CN102730642B - 一种气液混提碘回收工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种气液混提碘回收工艺，是将氧化剂加入由磷矿石浸入硫酸后制得的含碘稀磷酸中，得到气相碘后，经还原剂反应析出碘；其特征在于，它是将磷矿石和硫酸反应得到的含碘稀磷酸和含碘废气同时引入气液混提一体化碘回收装置中充分混合，加入氧化剂反应得到碘分子，再在控制温度条件下加入还原剂得到浓缩碘液，经两级净化、析出、过滤、精馏提纯得到成品碘。本发明弥补了从含碘磷矿生产磷产品时产生的废弃物中提取碘方法的不足，可同时回收含碘稀磷酸和含碘废气中的碘，还可通过两级净化脱氟、除去絮状物和杂质，提高碘的纯度；此外，本发明工艺简单、回收率高，经济成本较低，且能充分利用含碘废气，减少尾气排放对环境的污染。

Description

一种气液混提碘回收工艺
技术领域
本发明涉及一种气液混提碘回收工艺，属于化工技术领域。
背景技术
碘是稀缺资源之一。磷矿中大都伴生有碘的氧化物，含量一般在30ppm左右，碘品位低、储量大。在长期生产中，含碘磷矿石在与硫酸反应时，磷矿石中碘分别进入了反应产生的液体酸和气体中。在以二水法湿法磷酸工艺进行生产时，磷矿石中50%的碘进入液体酸中，30%的碘进入反应产生气体中，余量进入磷石膏（渣）。在以半水法湿法磷酸工艺进行生产时，磷矿石中20%的碘进入液体酸中，70%的碘进入反应产生气体中，余量进入磷石膏（渣）。可见，含碘废气和含碘废液中的碘含量都是很大的。因此，研究出一种能够同时从含碘废气和含碘废液中，即同时从气态和液态的含碘物中回收碘的方法，将大大提高碘回收率。
中国专利ZL03135817.9公开了从含碘磷矿石生产磷产品时产生的废弃物中提取碘的方法，主要是以磷矿石生产磷产品时产生的废弃物（循环水、废水、废气）作为提碘的原料，从中分别提取碘或碘的化合物。该方法的缺陷是不能同时从含碘废气和含碘废液中回收碘。
中国专利ZL200510003058.2公开了一种从含碘磷矿石生产过程中产生的稀磷酸内提取碘的方法，主要是在磷酸中加入双氧水作为氧化剂反应，用热空气吹出其中的分子碘，然后用亚硫酸钠的碱性溶液吸收，再加入次氯酸钠，使碘析出。该方法的不足在于萃取过程中的萃取率不高，且不能同步从含碘磷矿石生产过程中产生的含碘废气中提取碘。
中国专利ZL200810302681.1公开了一种从湿法磷酸生产的稀磷酸中回收碘的方法，主要是在稀磷酸和复合氧化剂产生反应后，以酸性溶液吸收分子碘，再加入双氧水使碘析出，经过滤和分离得到成品碘。该方法是从含碘的稀磷酸中提取碘，其不足之处在于不能同步提取含碘废气中的碘。
中国专利ZL200810302352.7公开了一种从含碘黄磷厂循环水中提取碘的方法，主要是向循环水中加入复合氧化剂，使碘升华后用空气吹出，再用酸性溶液吸收，接着加入双氧水，使碘析出。此法依然不能同步提取含碘废气的碘。
申请号为200910102772.5的中国专利申请文件公开了一种从含碘磷矿石中萃取碘的方法，该方法主要是在磷酸中加入氧化剂后引入萃取塔，然后将萃取器切向进气使磷酸产生旋流，接着选择鼓泡式筛板使萃取气和稀酸充分接触，萃取稀磷酸中的碘分子。该方法须配合磷矿碘萃取塔使用，其中的不足在于，对含碘磷矿石的处理和对碘分子的萃取方式未作出说明。
