CN101920946B

CN101920946B - 一种降低湿法磷酸中铁铝离子的方法

Info

Publication number: CN101920946B
Application number: CN2010102394847A
Authority: CN
Inventors: 王家盛; 张伟; 王金铭; 郑秀兴; 韩树民
Original assignee: SINO-ARAB CHEMICAL FERTILIZER Co Ltd; China National Offshore Oil Corp CNOOC; China BlueChemical Ltd
Current assignee: SINO-ARAB CHEMICAL FERTILIZER Co Ltd; China National Offshore Oil Corp CNOOC; China BlueChemical Ltd
Priority date: 2010-07-27
Filing date: 2010-07-27
Publication date: 2012-07-11
Anticipated expiration: 2030-07-27
Also published as: CN101920946A

Abstract

本发明公开了一种降低湿法磷酸中铁、铝离子的方法。该方法是先将湿法磷酸用过氧化氢进行氧化处理，再在氧化处理后的湿法磷酸中加入草酸钾和碳酸钠进行化学反应处理，从而部分去除湿法磷酸中的铁、铝离子。该方法除湿法磷酸中铁、铝离子的效果稳定，操作简便，所生成的沉淀无需过滤，且沉淀可直接作为生产复合肥的添加剂进入到产品中，不会影响复合肥的质量，同时沉淀法所用材料成本低廉，方便易取，具有较强的竞争力，在工业大批量生产中有较强的优势。经本发明方法净化的湿法磷酸，铁、铝离子得到了较好的净化效果；其中铁离子的净化率可达20～70％，铝离子的净化率可达5～30％。

Description

一种降低湿法磷酸中铁铝离子的方法

技术领域

本发明涉及一种降低湿法磷酸中铁、铝离子的方法。

背景技术

湿法磷酸是生产磷铵、重过磷酸钙和多种磷酸盐制品的中间产品，是冶金、石油、化工、电子、医药、食品等行业不可缺少的原料。工厂生产的湿法磷酸经初步处理后其中铁、镁、铝离子及其他杂质离子的含量较多，影响后续反应。故目前研究湿法磷酸的净化方法受到广泛的关注。工业上的净化方法主要有结晶法、离子交换法、溶剂沉淀法、有机溶剂萃取法、浓缩净化法、电渗析法等。但都有一定的缺点，例如：有机溶剂萃取法成本较高，工艺复杂；溶剂沉淀法中，磷酸与溶剂的分离需蒸馏，能耗大(以碱进行反萃时例外)，且溶剂回收时有一定损失，杂质去除率不高；离子交换树脂法树脂用量大，且需再生处理；结晶法一次结晶得不到高纯度磷酸，必须进行多次结晶，同时要尽可能使纯的结晶与不纯的母液分离，所以还必须研究不纯母液的利用等。

鉴于以上方法存在的缺点和局限性，研究简单易行、成本较低的方法降低湿法磷酸中的铁、铝离子具有实际意义。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的问题，提出一种经济可行、环境友好的降低湿法磷酸中铁、铝离子的方法。

本发明所提供的降低湿法磷酸中铁、铝离子的方法，是先将湿法磷酸用过氧化氢进行氧化处理，再在氧化处理后的湿法磷酸中加入草酸钾和碳酸钠进行化学反应，从而降低湿法磷酸中的铁、铝离子。

其中，所述草酸钾的加入量为湿法磷酸质量的0.2％-1％，优选为0.5％-1％；所述碳酸钠的加入量为湿法磷酸质量的0.01％-0.5％，优选为0.02％-0.2％。

所述草酸钾和碳酸钠可同时加入经氧化处理后的湿法磷酸中；也可先加入草酸钾，间隔12-36h后再加入碳酸钠。

所述反应的反应温度可为15-55℃，优选为25-45℃；反应时间为6-48小时，优选为12-24小时。

所述氧化处理过程中，使用的过氧化氢以过氧化氢水溶液的形式存在，所述过氧化氢水溶液中过氧化氢的质量浓度为28％-70％；过氧化氢的加入量与湿法磷酸的质量比为0.15％-0.8％，氧化反应时间为6-12小时。经过氧化氢处理后的湿法磷酸，可除去其中的有机杂质，氧化部分金属离子。

同现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明提供了一种沉淀法除湿法磷酸中铁、铝离子的方法，该方法只需一步预处理，可有效简化工艺；

(2)本发明中所使用的材料均为市场上廉价易得的普通材料；

(3)采用沉淀法降低湿法磷酸中的铁、铝离子能耗小，流程短，操作成本低；且本发明所用沉淀剂中含有钾离子，经该方法处理过的磷酸所生产的复合肥对农作物有利；同时加入的草酸钾对磷酸中部分Ca²⁺的除去有一定效果，有效避免所生产的复合肥引起的土壤板结现象。

