专利名称：一种复合萃取剂萃取精制湿法磷酸的方法
技术领域：
本发明涉及一种萃取剂萃取精制湿法磷酸的方法，尤其涉及一种复合萃取剂萃取精制湿法磷酸的方法，具体适用于在降低对萃取原酸要求的基础上，通过复合萃取剂将萃取率提升至85-90%。
背景技术：
目前，国内已存在一些萃取剂萃取精制湿法磷酸的现有技术，但这些现有技术对于萃取所用的原酸有着很高的要求，为了满足它们的要求，要不进口高品位磷矿生产湿法磷酸，如摩洛哥磷矿，要不就对国内的、以中低品位磷矿为主生产的湿法磷酸进行复杂的预处理。无论是进口高品位磷矿，还是对湿法磷酸进行复杂的预处理，都会大大增加的生产成本，而且最终的萃取效果也较差，萃取率一般只有70%左右。中国专利专利号为ZL 200510021984. 2，授权公告日为2007年4月4日的发明专利公开了一种湿法磷酸净化生产食品级磷酸的萃取溶剂及其萃取方法，它是由以下体积比的三种单一萃取溶剂混合而成的液态混合萃取溶剂三丁氧基乙基磷酸酯异丙醚环己醇=I - 6 :2 - 5 :2 - 4，其方法是液态混合萃取溶剂与经过预处理的湿法磷酸按照一定的体积比为进行混合、振荡分层，振荡分层结束后，下层萃余物排出，上层萃取液以少量食品级磷酸洗涤、分层，分层后的水相对上级磷酸进行多级萃取，再以去离子水进行多级反萃取，所得萃取磷酸进行浓缩得到食品级磷酸。虽然该发明对湿法磷酸的萃取率平均可达80%，但它对于萃取所用的原酸有着严格的限定经过脱砷、脱重金属、脱硫、脱氟的原酸，磷酸浓度70%以上，砷、重金属、硫酸根等达到工业级磷酸标准。这对萃取原酸的要求非常高，势必增加生产成本。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的对萃取原酸的要求较高、萃取效果较差、生产成本较高的缺陷与问题，提供一种对萃取原酸的要求较低、萃取效果较好、生产成本较低的复合萃取剂萃取精制湿法磷酸的方法。为实现以上目的，本发明的技术解决方案是
一种复合萃取剂萃取精制湿法磷酸的方法，该方法依次包括预处理工艺、萃取精制工艺与后处理工艺；所述方法依次包括以下工艺
预处理工艺先对湿法制得的粗磷酸进行浓缩，直至粗磷酸中P2O5的质量百分比浓度为45%，再在浓缩后的粗磷酸中加入Na2CO3进行脱氟，所述Na2CO3的加入量按浓缩后粗磷酸中游离态氟离子化学计量的100%- 120%计算，然后在脱氟后的粗磷酸中加入复合沉降剂进行沉降，再搅拌均匀，沉降4小时后即可得到沉降清酸和底流渣酸，所述沉降清酸的体积是脱氟后粗磷酸、复合沉降剂体积之和的85%-90%，所述底流渣酸送肥料车间制肥，然后在沉降清酸中加入粉状的活性碳进行脱色，该活性碳与沉降清酸的质量体积比mg/ml为
O.5% - I. 5% :1，再进行过滤以得到萃取原酸，所述萃取原酸中固体物含量< O. 05wt% ；萃取精制工艺先将复合萃取剂与上述萃取原酸按相比1:2 -4进行逆流接触萃取以得到负载有机相和萃余液，再将得到的负载有机相与洗水按相比10 - 25:1进行逆流接触洗涤以得到洗涤有机相和洗余水，然后将洗涤有机相与蒸馏水按相比6 - 25 :1进行逆流接触反萃取以得到反萃液和空载有机相，再对得到的反萃液回收萃取剂以得到回收后反萃液；所述相比为有机相与水相的体积比；