综上所述，改良现有技术中的碘回收工艺，是十分必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种气液混提碘回收工艺，能够在磷生产工艺中产生的含碘稀磷酸和含碘废气里同时回收碘，实现动力消耗少，氧化剂消耗少，利于碘回收的效果。
一种气液混提碘回收工艺，是将氧化剂加入由磷矿石浸入硫酸后制得的含碘稀磷酸中，得到气相碘后，经还原剂反应产生碘离子溶液再次氧化后结晶析出成品碘；其特征在于，它是将磷矿石和硫酸反应得到的含碘稀磷酸和含碘废气同时引入气液混提一体化碘回收装置中充分混合，加入氧化剂反应得到碘分子，再在控制温度条件下加入还原剂得到浓缩碘液，经两级净化、氧化析出结晶、过滤、精馏提纯得到成品碘。
本发明的主要步骤包括：（1）制备含碘稀磷酸；（2）经气液混提制得浓缩碘液；（3）通过一级净化、二级净化得到碘离子溶液；（4）析碘、过滤得到粗碘；（5）精馏、提纯制得精碘。
所述制备含碘稀磷酸是将硫酸加入磷矿石中，经搅拌、澄清、过滤，制得含碘稀磷酸，产生含碘废气。
所述经气液混提制得浓缩碘液，是将含碘稀磷酸引入气液混提一体化碘回收装置中，同时将含碘废气引入该装置中，先向含碘稀磷酸中加入氧化剂，在装置内部的气液混合分离器的作用下，含碘气体与液体充分混合，酸中的碘进入气相状态。然后将富含碘的气体通过气液混提一体化碘回收装置内部的倒漏斗装置，引入回收装置上部，并控制温度≤39℃，用含还原剂的洗水洗涤含碘清液，循环往复得到浓缩碘液。
所述一级净化是将浓缩碘液引入一级净化槽，加入脱氟剂，除去含氟磷石膏；所述二级净化是将一级净化所得液相引入二级净化槽，加入絮凝剂，除去杂物后得到碘离子溶液。
所述析碘是在析碘槽内，向经由两级净化所得的碘离子溶液中，加入次氯酸、高氯酸或者氯气，析出碘结晶物，经过滤得到粗碘。
所述控制温度对于1000kg含碘76ppm的磷矿石要求温度≤39℃；对于1000kg含碘45ppm的磷矿石要求温度≤36℃；对于1000kg含碘30ppm的磷矿石要求温度≤33℃。
所述的还原剂是2%~5%的亚硫酸溶液。
所述的脱氟剂、絮凝剂是指白云石。
本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明弥补了从含碘磷矿生产磷产品时产生的废弃物中提取碘方法的不足，可同时回收含碘稀磷酸和含碘废气中的碘，还可通过两级净化脱氟、除去絮状物和杂质，提高碘的纯度；此外，本发明工艺简单、回收率高，经济成本较低，且能充分利用含碘废气，减少尾气排放对环境的污染。
附图说明
图1为本发明的步骤图。
具体实施方式
结合图1，本发明的具体实施步骤如下所述。
将硫酸加入磷矿石中，经搅拌、澄清、过滤，制得含碘稀磷酸，产生含碘废气。将含碘稀磷酸引入气液混提一体化碘回收装置中，同时将含碘废气引入该装置中。先向含碘稀磷酸中加入氧化剂（如次氯酸、高氯酸或者氯气），在装置内部的气液混合分离器的作用下，含碘气体与液体充分混合，酸中的碘进入气相状态。然后将富含碘的气体通过气液混提一体化碘回收装置内部的倒漏斗装置，引入回收装置上部，并控制温度≤39℃，用含还原剂的洗水洗涤含碘清液，循环往复得到浓缩碘液。将浓缩碘液引入一级净化槽，加入脱氟剂（白云石粉末），除去含氟磷石膏；将一级净化所得液相引入二级净化槽，加入絮凝剂（白云石），除去杂物后得到碘离子溶液。在析碘槽内，向经由两级净化所得的碘离子溶液中，加入氧化剂（如次氯酸、高氯酸或者氯气），析出碘结晶物，经过滤得到粗碘。最后经过精馏、提纯得到精碘。
实施例1
