CN102502501A

CN102502501A - 从含碘磷矿石用半水-二水法生产的湿法磷酸中提取碘的方法

Info

Publication number: CN102502501A
Application number: CN2011103307709A
Authority: CN
Inventors: 何浩明; 解田; 史春英; 胡宏; 贾双珠; 田言; 杨丽萍
Original assignee: Wengfu Group Co Ltd
Current assignee: Wengfu Group Co Ltd
Priority date: 2011-10-27
Filing date: 2011-10-27
Publication date: 2012-06-20

Abstract

本发明公开了从含碘磷矿石用半水-二水法生产的湿法磷酸中提取碘的方法，提碘时，碘的浓度为10~50mg/L，磷酸中P₂O₅质量百分比浓度为40~48%，采用717阴离子交换树脂进行提碘，利用阴离子交换树脂对碘离子具有很强的吸附能力，富集磷酸中的碘，在经过洗脱，析碘过程，对碘进行提取；本发明使用的717阴离子交换树脂富集碘的倍数较高，交换速度快，容易洗脱，可以反复再生，操作简单，降低了生产成本；所选用的氧化剂次氯酸钠，易于控制氧化程度，效果明显；本方法过程简单，提碘后的产品，质量好，产品收得率高。提高了资源回收利用率。

Description

从含碘磷矿石用半水-二水法生产的湿法磷酸中提取碘的方法

技术领域

本发明涉及无机化工技术领域，具体涉及从含碘磷矿石用半水-二水法生产的湿法磷酸中提取碘的方法，从含碘磷矿石下游产品中提碘，属于原材料综合利用方面技术有环保效果。

背景技术

碘是人体内必需的微量元素之一，它对人体的生理有着极其重要的作用；同时碘是制造无机或有机碘化物的基本原料，又是制造各种碘制剂、消毒剂和农药的必不可少的原料，在近代军事工业上国防及尖端技术等方面都有广泛的用途。

我国是缺碘国，各个碘制造企业的生产规模均不大，我国碘产品的原料来源80%以上是从海水出发制碘，世界上，目前工业生产碘的原料主要是海产、各种天然卤水（地下卤水、石油井水、天然气卤水）、智利硝石、海藻和磷肥副产品等，它们大多采用离子交换法。但也有少部分采用空气吹出法。吹出法首先被日本伊西化学工业公司所采用，目前是一种较好的工艺流程，主要是从天然气卤水中制碘。该法是将含碘的母液用硫酸酸化，再加入氧化剂氧化，使碘盐转化为单质碘，同时吹入空气，把碘吹出，吹出后的碘空气再经过吸收，结晶和精制工序制成粗碘。此法虽然成本低，占地面积小，但对碘的浓度要求比较高。

海相沉积型磷矿通常含有30～70mg/kg的碘，一直未得到有效利用。中国专利CN101323434A“一种从湿法磷酸生产的浓磷酸中回收碘的方法”是把稀磷酸经过浓缩成浓磷酸后再进行提取碘，虽然提高了碘的浓度，但其中一部分碘也随之流失；而专利CN101318625B“一种从湿法磷酸生产的稀磷酸中回收点的方法”和专利CN101323435A“从含氟硅酸中提碘的方法”均是针对二水物法湿法磷酸工艺过程或其副产物中提碘，而对于如何从半水-二水工艺中提碘没有提及。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种从含碘磷矿石用半水-二水法生产的湿法磷酸中提取碘的方法。这种方法主要是针对低含量的碘提取分离，在半水-二水湿法磷酸工艺过程中，原料矿石中的大部分碘进入了液体酸中，进入气相中的碘为20～25%，残留在固相中的碘为10～20%，因为强碱性阴离子交换树脂对碘离子具有很强的吸附能力，因此通过用离子交换法，对产物浓磷酸中的碘进行回收利用，既解决了除杂的干扰，又提高了资源综合利用的价值，变废为宝，为我国碘的制取找到了一个新的来源。

本发明技术方案从含碘磷矿石用半水-二水法生产的湿法磷酸中提取碘的方法，在半水-二水湿法磷酸工艺过程中，原料矿石中碘进入浓磷酸中的量占原矿石的60～70%，用强碱性离子交换柱吸附磷酸中的碘，然后将离子交换柱已富集的碘洗脱，分离、精制得到成品碘；具体操作是用P₂O₅质量百分比浓度为40～48%湿法磷酸1000ml，磷酸中的碘I₂浓度为10～50mg/L，首先在所用的磷酸中加入1～5g次氯酸钠进行氧化，使离子碘变成I^3-，再用装有对富集碘倍数高的阴离子交换树脂的交换柱来进行吸附，树脂吸附I^3-后，用质量百分比浓度为5%无水亚硫酸钠溶液把I^3-还原成I^-，再用质量百分比浓度为3～5%的氢氧化钠溶液洗脱，然后用加入酸中的氯酸钾使碘析出，经过滤和离心分离，精制即得成品碘。

与已有技术相比，本发明是从半水-二水湿法磷酸工艺生产浓磷酸工艺的产物中进行提取，摆脱了以往仅从二水工艺流程稀磷酸中提取碘的不足，为碘的制取找到了一个新的来源，减少了环境污染，又改善了碘资源的缺乏状况。