所述复合萃取剂的成分及其重量份比为酮醚醇酯=60 - 80 15 - 20 5 - 15,所述 酮醚的成分及其重量份比为酮=BI= 95 - 60:5 - 40 ;所述酮指甲基异丙基酮、二异丙基酮、二异丁基酮、甲基异丁基酮或环己酮，所述醚指二异丙醚或二异丁醚，所述醇指正丁醇、异丁醇、正戊醇、异戊醇或环己醇，所述酯指三丁氧基乙基磷酸酯或磷酸三丁酯；
后处理工艺先对上述得到的回收后反萃液进行浓缩，直至回收后反萃液中H3PO4的质量百分比浓度为75%，此时得到75%磷酸，再在75%磷酸中加入粉状的活性碳进行脱色，然后过滤以得到脱色后75%磷酸，再按脱色后75%磷酸中硫酸根化学计量的100%投入钡盐脱硫，待硫酸根含量达到国家标准的要求后再过滤，然后对滤液进行浓缩，直至滤液中H3PO4的质量百分比浓度为85%，此时即得产品工业85%磷酸。所述预处理工艺中复合沉降剂的体积是脱氟后粗磷酸体积的1%。- 10%。，所述复合沉降剂是质量百分比浓度为5% - 15%的水溶液，其溶质为按1:10 - 50质量比配制的非离子表面活性剂与阴离子表面活性剂；
所述非离子表面活性剂为马来酸-丙烯酸共聚物、丙烯酰胺-丙烯酸甲酯-2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸共聚物、AM-AA-DMA共聚物之一种或按I: I质量比配制的任意两种；所述阴离子表面活性剂为油基聚氧乙烯(10)醚磷酸酯、辛基硫酸钠、α -烯基磺酸钠、木质素磺酸钠、硬脂基磺基琥珀酰胺酸二钠、月桂基硫酸铵之一种。所述萃取精制工艺中所述萃余液送制肥车间生产肥料；所述洗水为含钠、钾或铵盐的磷酸溶液，所述洗余水经回收萃取剂后送磷酸盐车间生产磷酸钠盐、钾盐或铵盐；所述空载有机相与回收的萃取剂混合后，用以配制复合萃取剂以循环使用。所述后处理工艺中所述工业85%磷酸经二氧化硅脱氟、硫化物脱砷脱重金属后即可得到食品级磷酸。与现有技术相比，本发明的有益效果为
I、本发明一种复合萃取剂萃取精制湿法磷酸的方法依次包括预处理、萃取精制与后处理三个工艺，所述萃取精制工艺采取复合萃取剂进行萃取，该复合萃取剂不仅有对磷酸的高选择性、对金属离子和杂质阴离子的高排斥性，还有更宽的磷酸萃取容许浓度范围，能将萃取率进一步提升至85 - 90%，其中，“对磷酸的高选择性、对金属离子和杂质阴离子的高排斥性”的特点使其对萃取原酸的要求较低，只要萃取原酸中固体物含量< O. 05#%即可满足要求，大大简化了预处理工艺的操作，节省了生产成本；“有更宽的磷酸萃取容许浓度范围，能将萃取率进一步提升至85 - 90%”的特点能够确保本发明具有较好的萃取效果，从萃取原酸中拿走的磷酸更多，从而得到更多量的工业磷酸产品。因此本发明不仅对萃取原酸的要求较低、生产成本较低，而且萃取效果较好、生产出的工业磷酸产品更多。2、本发明一种复合萃取剂萃取精制湿法磷酸的方法中预处理工艺的目的是不让固体颗粒和有机物进入萃取槽，确保萃取原酸中固体物含量< 0.05wt%即可，这就使得在预处理工艺中不仅不需要脱硫、脱重金属，而且脱氟也不追求脱氟率，只需要适当减少游离氟以防其影响萃取过程和设备即可，这大大简化了预处理步骤，使其更易操作，降低了生产成本。因此本发明不仅简化了操作步骤，而且降低了生产成本。
