CN102431979B - 湿法磷酸抗沉积剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种湿法磷酸抗沉积剂，它由丙烯酸多元共聚物70～75份、2-磷酸基-1，2，4-三羧酸丁烷(即PBTCA)3～5份、聚马来酸酐20～25份按重量比复配制成。本发明具有生产成本低，生产工艺简单，抗沉积作用强等特点。在湿法磷酸生产中，能阻止或减缓氟硅酸钾和氟硅酸钠等结垢物的形成、延长连续正常生产周期，阻垢性能在60％以上，并且本发明对过滤强度及磷得率不会产生不利影响，因此具有重要的推广应用价值。
Description
技术领域
本发明涉及一种应用于湿法磷酸生产中的抗沉积剂，尤其是涉及一种湿法磷酸抗沉积剂及其制备方法。
背景技术
湿法磷酸生产工业磷酸需用酸分解磷矿，根据其化学过程的不同，湿法磷酸生产通常又分二水物流程、半水物流程、半水一二水再结晶流程和无水物流程等。在湿法磷酸生产中，由于矿石中的有害物质容易形成各种化合物，其中包括溶解度极低的氟硅酸盐，随工艺温度及压力的变化，料浆中原来饱和的化合物容易析出，附着在设备器壁、管壁、酸泵等部位形成垢物，从过滤机的下错气盘开始，磷酸输送管线、气液分离器、酸泵进口管路及酸泵等都结垢严重，使清洗频率增加，装置开车率降低。从结垢物成份分析得知，湿法磷酸生产中结垢物成分主要为氟硅酸、硫酸盐或磷酸盐等，其中主相是氟硅酸钾和氟硅酸钠，氟硅酸钾含量约占56%，氟硅酸钠含量约占24%。当上述结垢物和碳酸盐、有机物、分散性泥质含量高时，生产中一般7～8天需停车清垢一次；如果有害物质含量更高，结垢现象就会越严重，有的企业甚至每3～4天就要停车清垢一次。由于清垢严重影响生产的连续正常运行，给企业带来了较大的经济损失。因此，对如何阻止或减缓结垢物的形成、延长连续正常生产周期的研究就显得十分重要。
发明内容
本发明提供一种湿法磷酸生产中的抗沉积剂及其制备方法，以解决现有在湿法磷酸生产中，矿石中的有害物质容易附着在设备中形成垢物，企业需频繁停车清垢，导致生产成本大大增加，并且清垢既费时又费力等技术问题。
本发明主要是通过下述技术方案得以解决上述技术问题的：一种湿法磷酸抗沉积剂，它由丙烯酸多元共聚物70～75份、2-磷酸基-1，2，4-三羧酸丁烷（即PBTCA）3～5份、聚马来酸酐20～25份按重量比复配制成。
制备上述抗沉积剂包括以下步骤：
a.按质量百分比计量丙烯酸25～31%、丙烯酸甲酯单体13～16%，丙烯磺酸钠7～10%、异丙醇3～6%和去离子水38～46%备用，并且取丙烯酸甲酯单体质量3%的过硫酸铵配制成体积浓度为30%的水溶液备用；
b.将计量好的丙烯酸、丙烯酸甲酯单体，丙烯磺酸钠、异丙醇和去离子水加到聚合反应釜中，控制温度25℃～35℃，开动搅拌器搅拌均匀，然后向反应釜中滴加配制好的过硫酸铵水溶液，滴加时间为60分钟，滴加完毕后，将反应釜升温至85℃，开冷凝器回流保湿1小时，蒸馏出反应后剩余的异丙醇后，得到丙烯酸多元共聚物。
c.取丙烯酸多元共聚物70～75份、2-磷酸基-1，2，4-三羧酸丁烷（PBTCA）3～5份、聚马来酸酐20～25份倒入调和釜中，室温状态下搅拌15～30分钟，即得湿法磷酸抗沉积剂。
本发明具有生产成本低，生产工艺简单，抗沉积作用强等特点。在湿法磷酸生产中，能阻止或减缓氟硅酸钾和氟硅酸钠等结垢物的形成、延长连续正常生产周期，阻垢性能在60%以上，并且本发明对过滤强度及磷得率不会产生不利影响，因此具有重要的推广应用价值。
具体实施方式
