一种用于湿法磷酸浓缩生产的生产改良药剂和化学改良方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及湿法磷酸浓缩生产改良技术，是一种在湿法磷酸浓缩生产过程中用于阻止磷酸中氟硅酸盐及继沉淀盐在设备及管道附着、沉积，同时加速产品浓磷酸中悬浮杂质沉降、脱除浓磷酸中发色基团的生产改良药剂和化学改良方法。
【背景技术】
[0002]在湿法磷酸浓缩生产过程中，溶解在稀磷酸中的阳离子主要有Ca2+、Mg2+、Al3+、Fe3+、Na+、K+、Zn2+、Pb+等，阴离子主要有SO42—、SiF62—、Si032—、F—等，它们在磷酸中极不稳定，彳艮容易在设备或管道内壁沉积或结晶析出，此外，在湿法磷酸浓缩过程中随着磷酸中水分被快速蒸发，原本溶解在其中的杂质会出现过饱和现象，而大量结晶析出，这些结晶物主要是氟硅酸盐及一些继沉淀盐，它们附着或沉积在湿法磷酸浓缩生产设备及管道内壁造成封堵现象，严重影响生产的连续稳定运行，一般少则五六天，多则十五至二十天就因结垢严重而被迫停车清堵，不仅带来了较大的清理维修费和人工劳务费，还因频繁停车而严重影响设备效能，缩短其使用寿命。传统清理垢物方法一般是先用高压水枪清洗，然后再酸洗，高压水枪清理过程中难免会对石墨管造成损害影响其使用寿命，操作不当时可能会使石墨管破裂，不是长久之计。
[0003]目前国内外报道了很多用于湿法磷酸浓缩生产过程中阻垢的化学方法，一般是往浓缩系统中添加含传统阻垢缓蚀剂类或阻垢分散剂类的药剂，其在一定程度上能延缓浓缩系统结垢，延长系统开车周期，但是在实际应用中，只能将开车周期延长5?10天，而且对生产过程中其它方面无任何改善作用，有时为了刻意延长开车时间，最终导致换热器石墨管堵塞严重，结垢物致密坚硬，降低了磷酸浓缩生产P205的平均台时产量，从而带来得不偿失的应用效果。
[0004]为了满足后续肥料生产工段对磷酸的需求，在湿法磷酸浓缩生产过程中除了开发切实可行、性能高效的阻垢药剂外，还更有必要在此基础上拓展化学添加剂更深层次的功效，除了给肥料生产工段供应的更多的浓磷酸外，还要求酸质更好，生产出的肥料品质更高，为磷复肥生产企业创造真正利益。
【发明内容】
[0005]本发明提供一种适用于湿法磷酸浓缩生产的改良药剂和化学改良方法，它可在阻止结垢物附着或沉积在磷酸浓缩设备及管道内壁的基础上，加速产品浓磷酸中悬浮杂质沉降、脱除浓憐酸中发色基团，提尚广品浓憐酸品质。
[0006]提供一种适用于湿法磷酸浓缩生产的改良药剂，其特征在于:其组成按质量百分比计为:高效阻垢分散剂69?75%，聚丙烯酰胺1?2%。，增溶剂23?30%，氧化剂0.5?2 %。
[0007]按上述方案，所述高效阻垢分散剂选自三乙烯四胺六甲叉膦酸(TETHMP)、聚醚多元醇亚膦酸酯(PEPP)、多元醇膦酸酯(PAPE)、聚天冬氨酸(PASP)、扩散剂ΝΝ0、膦酰基羧酸共聚物(P0CA)中两种或以上的组合。
[0008]按上述方案，高效阻垢分散剂选用扩散剂NNO组分时，其添加量不宜超过高效阻垢分散剂总量的2.5wt %。
[0009]按上述方案，所述的高效阻垢分散剂优选为三乙烯四胺六甲叉膦酸(TETHMP)和聚醚多元醇亚膦酸酯(PEPP)中的一种或两种的组合与聚天冬氨酸(PASP)的混合物，其中:三乙烯四胺六甲叉膦酸(TETHMP)和聚醚多元醇亚膦酸酯(PEPP)中的一种或两种的组合与聚天冬氨酸(PASP)的质量比为0.6-15:1，