3、本发明一种复合萃取剂萃取精制湿法磷酸的方法在萃取精制工艺中要求负载有机相与洗水按相比10 - 25:1进行逆流接触洗涤、洗涤有机相与蒸馏水按相比6 - 25 :1进行逆流接触反萃取，其中，“负载有机相与洗水按相比10 - 25:1进行逆流接触洗涤”的目的在于在达到同样洗涤效果的条件下，提高洗涤相比可以减少磷酸和萃取剂的洗涤损失，使产品能够尽可能的多，产品的成本尽可能的低；“洗涤有机相与蒸馏水按相比6 - 25 :1进行逆流接触反萃取”的目的在于更高的反萃取相比可以将反萃液的磷酸浓度进一步提高，为后续的蒸发浓缩减轻负担，降低生产成本；此外，在萃取精制工艺的整个进行过程中，对于各种中间产物采取了各种节省措施，实现了产品尽可能多、成本尽可能低的目的。因此本发明不仅产品较多，而且成本较低。4、本发明一种复合萃取剂萃取精制湿法磷酸的方法在后处理工艺中进行了脱硫操作，这是与萃取精制工艺中采取复合萃取剂相配合的，正因为复合萃取剂对金属离子、杂质阴离子具有高排斥性，因而本发明在预处理阶段不需要脱硫、脱重金属，而将脱硫、脱重金属放在后处理阶段进行，从而使得本发明的整体工艺与现有技术完全不同；而且，由于脱硫步骤是在整体工艺即将结束前进行，不仅一次脱硫就可以达到国标对硫酸根的要求，脱硫效果较好，而且此时的硫酸根含量也远少于预处理阶段中硫酸根的含量，降低了脱硫用钡盐的使用量，降低了生产成本；此外，由于经过脱硫以后精制磷酸的各项指标已经达到国家工业级磷酸标准的要求，并接近食品级磷酸的国标要求，如硫酸盐< O. 002%、氟
O.0007%、铁彡O. 002%、砷彡O. 0002%、重金属O. 0009%、氯化物彡O. 0005%,因而只需加入二氧化硅脱氟、硫化物脱砷脱重金属后即可得到食品级磷酸，从而丰富了产品的种类，提高了产品的价值。因此本发明不仅脱硫效果较强、产品工业85%磷酸的质量较好，而且易于生产食品级磷酸、提高生产的性价比。
图I是本发明的流程图。
具体实施例方式以下结合
和具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明。参见图1，一种复合萃取剂萃取精制湿法磷酸的方法，该方法依次包括以下工艺 预处理工艺先对湿法制得的粗磷酸进行浓缩，直至粗磷酸中P2O5的质量百分比浓度
为45%，再在浓缩后的粗磷酸中加入Na2CO3进行脱氟，所述Na2CO3的加入量按浓缩后粗磷酸中游离态氟离子化学计量的100%- 120%计算，然后在脱氟后的粗磷酸中加入复合沉降剂进行沉降，再搅拌均匀，沉降4小时后即可得到沉降清酸和底流渣酸，所述沉降清酸的体积是脱氟后粗磷酸、复合沉降剂体积之和的85%-90%，所述底流渣酸送肥料车间制肥，然后在沉降清酸中加入粉状的活性碳进行脱色，该活性碳与沉降清酸的质量体积比mg/ml为
O.5% - I. 5% :1，再进行过滤以得到萃取原酸，所述萃取原酸中固体物含量< O. 05wt% ；
萃取精制工艺先将复合萃取剂与上述萃取原酸按相比1:2-4进行逆流接触萃取以得到负载有机相和萃余液，再将得到的负载有机相与洗水按相比10 - 25:1进行逆流接触洗涤以得到洗涤有机相和洗余水，然后将洗涤有机相与蒸馏水按相比6 - 25 :1进行逆流接触反萃取以得到反萃液和空载有机相，再对得到的反萃液回收萃取剂以得到回收后反萃液；所述相比为有机相与水相的体积比；
所述复合萃取剂的成分及其重量份比为酮醚醇酯=60 - 80 15 - 20 5 - 15,所述酮醚的成分及其重量份比为酮=BI= 95 - 60:5 - 40 ;所述酮指甲基异丙基酮、二异丙基酮、二异丁基酮、甲基异丁基酮或环己酮，所述醚指二异丙醚或二异丁醚，所述醇指正丁醇、异丁醇、正戊醇、异戊醇或环己醇，所述酯指三丁氧基乙基磷酸酯或磷酸三丁酯；
