CN104107585A - 一种硝酸分解磷矿过程中强化分离酸不溶物的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种硝酸分解磷矿萃取磷酸过程中强化分离酸不溶物的方法,该方法是在硝酸分解磷矿制取磷酸的过程中加入助滤剂对酸不溶物表面物性的影响，改善酸不溶物的过滤性能从而强化酸不溶物的分离效率及效果，具体的工艺过程包括：第一步，酸不溶物表面改性：在硝酸分解磷矿萃取磷酸过程中，加入助滤剂，使其对酸不溶物表面改性，以强化酸不溶物的过滤性能；第二步，酸不溶物的分离：物料在反应槽内停留后可用真空过滤机或板框压滤机过滤，使酸解液与酸不溶物快速彻底分离。本方法将硝酸分解磷矿萃取磷酸过程中产生的酸不溶物的快速彻底地分离出来，降低过滤时间，提高过滤效率。适用于硝酸分解磷矿萃取磷酸或直接生产硝酸磷肥的企业。

Description

一种硝酸分解磷矿过程中强化分离酸不溶物的方法
技术领域
本发明涉及硝酸，也涉及磷矿，具体来说，涉及硝酸分解磷矿萃取磷酸过程中强化分离酸不溶物的方法。
背景技术
硝酸分解磷矿作为一种非硫分解磷矿萃取磷酸的方法已愈来愈受到人们的重视。然而从上世纪初俄国科学家发现硝酸分解磷矿的前途到中叶进行的系统研究、以及后来的工业化过程中都未彻底解决酸不溶物的有效分离问题。直到现在国内外有关的硝酸分解磷矿萃取磷酸的工艺仍釆用自然沉降或旋流分离的方法来分离酸不溶物，该方法分离酸不溶物的效率低、占用场地大、分离效果不彻底。中国专利数据库中，近年来出现了一些相关的专利技术，即：201110022224.9号《硝酸分解磷矿所得酸解液的净化处理方法》，该法是将硝酸分解磷矿产生的酸解液加入硫酸铵或硫酸搅拌均匀后反应，再将酸解液过滤，除去酸解液中的酸不溶物和有机浮游物；该法分离效果并不尽如人意；201110022219.8号《一种硝酸分解磷矿过程中所得酸解液的助滤净化方法》，该法是向硝酸分解磷矿过程中所得酸解液中加入珍珠岩、硅藻土、腐植酸、膨润土、木屑中的一种或几种作为助滤剂，搅拌均匀后过滤，除去酸解液中的酸不溶物和有机浮游物，滤液为净化后的酸解液；该法在除去酸不溶物的同时带来新的杂质。长期以来, 酸不溶物的有效分离仍然是硝酸分解磷矿萃取磷酸最大的技术难题之一。
发明内容
本发明的目的在于提供一种硝酸分解磷矿萃取磷酸过程中强化分离酸不溶物的方法，以解决硝酸分解磷矿萃取磷酸最大的技术难题，实现酸不溶物的有效分离。
发明人提供的硝酸分解磷矿萃取磷酸过程中强化分离酸不溶物的方法，是在硝酸分解磷矿制取磷酸的过程中加入助滤剂对酸不溶物表面物性的影响，改善酸不溶物的过滤性能从而提高酸不溶物的分离效率及效果，具体的工艺过程包括：
第一步  酸不溶物表面改性
在硝酸分解磷矿萃取磷酸过程中，加入助滤剂，使其对酸不溶物表面改性，以强化酸不溶物的过滤性能；
第二步 酸不溶物的分离
物料在反应槽内达到一定的停留时间后用真空过滤机在真空条件下过滤，或用板框压滤机过滤，以使酸解液与酸不溶物快速彻底分离；
所述硝酸是质量分数为60％±5％的硝酸；所述磷矿是80％过100目的磷矿粉；所述助滤剂是硫酸钙固体粉末。
上述方法的第一步中，所述加入助滤剂的量以质量分数计是投矿量的3％～20％。硫酸钙固体粉末的细度为80％过200目。
上述方法的第二步中，所述物料在反应槽内的停留时间为1.5h；所述真空过滤机控制的真空度为6800～7300Pa。
本发明方法可以将硝酸分解磷矿萃取磷酸过程中产生的酸不溶物的快速彻底地分离出来，大大降低过滤时间，提高了过滤效率。适用于硝酸分解磷矿萃取磷酸或直接生产硝酸磷肥的企业。
附图说明
 附图1为硝酸分解磷矿强化分离酸不溶物工艺流程示意框图。
具体实施方式
实施例1： 以硝酸、磷矿粉为原料
磷矿的酸解仍沿用现有工业化生产工艺。磷矿粉80％过100目，酸解用质量分数为60％±5％的硝酸，用量为理论量的110％，酸解温度60℃～65℃，停留时间为1.5小时。酸不溶物的分离试验如下：
    试验用磷矿粉----瓮安磷精矿的组成
项目 P2O5 CaO MgO Fe2O3 Al2O3 F AI 灼失
质量分数 34.05 49.00 1.28 0.53 0.61 3.21 5.0 3.8
试验用硝酸为试剂硝酸，质量分数为65％～68％，用水配成60％。
将质量分数为60％的硝酸630g(理论量的108％)与上批洗液160mL加入1000mL烧杯中，启动搅拌器调节转速至300r/min，加入助滤剂硫酸钙45g，磷矿粉300g，加入速度以泡沫不溢出为准；随着加料量的增加逐步调高搅拌器转速至500r/min，物料温度由于化学反应自然升温，调节电热功率使反应温度保持在60℃～65℃，加料时间持续40min，再保持90min后将物料用直径110㎜布氏漏斗过滤，待滤饼表面抽干(平均13min)后用二洗液和150mL60℃的热水二次逆流洗涤，一洗液用于下批矿酸解。 
 助滤剂用量对过滤时间的影响
助滤剂用量,% 0 3 5 10 15
过滤时间,min ≥4800 45 24 15 13

Claims (3)

1.一种硝酸分解磷矿萃取磷酸过程中强化分离酸不溶物的方法，其特征在于该方法是在硝酸分解磷矿制取磷酸的过程中加入助滤剂对酸不溶物表面物性的影响，改善酸不溶物的过滤性能从而强化酸不溶物的分离效率及效果，具体的工艺过程包括：
第一步  酸不溶物表面改性
在硝酸分解磷矿萃取磷酸过程中，加入助滤剂，使其对酸不溶物表面改性，以强化酸不溶物的过滤性能；
第二步 酸不溶物的分离
物料在反应槽内达到一定的停留时间后用真空过滤机在真空条件下过滤，或用板框压滤机过滤，以使酸解液与酸不溶物快速彻底分离；
所述硝酸是质量分数为60％±5％的硝酸；所述磷矿是80％过100目的磷矿粉；所述助滤剂是硫酸钙固体粉末。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述第一步中，所述加入助滤剂的量以质量分数计是投矿量的3％～20％；所述助滤剂硫酸钙固体粉末的细度为80％过200目。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述第二步中，所述物料在反应槽内达到的停留时间为1.5h；所述真空过滤机控制的真空度为6800～7300Pa。
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