湿法净化磷酸用磷酸盐母液反萃联产工业级磷酸盐的方法
【专利摘要】本发明公开了一种可降低生产成本的湿法净化磷酸用磷酸盐母液反萃联产工业级磷酸盐的方法。该方法包括如下步骤：a、向湿法净化磷酸中加入脱氟剂、吸附剂、氧化剂进行脱氟脱色；b、用萃取剂萃取磷酸，需要从萃取塔中部加入无机酸；c、脱硫洗涤；d、用工业级磷酸盐母液进行反萃；e、料浆精调；f、将精调后的磷酸盐料浆送入结晶器进行结晶，然后固液分离、烘干得到产品工业级磷酸盐；固液分离得到的料浆即为工业级磷酸盐母液，经调节pH值后返回步骤d使用。本发明采用冷却结晶后的工业级磷酸盐母液进行反萃，反萃效果好，避免了蒸发的步骤，脱硫和洗涤同时进行，简化了工序，节约了生产成本为工业级磷酸盐提供了一种新的制备方法。
【专利说明】湿法净化磷酸用磷酸盐母液反萃联产工业级磷酸盐的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于磷化学工业领域，具体涉及一种可降低生产成本的湿法净化磷酸用磷酸盐母液反萃联产工业级磷酸盐的方法。
【背景技术】
[0002]国内外生产工业级磷酸盐多采用热法磷酸为原料，但由于热法磷酸生产不仅成本高而且能耗较多，在当前全世界要求节能减排的趋势下，湿法净化磷酸替代热法磷酸是一个必然的趋势；而目前行业内使用净化磷酸生产工业级磷酸盐仍然需要将生产出的净化磷酸进行浓缩，脱硫脱色等。
[0003]我国生产湿法净化磷酸的专利有:申请号为201010212175.0的《一种萃取净化湿法磷酸生产工业级磷酸的方法》，该流程以含40-58%P205的湿法磷酸为原料通过脱色、萃取，洗涤、反萃、脱硫、浓缩脱氟，采用纯水进行反萃，其不足之处:(I)使用纯水进行反萃得到稀净化磷酸，若要继续生产磷酸盐产品需要浓缩将其中的水分蒸发，不利于成本；(2)需要建立较大的磷酸储槽进行中间储装，存在泄露风险，不利于成本与环保；(3)生产出的净化磷酸还需要浓缩、脱硫等，流程较长，设备投入多，不利于控制。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是提供一种可降低生产成本的湿法净化磷酸用磷酸盐母液反萃联产工业级磷酸盐的方法。
[0005]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:湿法净化磷酸用磷酸盐母液反萃联产工业级磷酸盐的方法,包括如下步骤:
[0006]a、脱氟和脱色:向湿法净化磷酸中加入脱氟剂进行脱氟，再加入吸附剂进行物理脱色，过滤后向滤液中加入氧化剂进行化学脱色；
[0007]b、用萃取剂萃取磷酸:步骤a脱色后的磷酸从上部重相进口进入萃取塔，萃取剂从下部轻相进口进入萃取塔，同时从萃取塔中部加入无机酸进行萃取；
[0008]C、脱硫洗涤:步骤b萃取后得到的有机相从下部轻相进口进入洗涤塔，脱硫剂从上部重相进口进入洗涤塔进行脱硫洗涤；
[0009]d、母液反萃:步骤b脱硫洗涤后的有机相从下部轻相进口进入反萃塔，工业级磷酸盐母液从上部重相进口进入反萃塔进行逆流反萃；从塔体下部得到工业级磷酸盐料浆；
[0010]e、料浆精调:向步骤d得到的工业级磷酸盐料浆中加入含有与磷酸盐相同阳离子的碱性物料调整，使料浆pH值为3.6~4 ;