后处理工艺先对上述得到的回收后反萃液进行浓缩，直至回收后反萃液中H3PO4的质量百分比浓度为75%，此时得到75%磷酸，再在75%磷酸中加入粉状的活性碳进行脱色，然后过滤以得到脱色后75%磷酸，再按脱色后75%磷酸中硫酸根化学计量的100%投入钡盐脱硫，待硫酸根含量达到国家标准的要求后再过滤，然后对滤液进行浓缩，直至滤液中H3PO4的质量百分比浓度为85%，此时即得产品工业85%磷酸。所述预处理工艺中复合沉降剂的体积是脱氟后粗磷酸体积的1%。- 10%。，所述复合沉降剂是质量百分比浓度为5% - 15%的水溶液，其溶质为按1:10 - 50质量比配制的非离子表面活性剂与阴离子表面活性剂；
所述非离子表面活性剂为马来酸-丙烯酸共聚物、丙烯酰胺-丙烯酸甲酯-2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸共聚物、AM-AA-DMA共聚物之一种或按I: I质量比配制的任意两种；所述阴离子表面活性剂为油基聚氧乙烯(10)醚磷酸酯、辛基硫酸钠、α -烯基磺酸钠、木质素磺酸钠、硬脂基磺基琥珀酰胺酸二钠、月桂基硫酸铵之一种。所述萃取精制工艺中所述萃余液送制肥车间生产肥料；所述洗水为含钠、钾或铵盐的磷酸溶液，所述洗余水经回收萃取剂后送磷酸盐车间生产磷酸钠盐、钾盐或铵盐；所述空载有机相与回收的萃取剂混合后，用以配制复合萃取剂以循环使用。所述后处理工艺中所述工业85%磷酸经二氧化硅脱氟、硫化物脱砷脱重金属后即可得到食品级磷酸。本发明的原理说明如下
由于长期的无序开采，我国的磷矿资源已经开始贫化，磷矿石的品位很低，基本为中低品位的磷矿，用这种磷矿生产的湿法磷酸中杂质含量相对很多，不能满足现有萃取精制技术的要求，必须进行复杂的预处理(增加了成本与操作难度)才能应用于现有的萃取精制技术，即使这样，萃取效果也往往较差，萃取率只有70%左右。为此，必须设计出一种对萃取原酸的要求较低、萃取效果较好、生产成本较低的萃取精制技术，本发明一种复合萃取剂萃取精制湿法磷酸的方法能够满足该目标。一、关于复合萃取剂
本发明采用的复合萃取剂不仅有对磷酸的高选择性(基本上只萃取磷酸，而非常少的萃取其它杂质)，对金属离子和杂质阴离子的高排斥性，还有更宽的磷酸萃取容许浓度范围，使萃取率进一步提升至85-90%。这些特点使得本发明对萃取原酸没有什么太多的要求，因而预处理工艺只要不让固体颗粒、有机物进入萃取槽就可满足要求，即萃取原酸中固体物含量< O. 05wt%，而不需要在预处理中进行脱硫、脱重金属，即使脱氟也不追求脱氟率，大大简化了预处理工艺。
复合萃取剂的上述特点来自于它独特的构成。复合萃取剂的成分及其重量份比为酮醚醇酯=60 - 80 15-20 :5 - 15，所述酮醚的成分及其重量份比为酮=Bi =95 - 60:5 - 40 ;所述酮指甲基异丙基酮、二异丙基酮、二异丁基酮、甲基异丁基酮或环己酮，所述醚指二异丙醚或二异丁醚，所述醇指正丁醇、异丁醇、正戊醇、异戊醇或环己醇，所述酯指三丁氧基乙基磷酸酯或磷酸三丁酯。若改变上述成分的种类或配比，就会导致萃取率降低(得到的产品酸少)、萃取分离杂质效果下降(会使产品质量不合格)的结果，直接影响生产成本，甚至会影响生产的顺利进行。二、关于预处理工艺
