一种磷酸萃取料浆的过滤方法与流程

本发明涉及一种过滤方法，具体涉及一种磷酸萃取料浆的过滤方法。

背景技术：

磷肥以及湿法磷酸制取过程中，不可替代的工序是磷矿萃取和磷酸料浆过滤。磷矿萃取和磷酸料浆过滤这两道工序作用不同，但相互紧密联系，互相影响，萃取反应工序是磷矿与硫酸进行萃取反应，获得磷酸和硫酸钙结晶，过滤工序是将含有磷酸和硫酸钙结晶的混合料浆进行固液分离，并对滤饼进行洗涤，一般将该过程称为过滤。

在磷肥生产装置中，磷酸浓度越高，越有利于节约浓缩时的蒸气用量，降低成本和能耗，硫酸钙结晶粗大、均匀则过滤效果和效率越高，反之结晶细小，不规则则过滤效果越差，效率也越低。

磷酸制取中一般存在两个问题：1、滤液浓度比萃取料浆过滤前的磷酸浓度要低2％左右，主要原因是滤盘带水、过滤时要加水洗涤磷石膏、料浆过滤时加入絮凝剂溶液。这样在浓缩时每吨P₂O₅会多带348kg水(萃取液浓度按25％计算)，浓缩时这部份水需要用蒸气蒸发掉。其它磷酸盐装置(如：工业磷铵、磷酸氢钙、二氢钙等)磷酸浓度高有利于脱硫时降低磷酸中硫含量和提高预萃能力，使系统收率提高、成本降低。2、萃取液中磷酸浓度提高后，在过饱和状态下溶解的钾、钠、铁、铝等杂质会在过滤时随着温度降低而析出，吸附在过滤系统的过流部件上，(俗称结垢或结晶)这样会使过流部位变得狭小而降低过滤效率，降低磷石膏洗涤效果，使磷损失增大。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决上述问题，提供一种磷酸萃取料浆的过滤方法，该方法可有效提高湿法磷酸生产时的磷酸浓度、减少过滤系统结垢、以及提高过滤机的生产能力。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种磷酸萃取料浆的过滤方法，包括以下步骤：

(1)固液分离：将萃取槽中已萃取好的磷酸萃取料浆加压输送至旋流器或旋流器组，使磷酸萃取料浆在旋流器的作用下实现固液分离，得到底流和溢流，所述底流进入搅拌桶；

(2)溢流沉降：将所述溢流通过沉降设备进行重力沉降，得到上清液和底流稠浆，所述底流稠浆放入搅拌桶，所述上清液即为磷酸溶液；

(3)稠浆过滤：将搅拌桶中的底流和底流稠浆搅拌均匀后一起进入过滤机过滤，得到石膏滤饼；

(4)洗涤：将得到的石膏滤饼采用清水洗涤，得到磷石膏和洗水，该洗水为淡磷酸溶液；所述磷石膏送往渣场堆积，所述淡磷酸溶液作为返酸全部进入萃取槽中作为萃取液；

(5)循环步骤(1)～(4)。

具体的，所述步骤(2)中的沉降设备为浓密机或稠厚器。

具体的，所述步骤(4)中萃取液的指标可通过加入步骤(2)中的磷酸溶液来调节。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明方法中大部份高浓度的磷酸通过旋流器和沉降设备分离开了，并不经过过滤系统，可有效避免因滤盘带水、过滤时要加水洗涤磷石膏、料浆过滤时加入絮凝剂溶液而导致的磷酸浓度降低的问题，使磷酸浓度与萃取槽中磷酸浓度相同，而磷酸浓度高有利于脱硫时降低磷酸中硫含量和提高预萃能力，使系统收率提高、成本降低，同时，可节约磷酸溶液浓缩时的燃动力。

(2)本发明方法中大部分磷酸不会直接通过过滤机过滤，而是先通过旋流器和沉降设备，使杂质在分离、陈化和沉清的过程中析出，减小对过滤系统的影响，此方法可有效减少过滤系统结垢，降低清理频率；同时，提高过滤机的生产能力，节约投资成本。

(3)本发明方法用在饲料磷酸盐等需要脱硫的生产工艺中，可有效提高磷硫比、降低硫酸耗用、提高脱氟收率。

附图说明

图1为发明方法的流程框图。

具体实施方式

下面结合附图说明和实施例对本发明作进一步说明，本发明的方式包括但不仅限于以下实施例。

本实施例的目的是提供一种既能保证得到浓度较高的磷酸，又能使过滤系统结垢缓慢、保持较高的过滤效率的磷酸萃取料浆的新型过滤方法。

如图1所示，本实施例提供的一种磷酸萃取料浆的过滤方法，主要采用旋流器或旋流器组来配合浓密机或稠厚器来实现，其步骤包括：

(1)固液分离：在萃取槽中的磷矿浆中加入硫酸，进行萃取，得到磷酸萃取料浆，然后将磷酸萃取料浆用泵压力输送至旋流器或旋流器组，使磷酸萃取料浆在旋流器的作用下实现固液分离和料浆浓缩，得到底流和溢流，所述底流导入搅拌桶；

(2)溢流沉降：将所述溢流导入浓密机或稠厚器等固液分离的沉降设备进行重力沉降，得到上清液和底流稠浆，所述底流稠浆导入搅拌桶中，所述上清液即为磷酸溶液；该磷酸溶液的浓度与萃取槽中磷酸浓度相同；

(3)稠浆过滤：将搅拌桶中的底流和底流稠浆搅拌均匀，调节好浓度后一起进入过滤机过滤，得到石膏滤饼；此时，若过滤机滤液区的含液量减少50％以上，(若太稠可加水调节)可将洗涤区前移；

(4)洗涤：将得到的石膏滤饼用清水洗涤洗涤，得到磷石膏和洗水，洗水为淡磷酸溶液；所述磷石膏送往渣场堆积，所述洗水作为返酸全部进入萃取槽中作为萃取液，萃取液浓度不足部份可直接将沉降设备中的磷酸取一部份进萃取槽调节萃取指标；

(5)循环步骤(1)～(4)。

本实施例中，大部份高浓度的磷酸不经过过滤系统，可保证磷酸浓度不会降低，与萃取槽浓度相同，杂质会在沉清设备陈化、沉清的过程中分析出，对过滤系统影响会很小。

本实施例方法有以下优点：

1、提高湿法磷酸生产时的磷酸浓度，节约浓缩时的燃动力；每吨P₂O₅可节约400kg蒸气和相应动力、人工成本；

2、减少过滤系统结垢，降低清理频率；

3、提高过滤机的生产能力，节约投资成本；

4、用于饲料磷酸盐等需要脱硫装置中，可有效提高磷硫比、降低硫酸耗用、提高脱氟收率。

上述实施例仅为本发明的优选实施方式之一，不应当用于限制本发明的保护范围，但凡在本发明的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本发明一致的，均应当包含在本发明的保护范围之内。