CN1035809A - 一种磷矿除砷的方法 - Google Patents

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何宗全
胡家祥
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Abstract

本发明提供了一种从磷矿中直接除砷的磷矿除砷方法，该法采用稀硫酸按一定比例预处理磷矿粉，然后在磷矿粉中加入助溶剂和还原剂，经高温煅烧后即可，该法除砷率大于80％，磷损率小于15％。

Description

本发明涉及一种除砷的方法，特别是一种磷矿除砷的方法。
目前较为先进的方法是加拿大电还原公司申请的美国专利所采用的方法，即将磷矿粉与一般的磷酸，按CaO∶P2O5＝3∶1混合，混合物干燥，粉碎，并在1200℃至1300℃下，通入少量水蒸汽进行烧结，使砷挥发。该法要求在高温下通入水蒸汽，如不注意操作将会发生爆炸现象，故不安全。同时，还需要较多的磷酸。
本发明的目的是针对现有技术的不足，提出一种简便实用安全的方法。
本发明是这样实现的。采用稀硫酸预处理磷矿粉，经过滤后，在磷矿粉中加入焦炭和食盐或纯碱，拌匀，经高温煅烧即可。
本法采用2.5%至3.5%的稀硫酸，按液固比2.5至3.5∶1预处理磷矿粉，尔后过滤，并在干燥的磷矿粉中加入适量的焦炭和食盐（或纯碱），拌匀，存放15至20小时，经1150℃至1250℃的高温煅烧1.5至2.5小时自然冷却即可，采用本法砷含量由35PPm降为8PPm以下，除砷率大于80%，磷损率小于15%。
一.本发明制取方法：
（1）反应机理
磷矿中的砷无论以硫化物，还是砷盐酸形态存在，磷矿粉经硫酸预处理，干燥后，加入适量助熔剂（食盐或纯碱）和还原剂（炭）并经高温烧结，可使砷挥发掉，化学反应式如下：
1.“砷”以硫化物形态
硫化物先氧化成相应的氧化物
继后，砷的氧化物被炭还原成单质砷挥发掉。反应式如下：
2.“砷”以砷酸盐形态存在
砷酸盐在高温下，被炭还原成单质砷挥发掉。反应式如下：
磷矿粉预处理的目的，在于用硫酸破坏矿石结构，增加反应活性。加入助熔剂，是为降低脱砷的融熔温度。
二.工艺流程：
磷矿粉（1）与浓度为2.5%至3.5%的稀硫酸（2）按重量比约1∶3的比例，在装有搅拌器的酸浸槽（3）中预处理。所得料浆（4），在过滤设备（6）中过滤，并用热水（5）洗涤。分离后的酸浸磷（8）堆放自然干燥，并装入配料槽（10）和掺入适量的食盐（或纯碱）（11）与焦炭（9）拌混后的混合料（12）放入烧结炉，经高温烧结2至3小时的烧结料，即为净化磷矿（14）。
（13）逸出的废气（15），抽入吸收器（16）被（6）的分离液（7）吸收，吸收液（17）在中和槽（19）中用CaO浓度为10%至12%的石灰乳液（18）中和。中和料浆（20）经过滤机（21）分离，滤饼可作磷肥（22）用。
工艺流程图见附图1。
综上所述，本发明的磷矿除砷方法具有工艺流程简单，设备材质要求不高，腐蚀较轻，生产周期短，除砷率高，磷损率较小，安全等优点。
以下结合实施例对本发明作进一步说明：
实施例1：
取150克水和4克95%的硫酸装入酸浸槽，并加热至65℃至70℃。开动搅拌器，均匀加入50克通过80目筛的磷矿粉，加料完毕，保温酸浸2小时。然后，将酸浸料浆在过滤设备中趁热过滤，滤饼用150克70℃至80℃热水洗涤一次，所得酸浸磷矿粉掺入4克焦炭，5克食盐拌匀后的混合料，存放15至20小时后，装入高温炉经1150℃至1250℃煅烧2小时，待自然冷却后，烧结料为49.4克。经上述处理后，原磷矿砷含量由35PPm降为6.4PPm，除砷率为82%，磷损率为14.4%。
实施例2
称取150克和4克95%的硫酸，装入酸浸器，并加热到60℃至70℃后，开动搅拌器，缓慢而均匀地加入50克过80目筛的磷矿粉，加料完毕，保温酸浸2小时，尔后将酸浸料浆在过滤设备中趁热过滤，用100克70℃至80℃热水洗涤，所得滤饼掺入焦炭4克，纯碱3克拌匀后的混合料，存放15至20小时，再装入高温炉，经1150℃至1250℃煅烧2小时，待自然冷却后，烧结料为44.3克。经上述处理后的磷矿，砷含量由35PPm降为7.22PPm，除砷率为81.71%，磷损率为24.54%（以P2O5计）。

Claims (4)

1、一种磷矿除砷的方法，其特征在于使用稀硫酸预处理磷矿粉，经过滤后，在磷矿粉中加入焦炭和食盐(或纯碱)拌匀，经高温煅烧。
2、如权利要求1所述的一种磷矿除砷的方法，其特征在于使用的稀硫酸浓度为2.5%至3.5%。
3、如权利要求1、2所述的一种磷矿除砷的方法，其特征在于稀硫酸与磷矿粉按液固比为2.5至3.5∶1进行预处理磷矿。
4、如权利要求3所述的一种磷矿除砷的方法，其特征在于磷矿粉经预处理后，过滤干燥，并加入适量的焦炭和食盐（或纯碱）拌匀，经1150℃至1250℃高温煅烧2小时，自然冷却。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1058248C (zh) * 1997-09-04 2000-11-08 李乾宽 改焦炉为制磷炉生产低砷磷的设备和方法
CN105480958A (zh) * 2015-12-23 2016-04-13 成都乐氏化工工程有限公司 一种电炉制磷的方法

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