取总量1000kg含碘76ppm的磷矿石，经搅拌、澄清、过滤，制得含碘稀磷酸，产生含碘废气。将含碘稀磷酸引入气液混提一体化碘回收装置中，同时将含碘废气引入该装置中。先向含碘稀磷酸中加入次氯酸，在装置内部的气液混合分离器的作用下，含碘气体与液体充分混合，酸中的碘进入气相状态。然后将富含碘的气体通过气液混提一体化碘回收装置内部的倒漏斗装置，引入回收装置上部，控制温度39℃，用2%的亚硫酸溶液回收碘，得到的含碘清液循环洗涤浓缩后，得到浓缩碘液，在一级净化槽内加入白云石粉末进行一级净化，在二级净化槽中加入白云石粉末进行二级净化，再通入氯气，过滤后即得到较大颗粒结晶的碘。
实施例2
取总量1000kg含碘45ppm的磷矿石，经搅拌、澄清、过滤，制得含碘稀磷酸，产生含碘废气。将含碘稀磷酸引入气液混提一体化碘回收装置中，同时将含碘废气引入该装置中。先向含碘稀磷酸中加入高氯酸，在装置内部的气液混合分离器的作用下，含碘气体与液体充分混合，酸中的碘进入气相状态。然后将富含碘的气体通过气液混提一体化碘回收装置内部的倒漏斗装置，引入回收装置上部，控制温度36℃，用3%的亚硫酸溶液回收碘，得到的含碘清液循环洗涤浓缩后，得到浓缩碘液，在一级净化槽内加入白云石进行一级净化，在二级净化槽中加入白云石进行二级净化，加入高氯酸氧化后，即得到较大颗粒结晶的碘。
实施例3
取总量1000kg含碘30ppm的磷矿石，经搅拌、澄清、过滤，制得含碘稀磷酸，产生含碘废气。将含碘稀磷酸引入气液混提一体化碘回收装置中，同时将含碘废气引入该装置中。先向含碘稀磷酸中加入氯气，在装置内部的气液混合分离器的作用下，含碘气体与液体充分混合，酸中的碘进入气相状态。然后将富含碘的气体通过气液混提一体化碘回收装置内部的倒漏斗装置，引入回收装置上部，控制温度为33℃，用5%的亚硫酸溶液回收碘，得到的含碘清液循环洗涤浓缩后，得到浓缩碘液，在一级净化槽内加入白云石进行一级净化，在二级净化槽中加入白云石进行二级净化，加入次氯酸氧化后，即得到较大颗粒结晶的碘。

Claims (3)

1.一种气液混提碘回收工艺，其特征在于，主要包括以下步骤：（1）制备含碘稀磷酸；（2）经气液混提制得浓缩碘液；（3）通过一级净化、二级净化得到碘离子溶液；（4）析碘、过滤得到粗碘；（5）精馏、提纯制得精碘；
所述制备含碘稀磷酸是将硫酸加入磷矿石中，经搅拌、澄清、过滤，制得含碘稀磷酸，产生含碘废气；
所述一级净化是将浓缩碘液引入一级净化槽，加入脱氟剂，除去含氟磷石膏；
所述二级净化是将一级净化所得液相引入二级净化槽，加入絮凝剂，除去杂物后得到碘离子溶液；
所述经气液混提制得浓缩碘液，是将含碘稀磷酸引入气液混提一体化碘回收装置中，同时将含碘废气引入该装置中，先向含碘稀磷酸中加入次氯酸、高氯酸或者氯气，在装置内部的气液混合分离器的作用下，含碘气体与液体充分混合，酸中的碘进入气相状态,然后将富含碘的气体通过气液混提一体化碘回收装置内部的倒漏斗装置，引入回收装置上部，并控制温度≤39℃，用含还原剂的洗水洗涤含碘清液，循环往复得到浓缩碘液；
所述析碘是在析碘槽内，向经由两级净化所得的碘离子溶液中，加入氧化剂，析出碘结晶物，经过滤得到粗碘。
2.根据权利要求1所述的一种气液混提碘回收工艺，其特征在于，所述的脱氟剂、絮凝剂是指白云石。
3.根据权利要求1所述的一种气液混提碘回收工艺，其特征在于，还原剂是2%～5%的亚硫酸溶液。
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