实施例1：按质量百分比计量丙烯酸31%、丙烯酸甲酯单体13%，丙烯磺酸钠9%、异丙醇3%和去离子水44%加到聚合反应釜中，控制温度30℃±5℃，开动搅拌器搅拌均匀，然后取丙烯酸甲酯单体总质量3%的过硫酸铵配制成体积浓度为30%的水溶液后向反应釜中滴加，滴加时间为60分钟，滴加完毕后，反应釜升温至85℃，开冷凝器回流保湿1小时，蒸馏出反应后剩余的异丙醇后，得到丙烯酸多元共聚物。检测丙烯酸多元共聚物的固含量为32%±2，相对分子质量为10000～12000。最后按重量比，将丙烯酸多元共聚物70重量份、PBTCA 5重量份、聚马来酸酐25重量份倒入调和釜中，室温状态下搅拌15～30分钟，即得湿法磷酸抗沉积剂。
实施例2：按质量百分比计量丙烯酸25%、丙烯酸甲酯单体16%，丙烯磺酸钠8%、异丙醇5%和去离子水46%加到聚合反应釜中，控制温度30℃±5℃，开动搅拌器搅拌均匀，然后取丙烯酸甲酯单体总质量3%的过硫酸铵配制成体积浓度为30%的水溶液后向反应釜中滴加，滴加时间为60分钟，滴加完毕后，反应釜升温至85℃，开冷凝器回流保湿1小时，蒸馏出反应后剩余的异丙醇后，得到丙烯酸多元共聚物。检测丙烯酸多元共聚物的固含量为32%±2，相对分子质量为10000～12000。最后按重量比，将丙烯酸多元共聚物75重量份、PBTCA 3重量份、聚马来酸酐22重量份倒入调和釜中，室温状态下搅拌15～30分钟，即得湿法磷酸抗沉积剂。
实施例3：按质量百分比计量丙烯酸28%、丙烯酸甲酯单体14%，丙烯磺酸钠7%、异丙醇6%和去离子水45%加到聚合反应釜中，控制温度30℃±5℃，开动搅拌器搅拌均匀，然后取丙烯酸甲酯单体总质量3%的过硫酸铵配制成体积浓度为30%的水溶液后向反应釜中滴加，滴加时间为60分钟，滴加完毕后，反应釜升温至85℃，开冷凝器回流保湿1小时，蒸馏出反应后剩余的异丙醇后，得到丙烯酸多元共聚物。检测丙烯酸多元共聚物的固含量为32%±2，相对分子质量为10000～12000。最后按重量比，将丙烯酸多元共聚物73重量份、PBTCA 4重量份、聚马来酸酐23重量份倒入调和釜中，室温状态下搅拌15～30分钟，即得湿法磷酸抗沉积剂。
实施例4：按质量百分比计量丙烯酸29%、丙烯酸甲酯单体15%，丙烯磺酸钠10%、异丙醇5%和去离子水41%加到聚合反应釜中，控制温度30℃±5℃，开动搅拌器搅拌均匀，然后取丙烯酸甲酯单体总质量3%的过硫酸铵配制成体积浓度为30%的水溶液后向反应釜中滴加，滴加时间为60分钟，滴加完毕后，反应釜升温至85℃，开冷凝器回流保湿1小时，蒸馏出反应后剩余的异丙醇后，得到丙烯酸多元共聚物。检测丙烯酸多元共聚物的固含量为32%±2，相对分子质量为10000～12000。最后按重量比，将丙烯酸多元共聚物72重量份、PBTCA 3重量份、聚马来酸酐25重量份倒入调和釜中，室温状态下搅拌15～30分钟，即得湿法磷酸抗沉积剂。
为了验证本发明的效果，发明人进行了一系列的对比试验。
选取具有代表性的矿样，然后模拟酸解槽条件配置湿法磷酸酸解液，逐步将酸解液温度降至过滤工艺时的温度，并恒温48小时，最后根据系统中的ω（Na2O+K2O）含量计算阻垢率。具体如下：
一．实验方法：静态法。将酸解液由73℃缓缓降至45℃，并恒温48小时（实验中应每2小时补充一次蒸馏水，维持酸解液体积不变）。矿样：ω（Na2O+K2O）=0.8%的湖北磷矿；酸样：ω（H2SO4）=98%的工业硫酸；抗沉积剂种类：实施例1～4。加药量分别为：0 mg/L、150mg/L、200mg/L、250mg/L、300mg/L、350mg/L。
阻垢率计算方法：