[0011]f、冷却结晶:将精调后的磷酸盐料浆送入结晶器进行结晶，然后固液分离、烘干得到产品工业级磷酸盐；固液分离得到的滤液即为工业级磷酸盐母液，经调节pH值后返回步骤d使用。
[0012]其中，上述方法步骤a中，所述湿法净化磷酸的浓度52~55 %，所述脱氟剂加入的量为理论反应量的I~1.5倍,吸附剂的加入量为湿法净化磷酸重量的1.5~2.5%,氧化剂的加入量为湿法净化磷酸重量的0.5~1%。
[0013]其中，上述方法步骤a中，进行脱氟和脱色时料液的温度为65~75°C。
[0014]其中，上述方法步骤a中，所述脱氟剂为含钠盐类和能够提供活性二氧化硅的物料。
[0015]其中，上述方法步骤b中，所述萃取剂为能够选择萃取磷酸的有机萃取剂与能够与有机萃取剂很好互溶稀释的有机溶剂的混合物，所述无机酸为质量分数大于96%的能够做大限度提供氢离子的无机酸，无机酸的加入量为磷酸重量的9~13%。
[0016]其中，上述方法步骤b中，萃取有机相与水相的体积比为6~10: I,萃取温度为30 ~45°C。
[0017]其中，上述方法步骤c中，所述脱硫剂为水溶液，脱硫剂的加入量为理论反应量的I~1.2倍。
[0018]进一步的，脱硫剂为碳酸钡或氯化钡。
[0019]其中，上述方法步骤c中，洗涤有机相与水相的相体积比20~30: I，洗涤温度为55 ~65?。
[0020]其中，上述方法步骤d中，所述磷酸盐母液是可溶性磷酸二氢盐或者磷酸氢盐或磷酸钠盐母液，比重为1.3~1.35,调整后pH值为6~8。
[0021]其中，上述方法步骤d中，反萃有机相与水相的体积比为10~15: I,反萃温度为80 ~85。
[0022]本发明的有益效果是:本发明采用冷却结晶后的工业级磷酸盐母液进行反萃，反萃效果好，避免了蒸发的步骤，节约了生产成本。本发明整体工艺脱硫和洗涤同时进行，进一步简化了工序，减少了设备，更有利于工艺控制，同时也进一步节约了生产成本。本发明优化的工艺参数能够提高萃取、洗涤、反萃等的效果，提高磷酸盐总的回收率。本发明为工业级磷酸盐提供了一种新的制备方法，适于在磷化学工业领域推广应用。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1为本发明工艺流程示意框图。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0025]如图1所示，本发明湿法净化磷酸用磷酸盐母液反萃联产工业级磷酸盐的方法，包括如下步骤:
[0026]a、脱氟和脱色:向湿法净化磷酸中加入脱氟剂进行脱氟，再加入吸附剂进行物理脱色，过滤后向滤液中加入氧化剂进行化学脱色；
[0027]b、用萃取剂萃取磷酸:步骤a脱色后的磷酸从上部重相进口进入萃取塔，萃取剂从下部轻相进口进入萃取塔，同时从萃取塔中部加入无机酸进行萃取；
[0028]C、脱硫洗涤:步骤b萃取后得到的有机相从下部轻相进口进入洗涤塔，脱硫剂从上部重相进口进入洗涤塔进行脱硫洗涤；
[0029]d、母液反萃:步骤b脱硫洗涤后的有机相从下部轻相进口进入反萃塔，工业级磷酸盐母液从上部重相进口进入反萃塔进行逆流反萃；从塔体下部得到工业级磷酸盐料浆；[0030]e、料浆精调:向步骤d得到的工业级磷酸盐料浆中加入含有与磷酸盐相同阳离子的碱性物料调整，使料浆pH值为3.6~4 ;
[0031]f、冷却结晶:将精调后的磷酸盐料浆送入结晶器进行结晶，然后固液分离、烘干得到产品工业级磷酸盐；固液分离得到的滤液即为工业级磷酸盐母液，经调节pH值后返回步骤d使用。
