CN102580362B - 化学絮凝法分离硝酸磷肥生产中酸不溶物的工艺流程 - Google Patents

化学絮凝法分离硝酸磷肥生产中酸不溶物的工艺流程 Download PDF

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Abstract

本发明公开了化学絮凝沉淀法分离硝酸磷肥生产中酸不溶物的工艺流程，关键在于根据生产的实际情况，设置多个絮凝沉降槽，来自原料车间的磷矿粉与过量的60％的硝酸在酸解槽1充分反应后，反应得到的酸解液经分配器2按顺序先后进入多个絮凝沉降槽3，在絮凝剂配置槽4内水解好的絮凝剂溶液按照设计用量按顺序先后添加到多个絮凝剂沉降槽3内，同时槽内的搅拌桨充分搅拌，絮凝沉降槽内的清液及未分离出来的细小酸不溶物随清液经溢流管进入结晶给料槽5；分离出来的酸不溶物经絮凝沉降槽的槽底阀进入洗涤鼓6，进行后续处理，多个絮凝沉降槽之间可以交替轮流进行酸不溶物的絮凝沉降分离过程，使后续流程不间断进行，实现生产连续化。

Description

化学絮凝法分离硝酸磷肥生产中酸不溶物的工艺流程
技术领域
本发明属于固液分离工艺技术领域，具体涉及一种采用化学絮凝法分离硝酸磷肥生产中酸不溶物的工艺流程。
背景技术
酸不溶物的分离是当今世界硝酸磷肥生产领域中面临的最主要的问题之一。这个问题在我国硝酸磷肥生产中显得尤为严重和突出，这是由于虽然我国磷矿储量丰富，但富矿却只占极小比例，90％以上为中、低品位磷矿。中低品位磷矿不仅P2O5含量偏低，而且含多种杂质，尤其是酸不溶物含量很高，平均高达12％～14％。
磷矿中的酸不溶物随着物料通过生产过程中的各个操作单元，对生产过程带来许多不利影响。含固体颗粒的酸解液会给系统设备如泵、搅拌槽、离心机等带来严重磨蚀，不仅增加了备品备件费用和维修费用，还缩短了生产周期；酸不溶物颗粒易于在设备的静止及死角部位和管道的水平部位沉积，造成堵塞，在仪表管路上结垢，严重影响生产的连续稳定运行；固体颗粒还易于附着于换热器表面上生成污垢，降低换热效率；在硝酸钙结晶工序中，酸不溶物也将给硝酸钙结晶造成麻烦，酸不溶物在结晶器冷却盘上沉积，降低传热效率，影响冷却速率，结晶时间延长，甚至影响了硝酸钙结晶的形成；在硝酸钙过滤工序中，较大颗粒酸不溶物还会堵塞滤布，极细的酸不溶物会透过滤网进入母液，随后进入成品，导致成品质量的下降；同时，结晶硝酸钙所带细小的酸不溶物在硝酸钙转化生成碳酸钙时，使碳酸钙结晶晶体变细，显著降低了过滤分离的生产强度。总的来说，酸不溶物对生产造成了严重的影响，并给工厂造成了巨大的经济损失。因此，对磷矿中所含酸不溶物进行分离很有必要，尤其是对含有大量酸不溶物的中国磷矿，酸不溶物的分离成为硝酸磷肥工艺中的重要环节。
针对这一问题，已有一种用化学絮凝剂分离硝酸磷肥生产中酸不溶物的方法。该方法是将针对性的化学絮凝剂与硝酸磷肥生产中的酸解液混合，酸解液中的酸不溶物微小颗粒在絮凝剂的作用下发生絮凝现象，颗粒凝聚形成大体积絮团，从而从酸解液中分离出来。由于在絮凝过程中，溶液不能有大幅度的流动，以免使已经凝聚在一起的大颗粒重新搅碎成小颗粒，变成不能被沉淀的颗粒，因此，此方法在絮凝过程中需要使酸解液有一段静置时间，导致了生产的不连续性。为了保证生产的连续性，提高生产效率，还需要针对化学絮凝剂分离硝酸磷肥生产中酸不溶物的方法提出相应的工艺流程。
发明内容
本发明的目的在于克服用化学絮凝法分离硝酸磷肥生产中酸不溶物时导致的生产不连续的不足，而提供一种针对性的生产工艺流程，从而保证生产的连续性，提高生产效率。
本发明所提供的化学絮凝沉淀法对硝酸磷肥生产中酸不溶物的分离工艺，关键在于根据生产的实际情况，设置多个絮凝沉降槽，使几个絮凝沉降槽之间可以交替轮流进行酸不溶物的絮凝沉降分离过程，使后续流程不间断进行，实现生产连续化。具体工艺流程如下：
首先，进料：来自原料车间的磷矿粉与过量的60％的硝酸在酸解槽1充分反应后，反应得到的酸解液经分配器2按顺序先后进入多个絮凝沉降槽3；
其次，絮凝：在絮凝剂配置槽4内水解好的絮凝剂溶液按照设计用量按顺序先后添加到多个絮凝剂沉降槽3内，同时槽内的搅拌桨充分搅拌，搅拌均匀后，静置半小时；