本发明的有益效果，本发明所选用的 717阴离子交换树脂富集碘的倍数较高，交换速度快，容易洗脱，可以反复再生，操作简单，降低了生产成本；所选用的氧化剂次氯酸钠，易于控制氧化程度，效果明显；本方法过程简单，提碘后的产品，质量好，产品收得率高。

具体实施方式：

实施例1：从含碘磷矿石用半水-二水法生产的湿法磷酸中提取碘的方法，浓磷酸中碘的浓度为10mg/L，磷酸中P₂O₅的质量百分比浓度为48%；对于产物液相中的酸，在每1000mL滤液中加入次氯酸钠1g进行氧化，使离子碘变成I^3-，再通过装有富集碘倍数高的717阴离子交换树脂的交换柱进行吸附，树脂吸附I^3-后，用质量百分比浓度为5%无水亚硫酸钠溶液把I^3-还原成I^-，然后用质量百分比浓度3%的氢氧化钠溶液洗脱，再用加入酸中的2g氯酸钾使碘析出，经过滤和离心分离，精制即得碘4.27mg, 产品得率42.70%。

实施例2：从含碘磷矿石用半水-二水法生产的湿法磷酸中提取碘的方法，浓磷酸中碘的浓度为18mg/L，磷酸中P₂O₅的质量百分比浓度为45%；对于产物液相中的酸，在每1000mL滤液中加入次氯酸钠3g进行氧化，使离子碘变成I^3-，再通过装有富集碘倍数高的717阴离子交换树脂的交换柱进行吸附，树脂吸附I^3-后，用质量百分比浓度为5%无水亚硫酸钠溶液把I^3-还原成I^-，然后用3.5%的氢氧化钠溶液洗脱，再用加入酸中的4g氯酸钾使碘析出，经过滤和离心分离，精制即得碘9.89 mg，产品得率54.94%。

实施例3: 从含碘磷矿石用半水-二水法生产的湿法磷酸中提取碘的方法,碘的浓度为26mg/L，酸中P₂O₅的质量百分比浓度为43%。对于产物液相中的酸，在每1000mL滤液中加入次氯酸钠4g进行氧化，使离子碘变成I^3-，再通过装有富集碘倍数高的717阴离子交换树脂的交换柱进行吸附，树脂吸附I^3-后，用质量百分比浓度为5%无水亚硫酸钠溶液把I^3-还原成I^-，然后用质量百分比浓度为4%的氢氧化钠溶液洗脱，再用加入酸中的6g氯酸钾使碘析出，经过滤和分离，精制得碘15.25mg，产品得率58.65%。

实施例4: 从含碘磷矿石用半水-二水法生产的湿法磷酸中提取碘的方法,碘的浓度为35mg/L，酸中P₂O₅的质量百分比浓度为42%。对于产物液相中的酸，在每1000mL滤液中加入次氯酸钠4.5g进行氧化，使离子碘变成I^3-，再通过装有富集碘倍数高的717阴离子交换树脂的交换柱进行吸附，树脂吸附I^3-后，用质量百分比浓度为5%无水亚硫酸钠溶液把I^3-还原成I^-，然后用质量百分比浓度为4.5%的氢氧化钠溶液洗脱，再用加入酸中的9g氯酸钾使碘析出，经过滤和分离，精制即得碘18.92 mg，产品得率54.06%。

实施例5: 从含碘磷矿石用半水-二水法生产的湿法磷酸中提取碘的方法,碘的浓度为50mg/L，酸中P₂O₅的质量百分比浓度为40%。对于产物液相中的酸，在的每1000mL滤液中加入次氯酸钠5g进行氧化，使离子碘变成I^3-，再通过装有富集碘倍数高的717阴离子交换树脂的交换柱进行吸附，树脂吸附I^3-后，用5%无水亚硫酸钠溶液把I^3-还原成I^-，然后用5%的氢氧化钠溶液洗脱，再用加入酸中的10g氯酸钾使碘析出，经过滤和分离，精制即得碘31.02 mg，产品得率62.04%。

Claims

1. 从含碘磷矿石用半水-二水法生产的湿法磷酸中提取碘的方法，其特征是在半水-二水湿法磷酸工艺过程中，原料矿石中碘进入浓磷酸中的量占原矿石的60～70%，用强碱性离子交换柱吸附磷酸中的碘，然后将离子交换柱已富集的碘洗脱，分离、精制得到成品碘；具体操作是用P₂O₅质量百分比浓度为40～48%湿法磷酸1000ml，磷酸中的碘I₂浓度为10～50mg/L，首先在所用的磷酸中加入1～5g次氯酸钠进行氧化，使离子碘变成I^3-，再用装有对富集碘倍数高的阴离子交换树脂的交换柱来进行吸附，树脂吸附I^3-后，用质量百分比浓度为5%无水亚硫酸钠溶液把I^3-还原成I^-，再用质量百分比浓度为3～5%的氢氧化钠溶液洗脱，然后用加入酸中的氯酸钾使碘析出，经过滤和离心分离，精制即得成品碘。