由于本发明对预处理工艺的要求不高，只要满足萃取原酸中固体物含量< 0.05被％即可，因此预处理工艺不仅降低了操作难度，而且节省了生产成本。整个预处理工艺主要包括脱氟、沉降与脱色三个步骤。 I、关于脱氟
脱氟的对象只是游离态氟离子，并不追求脱氟率，其原因在于由于很多磷肥企业采用含铝水处理剂，或者使用含铝较高的磷矿来生产湿法磷酸，铝的存在会使脱氟效果大打折扣，因此本发明中的脱氟过程不追求脱氟率，若过于追求脱氟率，则得不偿失，因而只需要适当减少游离态氟离子，确保其不影响萃取过程和设备即可，从而简化了操作工艺。2、关于沉降
本发明采取复合沉降剂的目的是更快、更彻底的去除湿法磷酸中的固体颗粒与有机物，使其满足复合萃取剂的应用要求。传统的过滤或自然沉降法都难以满足这种要求，为此，本发明采取复合沉降剂进行沉降，但这并不意味着本发明中的预处理工艺必须采用该种复合沉降剂进行沉降，只要能够实现预处理的效果(萃取原酸中固体物含量< 0.05wt%)，就符合本发明中复合萃取剂的应用要求，属于本发明的保护范围。3、关于脱色
脱色是为了避免在湿法磷酸的萃取精制过程中由于萃取原酸中的有机物而产生大量界面污物(界面污物的积累会使界面污物的厚度增加，最终会使分相无法完成，导致萃取过程无法进行)，从而直接影响萃取过程的进行。三、萃取精制工艺
I、关于相比
洗涤有机相与蒸馏水按相比6 - 25 :1进行逆流接触反萃取的目的在于更高的反萃取相比可以将反萃液的磷酸浓度进一步提高(对于体积相同，且磷酸含量相同的有机相，用更少的水反萃取，能使水中的磷酸更浓)，为后续的蒸发浓缩减轻负担，降低生产成本。2、关于各种节省措施
萃余液经回收萃取剂后送去制肥料，不会有废液排放。洗水的成份为钠盐、钾盐或铵盐的磷酸溶液，能够有效地去除萃取有机相中的杂质离子，使反萃液浓缩到75% H3PO4时除了硫酸根以外的其它杂质含量已达到工业磷酸的国标要求并接近食品酸国标要求。洗余水经回收萃取剂后送磷酸盐车间生产磷酸钠盐、钾盐或铵盐，充分利用洗余水中杂质含量远比原酸低，生产磷酸盐时磷损低的优势，生产高附加值的工业磷酸盐。萃余液、洗余水中回收的萃取剂，不仅可以大幅降低萃取剂的损失，从而大幅降低生产成本，而且可与空载有机相混合，以配制复合萃取剂循环使用。
四、 后处理工艺
I、关于脱硫
本发明在后处理工艺中，按脱色后75%磷酸中硫酸根化学计量的100% (多了会使产品中的钡过量，少了会使硫酸根脱不干净，从而质量不合格)投入钡盐脱硫，一次脱硫就可以达到国标对硫酸根的要求，而且分离出来的硫酸钡经洗涤后即可作为产品出售。将脱硫步骤安排在后处理工艺中，而不是像现有技术安排在预处理工艺中的原因是萃取精制工艺中采用的复合萃取剂对磷酸有很高的选择性，而对硫酸根则选择性很小，除不除硫酸根不仅对萃取的进行没有妨碍，而且对萃取有机相中硫酸根含量影响不大，因而完全可在萃取后再进行脱硫，那时一次脱硫就可以达到国标对硫酸根的要求。如果在预处理工艺中就脱硫，由于现有技术中一般采用钙盐或者钡盐脱硫，若采用钙盐，脱硫后生成的硫酸钙在磷酸里面的溶解度较大，不仅不能彻底去除硫酸根，而且会带入钙离子，降低磷酸质量，阻碍后续复合萃取剂对磷酸的萃取；若采取钡盐，由于脱氟后磷酸中硫酸根的含量远大于萃取后磷酸中硫酸根的含量，因而势必会增加钡盐的用量，而钡盐的成本又太高，从而大大增加生产成本。因此本发明在脱氟后不进行脱硫，不仅简化了操作工艺，从整体上看，还降低了脱硫成本。2、关于制备食品级磷酸
