CN104743534B - 降低磷酸固含量的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种降低磷酸固含量的方法，在沉降槽上端安装导酸筒，导酸筒伸到沉降槽内的下部，将未净化的浓磷酸、温度为90‑100℃的热水和净化剂从导酸筒中加入到沉降槽的下部；未净化的浓磷酸与热水的体积比为20‑25∶1，净化后的磷酸从沉降槽的上部磷酸出口排出，沉渣从沉降槽的底部的排渣口排出。本发明将浓磷酸、净化剂和蒸汽冷凝水一起加入导酸筒中，一方面可以在导酸筒中进行反应，混合物在导酸筒的导流作用下，直接到达沉降槽体的底部，渣直接沉降在底部，不会进入到上部，磷酸从上部排出，排出的磷酸中固含量大大降低。另外通过加入蒸汽冷凝水，对浓磷酸进行预热，降低浓磷酸的粘度，使得固形物更易沉降，一次沉降就能使得固形物降低至3％左右。

Description

降低磷酸固含量的方法

技术领域

本发明涉及一种湿法磷酸中对浓磷酸进行沉降处理的降低磷酸固含量的方法。

背景技术

湿法磷酸生产过程为：将磷矿浆(磷矿石加水研磨得到)、硫酸加入萃取槽，反应后得到磷酸和磷石膏，经过滤得稀磷酸(P₂O₅在23-27％)，磷石膏排放堆存。稀磷酸经过沉降后送到浓缩系统后得浓磷酸(P₂O₅在40-47％)，浓磷酸中的固含量一般大于10％(在和硫酸反应时，会将磷矿石中的有机和无机的杂质混入稀磷酸中，如钙镁铝铁钠钾等金属阳离子，硫酸根、硅酸根、硅酸铝根及它们所构成的沉淀性的结垢性的盐类，还有有机物和生物有机凝胶类物质等)，严重影响磷酸品质及后续产品养分含量，需要沉降处理，浓磷酸经过沉降后送后工序，与氨中和生产磷酸二铵。

磷酸中固形物是磷复肥行业生产的一个重大问题。目前，在磷酸净化过程中，都是采用将磷酸和净化剂加入沉降槽中，在沉降槽中进行沉降反应，渣从底部排除，磷酸从沉降槽的上中下三个出酸口排出。如中国专利CN201320561132通常进入沉降槽原酸固含量在10％以上，经过这样的一级沉降后固含量还大于7％，磷酸品质差给后续化肥生产或磷酸使用增大难度，常因磷酸固含量较高而影响最终产品质量，为了达到较好产品质量，被迫使用品质更好的磷矿等原料和增加其他调节方法，使最终化肥产品成本居高不下。

发明内容

针对现有的问题，本发明的目的在于提供一种降低磷酸固含量的方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：一种降低磷酸固含量的方法，其特征在于：包括：在沉降槽上端安装导酸筒，所述导酸筒伸到沉降槽内的下部，将未净化的浓磷酸、温度为90-100℃的热水和净化剂从导酸筒中加入到沉降槽的下部；所述未净化的浓磷酸与热水的体积比为20-25:1，净化后的磷酸从沉降槽的上部磷酸出口排出，沉渣从沉降槽的底部的排渣口排出。

采用上述方案，设置导酸筒，导酸筒伸到槽体的下部，未净化的浓磷酸和净化剂一起在导酸筒中混合反应，混合物在重力作用和导酸筒的导流的作用下，直接到达槽体的底部，在槽体的底部进一步进行沉降反应、分离，渣直接沉降在底部，洁净的磷酸从上部排出，取消中下部的出酸口。这样能更有效的实现渣液的分离。

另外我们在添加浓磷酸和净化剂的同时，加入少量90-100℃的热水，这样对浓磷酸进行一定预热，使得浓磷酸的粘度降低，固形物更容易沉降。经过这样沉降后，磷酸固含量可以降低至3％左右，而如果不添加热水，则一次只能将固含量降低至7％左右。

在上述方案中：为了节省能源，所述温度为90-100℃的热水为蒸汽冷凝水。

在上述方案中：所述沉降槽为圆形槽，在圆形槽的底板的中间设有向下的锥形沉渣部，所述排渣口设在该锥形沉渣部的下端。锥形沉渣部有利于沉渣在该处堆积，有利于排渣。

在上述方案中：在混合液中净化剂的浓度为70-80ppm。有利于固形物的除去。

在上述方案中：所述导酸筒为超高分子聚乙烯管道，直径为273mm。超高分子聚乙烯管道，重量轻、不易结垢。

在上述方案中：在沉降槽的上端设有顶盖，导酸筒安装在顶盖上。这样有利于加料。

在上述方案中：在沉降槽的顶盖的中部安装有刮料器，所述刮料器由刮料器轴和连接在刮料器轴下端的刮板组成，所述刮板伸到沉降槽内的下端。刮料器起到将底部沉渣刮起，避免沉渣沉积的效果，有利于排渣。