[0032]本领域技术人员可以理解的是，本发明用到的萃取塔、洗涤塔以及反萃塔可以是包括转盘塔在内的满足萃取功能的塔、槽罐等设备。
[0033]优选的，为了在实现较好脱氟脱色的效果基础上节约成本，上述方法步骤a中，所述湿法净化磷酸的浓度52~55%，所述脱氟剂加入的量为理论反应量的I~1.5倍，吸附剂的加入量为湿法净化磷酸重量的1.5~2.5%，氧化剂的加入量为湿法净化磷酸重量的
0.5~1%。更进一步的，所述的吸附剂为活性炭。所述氧化剂为双氧水。
[0034]优选的，为了使脱氟脱色的效果更好，上述方法步骤a中，进行脱氟和脱色时料液的温度为65~75°C。
[0035]优选的，上述方法步骤a中，所述脱氟剂为含钠盐类和能够提供活性二氧化硅的物料。为了使脱氟效果更好，优选为碳酸钠和二氧化硅。碳酸钠和二氧化硅与磷酸液体中的氟一同反应，生成氟硅酸钠(Na2SiF6)沉淀，脱氟效果好。脱氟剂加入的理论量即是使分子量的比为Na: S1: F=2:1: 6。
[0036]优选的，为了使萃取的效果更好，上述方法步骤b中，所述萃取剂为能够选择萃取磷酸的有机萃取剂与能够与有机萃取剂很好互溶稀释的有机溶剂的混合物，所述无机酸为质量分数大于96%的能够做大限度提供氢离子的酸液，无机酸的加入量为磷酸重量的9~13%。更进一步的，所述萃取剂为磷酸丁酯与稀释剂煤油的混合物，所述无机酸为质量分数大于96%的浓硫酸。
[0037]优选的，为了使萃取的效果更好同时生产成本更低，上述方法步骤b中，萃取有机相与水相的体积比为6~10: I，萃取温度为30~45°C。
[0038]优选的，上述方法步骤c中，所述脱硫剂为钡盐(本领域技术人员可以理解的是，本发明脱硫剂是能够使硫酸根反应生成硫酸盐又能够很好的从有机相中分离的盐类)水溶液，脱硫剂的加入量为理论反应量的I~1.2倍(钡离子与硫酸根离子生成沉淀硫酸钡)。具体脱硫剂为碳酸钡或氯化钡。
[0039]进一步的，上述方法步骤c中，洗涤有机相与水相的相体积比20~30: 1，洗涤温度为55~65°C。
[0040]其中，上述方法步骤d中，所述磷酸盐母液是可溶性磷酸二氢盐或者磷酸氢盐或磷酸钠盐母液，优选比重为1.3~1.35，pH值为6~8。更进一步的，所述磷酸盐母液是磷酸二氢钾或磷酸二氢铵母液。所述的PH值为6~8为经调整后的磷酸盐母液的pH值。[0041 ] 优选的，为了使反萃的效果更好同时生产成本更低，上述方法步骤d中，反萃有机相与水相的体积比为10~15: 1，反萃温度为80~85°C。
[0042]下面通过实施例对本发明的【具体实施方式】做进一步的说明，但并不因此将本发明的保护范围限制在实施例之中。
[0043]实施例一
[0044]四川川恒化工股份有限公司的12ktP205/a工业级湿法净化磷酸联产精细盐装置湿法净化磷酸290t (实物)，指标如下表1:
[0045]表1
【权利要求】