由于萃取精制工艺中采用的复合萃取剂对金属离子和杂质阴离子具有高排斥性，因而萃取原酸中的金属离子不会影响到复合萃取剂对磷酸萃取的进行，也就没必要在预处理工艺中脱除金属离子，因而本发明将该步骤放在后处理工艺中，同时，由于复合萃取剂有更宽的磷酸萃取容许浓度范围，能使萃取率提升至85 - 90%,因而后处理工艺中经过脱硫以后的精制磷酸各项指标不仅已经达到国家工业级磷酸标准的要求，而且接近食品级磷酸的国标要求，如硫酸盐彡O. 002%、氟O. 0007%、铁彡O. 002%、砷彡O. 0002%、重金属O. 0009%、氯化物(O. 0005%，此时加入硫化物脱砷脱重金属，不仅用量少、成本低，而且脱砷脱重金属后即可得到食品级磷酸，丰富了产品的种类，提高了产品的价值。实施例I :
一种复合萃取剂萃取精制湿法磷酸的方法，该方法依次包括以下工艺
预处理工艺先对湿法制得的粗磷酸进行浓缩，直至粗磷酸中P2O5的质量百分比浓度为45%，再在浓缩后的粗磷酸中加入Na2CO3进行脱氟，所述Na2CO3的加入量按浓缩后粗磷酸中游离态氟离子化学计量的100%- 120%计算，然后在脱氟后的粗磷酸中加入复合沉降剂进行沉降，再搅拌均匀，沉降4小时后即可得到沉降清酸和底流渣酸，所述沉降清酸的体积是脱氟后粗磷酸、复合沉降剂体积之和的85%-90%，所述底流渣酸送肥料车间制肥，然后在沉降清酸中加入粉状的活性碳进行脱色，该活性碳与沉降清酸的质量体积比mg/ml为O. 5% - I. 5% :1，再进行过滤以得到萃取原酸，所述萃取原酸中固体物含量< O. 05wt% ；
所述复合沉降剂的体积是脱氟后粗磷酸体积的1%。-10%。，所述复合沉降剂是质量百分比浓度为5% - 15%的水溶液，其溶质为按1:10 - 50质量比配制的非离子表面活性剂与阴离子表面活性剂；所述非离子表面活性剂为马来酸-丙烯酸共聚物、丙烯酰胺-丙烯酸甲酯-2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸共聚物、AM-AA-DMA共聚物之一种或按I: I质量比配制的任意两种；所述阴离子表面活性剂为油基聚氧乙烯(10)醚磷酸酯、辛基硫酸钠、α -烯基磺酸钠、木质素磺酸钠、硬脂基磺基琥珀酰胺酸二钠、月桂基硫酸铵之一种；萃取精制工艺先将复合萃取剂与上述萃取原酸按相比I :2进行逆流接触萃取以得到负载有机相和萃余液，再将得到的负载有机相与洗水按相比10 1进行逆流接触洗涤以得到洗涤有机相和洗余水，然后将洗涤有机相与蒸馏水按相比6 1进行逆流接触反萃取以得到反萃液和空载有机相，再对得到的反萃液回收萃取剂以得到回收后反萃液；所述相比为有机相与水相的体积比；所述萃余液送制肥车间生产肥料；所述洗水为含钠、钾或铵盐的磷酸溶液，所述洗余水经回收萃取剂后送磷酸盐车间生产磷酸钠盐、钾盐或铵盐；所述空载有机相与回收的萃取剂混合后，用以配制复合萃取剂以循环使用；
所述复合萃取剂的成分及其重量份比为酮醚醇酯=75 15 :10，所述酮醚的成分及其重量份比为酮醚=95 5 ;所述酮指甲基异丙基酮、二异丙基酮、二异丁基酮、甲基异丁基酮或环己酮，所述醚指二异丙醚或二异丁醚，所述醇指正丁醇、异丁醇、正戊醇、异戊醇或环己醇，所述酯指三丁氧基乙基磷酸酯或磷酸三丁酯；