在上述方案中：还包括将从磷酸出口出来的磷酸再放入下一个沉降槽中，自然沉降的步骤。再经过一个不添加热水和净化剂的自然沉降，延长停留沉降时间，同时后面沉降自然降温过程析出更多杂质，沉降更彻底，最终达到磷酸中固含量更低，低于2％。

本发明的有益效果是：本发明结构简单、容易制造，将浓磷酸、净化剂和蒸汽冷凝水一起加入导酸筒中，一方面可以在导酸筒中进行反应，混合物在导酸筒的导流作用下，直接到达沉降槽体的底部，渣直接沉降在底部，不会进入到上部，磷酸从上部排出，排出的磷酸中固含量大大降低。另外通过加入蒸汽冷凝水，对浓磷酸进行预热，降低浓磷酸的粘度，使得固形物更易沉降，一次沉降就能使得固形物降低至3％及以下。

附图说明：

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的描述：

本发明的前后左右等方位词仅代表图中的相对位置，不表示产品的绝对位置。

实施例1

如图1所示：本发明的用到的的沉降槽由沉降槽体1、导酸筒2、磷酸进管3、热水进管4、磷酸净化剂进管5、磷酸出口6、排渣口7、刮料器8等部件组成。

沉降槽体1为圆形槽，在圆形槽的底板的中间设有向下的锥形沉渣部11，排渣口7设在该锥形沉渣部11的下端。沉降槽体1的上端设有顶盖，顶盖的中部安装有刮料器8，刮料器8由刮料器轴和连接在轴下端的刮片组成，刮片伸到沉降槽体1内的下端。刮料器轴与安装在顶盖上的电机相连。刮料器轴轻轻转动，刮片刮沉降槽体1底板上的沉渣。

在沉降槽体1的顶盖上设有导酸筒2，导酸筒2为直径273mm的超高分子聚乙烯管道，导酸筒2的上端设有磷酸进管3、热水进管4和磷酸净化剂进管5，净化前的浓磷酸、热水(热水温度为90-100℃，为了节省能源，我们一般采用蒸汽冷凝水，蒸汽冷凝水的温度正好为90-100℃)、磷酸净化剂分别从磷酸进管3、热水进管4、磷酸净化剂进管5进入导酸筒2中，在导酸筒2中进行预混合与反应，并在导酸筒2的导向作用下，直接进入沉降槽体1的底部，避免未处理的磷酸和渣混入到上部磷酸层。热水与磷酸的体积比约为1:20-25，蒸汽冷凝水起到预热浓磷酸，使得其粘度降低，从而有利于固形物的沉降排除。磷酸净化剂的浓度为70-80ppm。从沉降槽体1的上部设有磷酸出口6，净化后的磷酸从磷酸出口6排出，渣从沉降槽1的底端排渣口7排出。渣液分离效果好。无论磷酸净化剂选取哪家公司生产的净化剂，如武汉强盛科技有限公司或阿麦仔化工有限公司生产的磷酸净化剂，或者是CN100383057C公开的磷酸净化剂。初次分离都能使得固形物含量降低至3％左右，再经过一次在沉降槽中的自然沉降(不添加净化剂和热水等，直接将从磷酸出口出来的磷酸放入下一个沉降槽中自然沉降)，就能将固含量降低至2％及以下。大大提高磷酸的质量。并且引入的少量水不会影响后工序中氨中和生产磷酸二氢铵，因为后工序往往要在尾气洗涤中补水，然后干燥蒸发掉，这点水可从尾洗中少加来维持水平衡。

实施例2

其它与实施例1相同，只是不添加热水。经过试验后，无论选择哪家的磷酸净化剂，初次分离固形物含量都在7％左右。效果远远不及添加热水。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种降低磷酸固含量的方法，其特征在于：包括：在沉降槽上端安装导酸筒，所述导酸筒伸到沉降槽内的下部，将未净化的浓磷酸、温度为90-100℃的热水和净化剂从导酸筒中加入到沉降槽的下部；所述未净化的浓磷酸与热水的体积比为20-25:1，净化后的磷酸从沉降槽的上部磷酸出口排出，沉渣从沉降槽的底部的排渣口排出；在混合液中净化剂的浓度为70-80ppm，在沉降槽的顶盖的中部安装有刮料器，所述刮料器由刮料器轴和连接在刮料器轴下端的刮片组成，所述刮片伸到沉降槽内的下端。

2.根据权利要求1所述降低磷酸固含量的方法，其特征在于：所述温度为90-100℃的热水为蒸汽冷凝水。

3.根据权利要求1或2所述降低磷酸固含量的方法，其特征在于：所述沉降槽为圆形槽，在圆形槽的底板的中间设有向下的锥形沉渣部，所述排渣口设在该锥形沉渣部的下端。

4.根据权利要求3所述降低磷酸固含量的方法，其特征在于：所述导酸筒为超高分子聚乙烯管道，直径为273mm。

5.根据权利要求4所述降低磷酸固含量的方法，其特征在于：在沉降槽的上端设有顶盖，导酸筒安装在顶盖上。

6.根据权利要求1所述降低磷酸固含量的方法，其特征在于：还包括将从磷酸出口出来的磷酸再放入下一个沉降槽中，自然沉降的步骤。