二．实验步骤:
2.1配置稀酸溶液8000mL，加热至75℃以上；
2.2加入湖北磷酸矿样64g（0.8%），搅拌至溶解完全；
2.3取上层清液250mL至300mL锥形瓶中，并编号0、A1#、A2#、Ａ3#、Ａ4#、Ｂ1#、Ｂ2#……(共21支)，并放入45℃恒温水槽中，参照下表添加适量的抗沉积剂（实施例1～4）。
2.4.将与过滤设备材质相近的钛二钼不锈钢挂片悬挂于锥形瓶中，并浸入至液面以下1cm左右。
2.5.每2小时往锥形瓶中补充一次蒸馏水，维持液位不变，并记录挂片及锥形瓶底的结垢情况。
2.6.48小时后，将挂片取出过滤，用原子吸收光谱法测定滤液中钾钠含量。
2.7.将滤渣及挂片至于105±5℃烘箱内干燥至恒重。
三．实验数据：
试验数据对比表
四.试验效果分析：
实施例1抗沉积剂对氟硅酸钠的阻垢率高于对氟硅酸钾的阻垢率；实施例2抗沉积剂对氟硅酸钾和氟硅酸钠两种垢的阻垢率较均衡；实施例3、实施例4抗沉积剂对氟硅酸钾的阻垢率高于对氟硅酸钠的阻垢率。
四种抗沉积剂低浓度时阻垢效率较低，但加药浓度达到200mg/L后，阻垢率开始大幅提升；加药浓度达300mg/L效果最佳。加药浓度超过350mg/L，阻垢效果提升不明显或缓缓降低。
未加抗沉积剂时，析出的淤渣相对较牢固地附着于挂片及锥形瓶壁上。而当加入部分抗沉积剂后，虽然挂片及锥形瓶壁上仍沉积有不少淤渣，但附着力差，搅动时，大部分淤渣能较迅速分散于酸解液中。
Claims (1)
1. 一种湿法磷酸抗沉积剂，其特征是它由丙烯酸多元共聚物70～75份、2-磷酸基-1，2，4-三羧酸丁烷3～5份、聚马来酸酐20～25份按重量比复配制成；制备所述湿法磷酸抗沉积剂的方法，包括以下步骤：a.按质量百分比计量丙烯酸25～31%、丙烯酸甲酯单体13～16%，丙烯磺酸钠7～10%、异丙醇3～6%和去离子水38～46%备用，并且取丙烯酸甲酯单体质量3%的过硫酸铵配制成体积浓度为30%的水溶液备用；b.将计量好的丙烯酸、丙烯酸甲酯单体，丙烯磺酸钠、异丙醇和去离子水加到聚合反应釜中，控制温度25℃～35℃，开动搅拌器搅拌均匀，然后向反应釜中滴加配制好的过硫酸铵水溶液，滴加时间为60分钟，滴加完毕后，将反应釜升温至85℃，开冷凝器回流保湿1小时，蒸馏出反应后剩余的异丙醇后，得到丙烯酸多元共聚物；c.取丙烯酸多元共聚物70～75份、2-磷酸基-1，2，4-三羧酸丁烷3～5份、聚马来酸酐20～25份倒入调和釜中，室温状态下搅拌15～30分钟，即得湿法磷酸抗沉积剂。
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Citations (4)
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| CN101928074A (zh) * | 2009-06-25 | 2010-12-29 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种复配阻垢剂及其制备方法 |
| CN101746904A (zh) * | 2009-12-29 | 2010-06-23 | 南京工业大学 | 一种低磷水处理组合物 |
| CN102079584A (zh) * | 2010-12-14 | 2011-06-01 | 成都齐达水处理工程股份有限公司 | 无磷阻垢缓蚀剂及其制备方法和应用 |
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