最后，分离：絮凝沉降槽内的清液及未分离出来的细小酸不溶物随清液经溢流管进入结晶给料槽5；分离出来的酸不溶物经絮凝沉降槽的槽底阀进入洗涤鼓6，进行后续处理。
以上三个步骤，即絮凝沉降槽进料、絮凝和分离过程，在每一个絮凝沉降槽中按顺序依次进行，并联连接的多个絮凝沉降槽根据进料、絮凝和分离各步骤所需的时间来安排各絮凝沉降槽之间的流程交替过程：当第一个絮凝沉降槽的分离过程完成后，第二个絮凝沉降槽的进料和絮凝两步骤已经完成，紧接着开始进行上清液和酸不溶物沉淀的分离，从而使第一个絮凝沉降槽的分离过程和第二个絮凝沉降槽的分离过程连续进行；当第二个絮凝沉降槽的分离过程完成后，第三个絮凝沉降槽的进料和絮凝两步骤已经完成，紧接着开始进行上清液和沉淀物的分离，从而使第二个絮凝沉降槽的分离过程和第三个絮凝沉降槽的分离过程连续进行，以此类推，当最后一个絮凝沉降槽的分离过程完成时，第一个絮凝沉降槽的进料和絮凝过程已经完成，在最后一个絮凝沉降槽的分离过程完成之后紧接着开始进行分离过程；以上过程循环往复进行。多个絮凝沉降槽的上清液和酸不溶物沉淀的分离过程按顺序先后连续进行，其目的在于使分离工序后的各个生产过程能够连续，即上清液能够源源不断的进入结晶给料槽进行硝酸钙的结晶及后续生产过程，同时，酸不溶物沉淀能够源源不断的进入洗涤鼓进行后续处理。
根据进料、絮凝、分离各步骤所需时间，控制相邻两个絮凝沉降槽的相邻的同步骤的时间间隔为分离所需的时间。
本发明有以下优点：
1)本发明所提供的生产工艺简单灵活，可根据生产的实际需要，比如进料、絮凝和分离各步骤所需时间、容器的大小、场地大小等实际生产条件，灵活设置所需絮凝沉降槽的个数。
2)本发明所提供的生产工艺可以有效地解决因絮凝过程中需要一段静止时间而导致生产过程间断的问题和缺陷，利用多个絮凝沉降槽轮流交替作业，从而保证的后续生产的连续化，有效地提高了生产效率。
3)本发明对使用化学絮凝法分离酸不溶物的硝酸磷肥生产工艺提供了重要的思路，实际生产中可以根据实际情况调整絮凝沉降槽的数量以及各工序所用时间。
附图说明
图1实施例1化学絮凝分离法分离硝酸磷肥生产中酸不溶物的工艺流程示意图；
1-酸解槽2-分配器3-A-絮凝沉降槽A  3-B-絮凝沉降槽B
3-C-絮凝沉降槽C  4-絮凝剂配制槽5-结晶给料槽6-洗涤鼓
具体实施例
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及优势，兹例举以下实例，并配以附图1详细说明如下：
实施例1
以设置三个絮凝沉降槽A、B和C为例，具体工艺流程如下(如图1所示)：
1)进料：来自原料车间的磷矿粉与过量的60％的硝酸在酸解槽1充分反应后，反应得到的酸解液经分配器2按顺序先后分别进入絮凝沉降槽3-A、3-B、3-C。
2)絮凝：在絮凝剂配置槽4内水解好的絮凝剂溶液按照设计用量按顺序先后添加到三个絮凝剂沉降槽内，同时槽内的搅拌桨充分搅拌，搅拌均匀后，静置半小时。
3)分离：A槽中的清液及未分离出来的细小酸不溶物随清液经溢流管进入结晶给料槽5，酸不溶物经絮凝沉降槽的槽底阀进入洗涤鼓6，进行后续处理。当A槽的分离过程完成后，要保证B槽的进料和絮凝两步骤已经完成，可以紧接着开始进行上清液和酸不溶物沉淀的分离，从而使A槽的分离过程和B槽的分离过程连续进行；当B槽的分离过程完成后，要保证C槽的进料和絮凝两步骤已经完成，可以紧接着开始进行上清液和沉淀物的分离，从而使B槽的分离过程和C槽的分离过程连续进行，当C槽的分离过程完成时，要保证A槽的进料和絮凝过程已经完成，可以在C槽的分离过程完成之后紧接着开始进行分离过程。如此循环往复进行。
假设进料需要10分钟时间；絮凝沉降过程需要30分钟时间；上清液和酸不溶物沉淀的分离过程需要20分钟时间，则A、B、C三个絮凝沉降槽的各工序操作时间按照表1行，以保证酸不溶物在絮凝沉降槽中分离后的工序能够连续进行。
表1A、B、C三个絮凝沉降槽在不同时间段进行的工序
可以看出，按表1安排各个工序，可以使三个絮凝沉降槽交替进行分离工序，从而保证了上清液和酸不溶物沉淀在时间上连续进行分离，使后续生产具有连续性。

