一种磷酸氢钙母液脱砷系统的制作方法

1.本发明属于磷酸制备领域，具体涉及一种磷酸氢钙母液脱砷系统。


背景技术：

2.磷酸是重要的化工原料和中间体，磷酸的生产方法主要有湿法和热法，窑法磷酸正处于开发中。湿法磷酸的生产方式是用无机酸与磷矿石分解反应制得磷酸，湿法磷酸的浓度低、杂质多，主要用于农业用磷肥的生产，现在也出现了一些净化湿法磷酸以生产质量较好的磷酸。热法磷酸具有产品浓度高、纯度高等优点，在高技术、高附加值精细磷化工上用途越来越广。
3.磷酸中的砷、铅等杂质对人体是有害的，砷是一种原生质毒物，具有很高的毒性，其化合物的毒性也十分剧烈，所以除去磷酸中的砷十分重要。食品级与电子级磷酸都需要将工业磷酸中的砷、铅等杂质高度脱除。一般脱砷工艺用脱砷剂硫化钠进行脱砷，但是会产生硫化氢污染性气体。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题，本发明提供一种磷酸氢钙母液脱砷系统，能够实现砷杂质的去除，去除效果好。
5.具体技术方案：
6.一种磷酸氢钙母液脱砷系统，包括一级中和池、二级中和池、澄清器，所述一级中和池、二级中和池、澄清器通过管道顺序连接；
7.所述一级中和池上端设置有磷酸氢钙母液入口和石灰乳入口，一级中和池通过管道与二级中和池连接，二级中和池上端设置有石灰乳入口和硫酸亚铁溶液入口；
8.通过二级中和的浆料进入沉清器中进行澄清，澄清后的清液回收再利用，稠浆为磷酸盐、铁砷酸钙；
9.一级中和池、二级中和池中设置有搅拌装置，底部有管道连接，管道上设置有取样装置。
10.二级中和池石灰乳、硫酸亚铁加入口设置为dn50不锈钢材质管道，石灰乳、硫酸亚铁从中和池上方加入后经管道引流至反应池底部30cm位置
11.磷酸氢钙母液主要成分为磷酸根、阳离子和含砷杂质。
12.磷酸氢钙母液在一级中和池中与石灰乳充分混合反应，反应后的料浆再与石灰乳并加入硫酸亚铁进行反应，反应后的料浆再澄清器中进行澄清，稠浆沉淀为铁砷酸盐和磷酸钙作为废渣去白肥系统，清液的主要为水回收再利用。
13.一级中和池中加入石灰乳的目的是初步调整液相ph值，促进磷酸盐沉淀。
14.二级中和池中加入石灰乳的目的是精确调整ph值、提供钙离子，促进形成砷酸盐沉淀。
15.分两次加入石灰乳的目的是：第一次加入石灰乳主要为了形成粗大的磷酸盐沉
淀，第二次加入石灰乳和硫酸亚铁主要为了形成粗大的砷酸盐和铁砷酸盐沉淀。
16.二级中和池中加入的硫酸亚铁与母液中的砷离子成为铁砷酸盐沉淀，从而达到除去砷杂质的目的。
17.有益效果：磷酸氢钙母液中含砷4~6ppm，通过上述步骤,清液中含砷1~2ppm。对母液中砷的脱出率达50%以上，且过程中不会产生硫化氢污染性气体；资源合理利用，效率高。
附图说明
18.图1为本实用新型系统的示意图。
具体实施方式
19.一种磷酸氢钙母液脱砷系统，包括一级中和池、二级中和池、澄清器，所述一级中和池、二级中和池、澄清器通过管道顺序连接；
20.所述一级中和池上端设置有磷酸氢钙母液入口和石灰乳入口，一级中和池通过管道与二级中和池连接，二级中和池上端设置有石灰乳入口和硫酸亚铁溶液入口；
21.通过二级中和的浆料进入沉清器中进行澄清，澄清后的清液回收再利用，稠浆为铁砷酸盐；
22.一级中和池、二级中和池中设置有搅拌装置；
23.磷酸氢钙母液主要成分为磷酸根、阳离子和含砷杂质。
24.磷酸氢钙母液在一级中和池中与石灰乳充分混合反应，反应后的料浆再与石灰乳并加入硫酸亚铁进行反应，反应后的料浆再澄清器中进行澄清，稠浆沉淀为铁砷酸盐和磷酸钙作为废渣去白肥系统，清液的主要为水回收再利用。
25.一级中和池中加入石灰乳的目的是初步调整液相ph值，促进磷酸盐沉淀。
26.二级中和池中加入石灰乳的目的是精确调整ph值、提供钙离子，促进形成砷酸盐沉淀。
27.分两次加入石灰乳的目的是：第一次加入石灰乳主要为了形成粗大的磷酸盐沉淀，第二次加入石灰乳和硫酸亚铁主要为了形成粗大的砷酸盐和铁砷酸盐沉淀。
28.二级中和池中加入的硫酸亚铁与母液中的砷离子成为铁砷酸盐沉淀，从而达到除去砷杂质的目的。
29.磷酸氢钙母液中含砷4~6ppm，通过上述步骤,清液中含砷1~2ppm。对母液中砷的脱出率达50%以上，且过程中不会产生硫化氢污染性气体；资源合理利用，效率高。
实施例
30.将磷酸氢钙母液水（指标见表1），以150m
³
/h量加入一级中和池；
31.在常温、搅拌条件下，从一级中和池石灰乳入口加石灰乳，从底部连同管道取样阀取样，检测ph值，调整石灰乳加入量，保持一级中和池出口ph值为8
‑
9，促进磷酸盐形成粗大颗粒。
32.正常运行过程中，每0.5小时取样一次；当调整指标过程中5分钟取样1次，直至指标稳定。
33.为保证反应时间，母液从一级中和池上部进入，从底部流入二级中和池，一、二级
中和池底部连通管道设置有取样阀；石灰乳从一级中和池顶部加入，这样能确保反应时间。
34.经一级中和后的母液进入二级中和池，在二级中和池中加入硫酸亚铁、石灰乳；
35.通过在二级中和池取样检测ph值，控制二级中和池出口ph值11
‑
11.5之间；使母液中的砷变为铁砷酸盐沉淀。
36.通过观二级中和池出口颜色调整硫酸亚铁加入量：因为亚铁离子在溶液中为绿色，所以可以根据颜色判断硫酸亚铁加入量是否合适：清液显微绿色，说明硫酸亚铁加入量适合；显淡绿色，说明溶液中富余的亚铁离子过多，即硫酸亚铁加入量过多；溶液显白色，说明硫酸亚铁加入量不足，溶液中无富余的亚铁离子。
37.为保证反应时间，一级中和后的母液从二级中和池底部进入，经二级中和后从中和池顶部溢流至澄清池；
38.由于二级中和池为底部进料，因此二级中和池石灰乳、硫酸亚铁加入口设置为dn50不锈钢材质管道，石灰乳、硫酸亚铁从中和池上方加入后经管道引流至反应池底部30cm位置后与一级中和后的母液充分混合、反应。
39.二级中和后的母液进入澄清池进行固液分离，经分离后得到的上层清液回用至系统，底部含磷酸盐、铁砷酸盐沉淀的稠浆作为废渣去白肥系统。
40.清液指标见表1
41.