1.湿法净化磷酸用磷酸盐母液反萃联产工业级磷酸盐的方法，其特征在于包括如下步骤: a、脱氟和脱色:向湿法净化磷酸中加入脱氟剂进行脱氟，再加入吸附剂进行物理脱色，过滤后向滤液中加入氧化剂进行化学脱色； b、用萃取剂萃取磷酸:步骤a脱色后的磷酸从上部重相进口进入萃取塔，萃取剂从下部轻相进口进入萃取塔，同时从萃取塔中部加入无机酸进行萃取； C、脱硫洗涤:步骤b萃取后得到的有机相从下部轻相进口进入洗涤塔，脱硫剂从上部重相进口进入洗涤塔进行脱硫洗涤； d、母液反萃:步骤b脱硫洗涤后的有机相从下部轻相进口进入反萃塔，工业级磷酸盐母液从上部重相进口进入反萃塔进行逆流反萃；从塔体下部得到工业级磷酸盐料浆； e、料浆精调:向步骤d得到的工业级磷酸盐料浆中加入含有与磷酸盐相同阳离子的碱性物料调整，使料浆pH值为3.6~4 ; f、冷却结晶:将精调后的磷酸盐料浆送入结晶器进行结晶，然后固液分离、烘干得到产品工业级磷酸盐；固液分离得到的滤液即为工业级磷酸盐母液，经调节pH值后返回步骤d使用。
2.根据权利要求1所述的湿法净化磷酸用磷酸盐母液反萃联产工业级磷酸盐的方法，其特征在于:步骤a中，所述湿法净化磷酸的浓度52~55%，所述脱氟剂加入的量为理论反应量的I~1.5倍，吸附剂的加入量为湿法净化磷酸重量的1.5~2.5%，氧化剂的加入量为湿法净化磷酸重量的0.5~1%。`
3.根据权利要求1所述的湿法净化磷酸用磷酸盐母液反萃联产工业级磷酸盐的方法，其特征在于:步骤a中，进行脱氟和脱色时料液的温度为65~75°C。
4.根据权利要求1所述的湿法净化磷酸用磷酸盐母液反萃联产工业级磷酸盐的方法，其特征在于:步骤a中，所述脱氟剂为含钠盐类和能够提供活性二氧化硅的物料。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的湿法净化磷酸用磷酸盐母液反萃联产工业级磷酸盐的方法，其特征在于:步骤b中，所述萃取剂为能够选择萃取磷酸的有机萃取剂与能够与有机萃取剂很好互溶稀释的有机溶剂的混合物，所述无机酸为质量分数大于96%的能够做大限度提供氢离子的酸液，无机酸的加入量为磷酸重量的9~13%。
6.根据权利要求5所述的湿法净化磷酸用磷酸盐母液反萃联产工业级磷酸盐的方法，其特征在于:步骤b中，萃取有机相与水相的体积比为6~10: I，萃取温度为30~45°C。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的湿法净化磷酸用磷酸盐母液反萃联产工业级磷酸盐的方法，其特征在于:步骤c中，所述脱硫剂为钡盐水溶液，脱硫剂的加入量为理论反应量的I~1.2倍。
8.根据权利要求7所述的湿法净化磷酸用磷酸盐母液反萃联产工业级磷酸盐的方法，其特征在于:步骤c中，洗涤有机相与水相的相体积比20~30: I，洗涤温度为55~65°C。
9.根据权利要求1至4中任一项所述的湿法净化磷酸用磷酸盐母液反萃联产工业级磷酸盐的方法，其特征在于:步骤d中，所述磷酸盐母液是可溶性磷酸二氢盐或者磷酸氢盐或磷酸钠盐母液，比重为1.3~1.35，pH值为6~8。
10.根据权利要求9所述的湿法净化磷酸用磷酸盐母液反萃联产工业级磷酸盐的方法，其特征在于:步骤d中，反萃有机相与水相的体积比为10~15: 1，反萃温度为80~85V。
【文档编号】C01B25/26GK103771378SQ201310690776
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2013年12月16日 优先权日:2013年12月16日
【发明者】李进, 王佳才, 邹建, 吴生平, 黄恒, 彭军, 张兴荣, 黄强 申请人:四川川恒化工股份有限公司