Claims (2)

1.化学絮凝沉淀法分离硝酸磷肥生产中酸不溶物的工艺流程，其特征在于，根据生产的实际情况，设置多个絮凝沉降槽，使几个絮凝沉降槽之间可以交替轮流进行酸不溶物的絮凝沉降分离过程，使后续流程不间断进行，实现生产连续化；具体工艺流程如下：
首先，进料：来自原料车间的磷矿粉与过量的60％的硝酸在酸解槽(1)充分反应后，反应得到的酸解液经分配器(2)按顺序先后进入多个絮凝沉降槽(3)；
其次，絮凝：在絮凝剂配置槽(4)内水解好的絮凝剂溶液按照设计用量按顺序先后添加到多个絮凝剂沉降槽(3)内，同时槽内的搅拌桨充分搅拌，搅拌均匀后，静置半小时；
最后，分离：絮凝沉降槽内的清液及未分离出来的细小酸不溶物随清液经溢流管进入结晶给料槽(5)；分离出来的酸不溶物经絮凝沉降槽的槽底阀进入洗涤鼓(6)，进行后续处理；
以上三个步骤，即絮凝沉降槽进料、絮凝和分离过程，在每一个絮凝沉降槽中按顺序依次进行，并联连接的多个絮凝沉降槽根据进料、絮凝和分离各步骤所需的时间来安排各絮凝沉降槽之间的流程交替过程：当第一个絮凝沉降槽的分离过程完成后，第二个絮凝沉降槽的进料和絮凝两步骤已经完成，紧接着开始进行上清液和酸不溶物沉淀的分离，从而使第一个絮凝沉降槽的分离过程和第二个絮凝沉降槽的分离过程连续进行；当第二个絮凝沉降槽的分离过程完成后，第三个絮凝沉降槽的进料和絮凝两步骤已经完成，紧接着开始进行上清液和沉淀物的分离，从而使第二个絮凝沉降槽的分离过程和第三个絮凝沉降槽的分离过程连续进行，以此类推，当最后一个絮凝沉降槽的分离过程完成时，第一个絮凝沉降槽的进料和絮凝过程已经完成，在最后一个絮凝沉降槽的分离过程完成之后紧接着开始进行分离过程；以上过程循环往复进行。
2.按照权利要求1的工艺流程，其特征在于，根据进料、絮凝、分离各步骤所需时间，控制相邻两个絮凝沉降槽的相邻的同步骤的时间间隔为分离所需的时间。
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