本发明以草酸钾和碳酸钠作为沉淀剂，将湿法磷酸中的铁、铝离子除去。该方法除湿法磷酸中铁、铝离子的效果稳定，操作简便，所生成的沉淀无需过滤，且沉淀可直接作为生产复合肥的添加剂进入到产品中，不会影响复合肥的质量，同时沉淀法所用材料成本低廉，方便易取，具有较强的竞争力，在工业大批量生产中有较强的优势。经本发明方法净化的湿法磷酸，铁、铝离子得到了较好的净化效果；其中铁离子的净化率可达20～70％，铝离子的净化率可达5～30％。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明的方法进行说明，但本发明并不局限于此。

下述实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。

下述实施例中所用的过氧化氢为市售的质量浓度为30％或35％的过氧化氢溶液。所用的湿法磷酸中净化前铁离子含量为3.12％，铝离子含量为1.78％。磷酸中铁、铝离子的检测方法采用Q/YSH 01-2002。

实施例1

在湿法磷酸样品中加入体积分数0.5％的35％过氧化氢溶液，进行氧化预处理，反应6h后，得到预处理后的湿法磷酸。在预处理后的湿法磷酸中同时加入磷酸质量0.5％的草酸钾和0.2％的碳酸钠，在25℃反应24h。所得产品中铁离子含量为2.15％，铝离子含量为1.69％。铁离子的净化率为31％，铝离子的净化率为5％。

实施例2

在湿法磷酸样品中加入体积分数1％的35％过氧化氢溶液，进行氧化预处理，反应6h后，得到预处理后的湿法磷酸。在预处理后的湿法磷酸中先加入磷酸质量0.5％的草酸钾，在35℃反应24h后，再加入磷酸质量0.2％的碳酸钠，继续在35℃反应24h。所得产品中铁离子含量为1.62％，铝离子含量为1.42％。铁离子的净化率为48％，铝离子的净化率为20％。

实施例3

在湿法磷酸样品中加入体积分数1％的35％过氧化氢溶液，进行氧化预处理，反应6h后，得到预处理后的湿法磷酸。在预处理后的湿法磷酸中先加入磷酸质量0.5％的草酸钾，在45℃反应12h后，再加入磷酸质量0.2％的碳酸钠，继续在45℃反应24h。所得产品中铁离子含量为1.06％，铝离子含量为1.51％。铁离子的净化率为66％，铝离子的净化率为15％。

实施例4

在湿法磷酸样品中加入体积分数2％的35％过氧化氢溶液，进行氧化预处理，反应12h后，得到预处理后的湿法磷酸。在预处理后的湿法磷酸中先加入磷酸质量1％的草酸钾，在45℃反应24h后，再加入磷酸质量0.01％的碳酸钠，继续在45℃反应24h。所得产品中铁离子含量为1.78％，铝离子含量为1.57％。铁离子的净化率为43％，铝离子的净化率为12％。

实施例5

在湿法磷酸样品中加入体积分数1％的30％过氧化氢溶液，进行氧化预处理，反应12h后，得到预处理后的湿法磷酸。在预处理后的湿法磷酸中先加入磷酸质量0.2％的草酸钾，在35℃反应12h后，再加入磷酸质量0.5％的碳酸钠，继续在35℃反应12h。所得产品中铁离子含量为1.87％，铝离子含量为1.58％。铁离子的净化率为40％，铝离子的净化率为11％。

Claims

1.一种降低湿法磷酸中铁、铝离子的方法，是先将湿法磷酸用过氧化氢进行氧化处理，再在氧化处理后的湿法磷酸中加入草酸钾和碳酸钠进行反应，从而降低湿法磷酸中的铁、铝离子；所述草酸钾的加入量为湿法磷酸质量的0.2％-1％；所述碳酸钠的加入量为湿法磷酸质量的0.01％-0.5％；所述将湿法磷酸用过氧化氢进行氧化处理中，所述过氧化氢的加入量与所述湿法磷酸的质量比为0.15％-0.8％，氧化反应时间为6-12小时；所述在氧化处理后的湿法磷酸中加入草酸钾和碳酸钠为所述草酸钾和所述碳酸钠同时加入，或为先加入所述草酸钾，间隔12-36h后再加入所述碳酸钠。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述草酸钾的加入量为湿法磷酸质量的0.5％-1％。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述碳酸钠的加入量为湿法磷酸质量的0.02％-0.2％。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述反应的反应温度为15-55℃，反应时间为6-48小时。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述反应的反应温度为25-45℃，反应时间为12-24小时。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述氧化处理过程中，使用的过氧化氢以过氧化氢水溶液的形式存在，所述过氧化氢水溶液中过氧化氢的质量浓度为28％-70％；所述过氧化氢的加入量与所述湿法磷酸的质量比为0.15％-0.6％。