后处理工艺先对上述得到的回收后反萃液进行浓缩，直至回收后反萃液中H3PO4的质量百分比浓度为75%，此时得到75%磷酸，再在75%磷酸中加入粉状的活性碳进行脱色，然后过滤以得到脱色后75%磷酸，再按脱色后75%磷酸中硫酸根化学计量的100%投入钡盐脱硫，待硫酸根含量达到国家标准的要求后再过滤，然后对滤液进行浓缩，直至滤液中H3PO4的质量百分比浓度为85%，此时即得产品工业85%磷酸。实施例I萃取结果萃取率85% ;产品质量H3P04含量85. 7%，硫酸盐彡O. 002%,氟O. 0007%，铁彡 O. 002%，砷彡 O. 0002%，重金属 O. 0009%，氯化物彡 O. 0005%。上述工业85%磷酸经二氧化硅脱氟、硫化物脱砷脱重金属后即可得到食品级磷酸。实施例2
步骤同实施例1，不同之处在于
萃取精制工艺复合萃取剂与上述萃取原酸按相比I :3进行逆流接触萃取，负载有机相与洗水按相比20 1进行逆流接触洗涤，洗涤有机相与蒸馏水按相比25 1进行逆流接触反萃取；所述复合萃取剂的成分及其重量份比为酮醚醇酯=65 20 :15，所述酮醚的成分及其重量份比为酮醚=60 40 ；
实施例2萃取结果萃取率87% ;产品质量=H3PO4含量85. 5%，硫酸盐彡O. 002%,氟O. 0007%，铁彡 O. 002%，砷彡 O. 0002%，重金属 O. 0009%，氯化物彡 O. 0005%。实施例3
步骤同实施例1，不同之处在于
萃取精制工艺复合萃取剂与上述萃取原酸按相比I :4进行逆流接触萃取，负载有机相与洗水按相比16 1进行逆流接触洗涤，洗涤有机相与蒸馏水按相比15 1进行逆流接触反萃取；所述复合萃取剂的成分及其重量份比为酮醚醇酯=80 15 :5，所述酮醚的成分及其重量份比为酮醚=75 25 ；
实施例3萃取结果萃取率90%;产品质量成 04含量85. 5%，硫酸盐≤O. 002%，氟O. 0007%，铁≤O. 002%，砷≤O. 0002%，重金属 O. 0009%，氯化物≤O. 0005%。以上所述仅为本发明的较佳实施方式，本发明的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本发明所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。
权利要求
1.一种复合萃取剂萃取精制湿法磷酸的方法，该方法依次包括预处理工艺、萃取精制工艺与后处理工艺，其特征在于所述方法依次包括以下工艺 预处理工艺先对湿法制得的粗磷酸进行浓缩，直至粗磷酸中P2O5的质量百分比浓度为45%，再在浓缩后的粗磷酸中加入Na2CO3进行脱氟，所述Na2CO3的加入量按浓缩后粗磷酸中游离态氟离子化学计量的100%- 120%计算，然后在脱氟后的粗磷酸中加入复合沉降剂进行沉降，再搅拌均匀，沉降4小时后即可得到沉降清酸和底流渣酸，所述沉降清酸的体积是脱氟后粗磷酸、复合沉降剂体积之和的85%-90%，所述底流渣酸送肥料车间制肥，然后在沉降清酸 中加入粉状的活性碳进行脱色，该活性碳与沉降清酸的质量体积比mg/ml为O. 5% - I. 5% :1，再进行过滤以得到萃取原酸，所述萃取原酸中固体物含量< O. 05wt% ； 萃取精制工艺先将复合萃取剂与上述萃取原酸按相比1:2-4进行逆流接触萃取以得到负载有机相和萃余液，再将得到的负载有机相与洗水按相比10 - 25:1进行逆流接触洗涤以得到洗涤有机相和洗余水，然后将洗涤有机相与蒸馏水按相比6 - 25 :1进行逆流接触反萃取以得到反萃液和空载有机相，再对得到的反萃液回收萃取剂以得到回收后反萃液；所述相比为有机相与水相的体积比； 所述复合萃取剂的成分及其重量份比为酮醚醇酯=60 - 80 15 - 20 5 - 15,所述酮醚的成分及其重量份比为酮=BI= 95 - 60:5 - 40 ;所述酮指甲基异丙基酮、二异丙基酮、二异丁基酮、甲基异丁基酮或环己酮，所述醚指二异丙醚或二异丁醚，所述醇指正丁醇、异丁醇、正戊醇、异戊醇或环己醇，所述酯指三丁氧基乙基磷酸酯或磷酸三丁酯； 后处理工艺先对上述得到的回收后反萃液进行浓缩，直至回收后反萃液中H3PO4的质量百分比浓度为75%，此时得到75%磷酸，再在75%磷酸中加入粉状的活性碳进行脱色，然后过滤以得到脱色后75%磷酸，再按脱色后75%磷酸中硫酸根化学计量的100%投入钡盐脱硫，待硫酸根含量达到国家标准的要求后再过滤，然后对滤液进行浓缩，直至滤液中H3PO4的质量百分比浓度为85%，此时即得产品工业85%磷酸。
2.根据权利要求I所述的一种复合萃取剂萃取精制湿法磷酸的方法，其特征在于所述预处理工艺中复合沉降剂的体积是脱氟后粗磷酸体积的1%。- 10%。，所述复合沉降剂是质量百分比浓度为5% - 15%的水溶液，其溶质为按1:10 - 50质量比配制的非离子表面活性剂与阴离子表面活性剂； 所述非离子表面活性剂为马来酸-丙烯酸共聚物、丙烯酰胺-丙烯酸甲酯-2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸共聚物、AM-AA-DMA共聚物之一种或按1:1质量比配制的任意两种； 所述阴离子表面活性剂为油基聚氧乙烯(10)醚磷酸酯、辛基硫酸钠、α -烯基磺酸钠、木质素磺酸钠、硬脂基磺基琥珀酰胺酸二钠、月桂基硫酸铵之一种。
3.根据权利要求I或2所述的一种复合萃取剂萃取精制湿法磷酸的方法，其特征在于所述萃取精制工艺中所述萃余液送制肥车间生产肥料；所述洗水为含钠、钾或铵盐的磷酸溶液，所述洗余水经回收萃取剂后送磷酸盐车间生产磷酸钠盐、钾盐或铵盐；所述空载有机相与回收的萃取剂混合后，用以配制复合萃取剂以循环使用。
4.根据权利要求I或2所述的一种复合萃取剂萃取精制湿法磷酸的方法，其特征在于所述后处理工艺中所述工业85%磷酸经二氧化硅脱氟、硫化物脱砷脱重金属后即可得到食品级磷酸。
全文摘要
一种复合萃取剂萃取精制湿法磷酸的方法，该方法依次包括预处理工艺、萃取精制工艺与后处理工艺，其中，预处理工艺经浓缩、脱氟、沉降、脱色、过滤后所得的萃取原酸中固体物含量﹤0.05wt%；萃取精制工艺采取复合萃取剂进行逆流接触萃取，复合萃取剂的成分及其重量份比为酮醚醇酯＝60–8015–205–15，所述酮醚的成分及其重量份比为酮醚＝95–60:5–40；后处理工艺经浓缩、脱色、脱硫、浓缩、过滤后即得产品工业85%磷酸。本设计不仅对萃取原酸的要求较低、生产成本较低，而且萃取效果较好、生产出的工业磷酸产品更多。
文档编号C01B25/234GK102616765SQ20121000659
公开日2012年8月1日 申请日期2012年1月11日 优先权日2012年1月11日
发明者吴杰 申请人:吴杰