档编号B01D37/03GK102225272SQ20111010284
公开日2011年10月26日 申请日期2011年4月20日 优先权日2011年4月20日
发明者冯军强, 刘金亮, 张凌云, 樊彩梅, 王志华, 畅学华, 荆宏健, 魏安根 申请人:天脊煤化工集团股份有限公司, 太原理工大学