[0010]或在前述基础上配合多元醇膦酸酯(PAPE)、扩散剂丽0和膦酰基羧酸共聚物(P0CA)中的一种或两种以上的组合使用，即优选为三乙烯四胺六甲叉膦酸(TETHMP)和聚醚多元醇亚膦酸酯(PEPP)中的一种或两种的组合与，多元醇膦酸酯(PAPE)、扩散剂ΝΝ0和膦酰基羧酸共聚物(P0CA)中的一种或两种以上的组合与聚天冬氨酸(PASP)的混合物，其中:聚天冬氨酸(PASP)5-35wt%，三乙烯四胺六甲叉膦酸(TETHMP)和聚醚多元醇亚膦酸酯(PEPP)中的一种或两种的组合与聚天冬氨酸(PASP)的质量比为0.6-15:1，余量为多元醇膦酸酯(PAPE)、扩散剂ΝΝ0和膦酰基羧酸共聚物(P0CA)中的一种或两种以上的组合。
[0011]按上述方案，所述聚天冬氨酸(PASP)质均分子量1000?5000。
[0012]按上述方案，所述的增溶剂选自聚乙二醇200(PEG-200)、聚乙二醇400(PEG-400)、吐温-40、吐温-60、吐温-80中一种或两种以上的组合，优选为PEG-400、吐温-60、吐温-80中的一种或两种以上的组合。
[0013]按上述方案，所述的氧化剂可选双氧水(H202)。
[0014]按上述方案，所述的聚丙烯酰胺选用阴离子型聚丙烯酰胺，水解度10?20%，质均分子量1100?1600万。
[0015]按上述方案，氧化剂和聚丙烯酰胺的质量比优选为5?10:1。本发明中氧化剂和聚丙烯酰胺的配比的优选可在保证絮凝效果的同时保证脱色效果。
[0016]上述适用于湿法磷酸浓缩生产的改良药剂的制备方法:按配方量:高效阻垢分散剂69?75%，聚丙烯酰胺1?2%。，增溶剂23?30%，氧化剂0.5?2%，将各组分混合即得。
[0017]—种用于湿法磷酸浓缩过程生产的改良方法，其特征在于:在湿法磷酸浓缩过程中添加上述生产改良药剂。
[0018]按上述方案，用计量的注射栗将生产改良药剂添加到浓缩系统稀磷酸栗进口前
0.5?1米处，使其与稀磷酸溶液充分混合后经稀磷酸栗一起注入浓缩系统，生产改良药剂的添加量以进浓缩系统稀磷酸质量分数计为0.08?0.12%o。
[0019]本发明方法中提到的生产改良药剂中的高效阻垢分散剂与传统阻垢剂相比含有更多羟基、羧基等活性吸附基团，能对结垢物晶核和晶体的结晶活性点产生特殊吸附作用，使其结晶发生畸变，生成水溶性络合物，同时改良剂中高效阻垢分散剂成分的吸附、离解作用可以提高晶体微粒表面的电荷密度，使这些微粒的排斥力增大，使晶粒在液相中呈扩散状态，降低了晶粒之间接触碰撞几率，而难以聚结在一起，使结垢物保持分散状态，阻止沉积物的形成。改良剂中阴离子型聚丙烯酰胺成分与阳离子及非离子型聚丙烯酰胺相比，更能对磷酸中微小的难以沉降的悬浮杂质通过电中和、桥架吸附作用产生捕捉、卷扫功效，同时能够较好降低流体摩擦力，本发明通过选择水解度10?20%、质均分子量1100?1600万的阴离子型聚丙烯酰胺，在湿法磷酸中更容易形成强度很大的絮团，防止在实际生产中因机械搅动出现澄清磷酸返浑现象。药剂中增溶剂成分一方面可增强其中各组分相容性，提高各组分的协同效应，另一方面和阻垢分散剂一起使用可大幅度提升阻垢分散剂的阻垢分散功效。药剂中氧化剂双氧水成分能与磷酸中主要发色基团发生氧化还原反应，达到脱色的功效。
【具体实施方式】
[0020]下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，但这些并不是对本发明的限定。
[0021]实施例1:
[0022]改良药剂: