CN105271150B - 一种工业磷酸除砷的方法 - Google Patents
一种工业磷酸除砷的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105271150B CN105271150B CN201510684626.3A CN201510684626A CN105271150B CN 105271150 B CN105271150 B CN 105271150B CN 201510684626 A CN201510684626 A CN 201510684626A CN 105271150 B CN105271150 B CN 105271150B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- phosphoric acid
- arsenic
- arsenic removal
- industrial phosphoric
- tubular reactor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Removal Of Specific Substances (AREA)
Abstract
本发明涉及一种工业磷酸除砷的方法,属于无机化工技术领域。首先分别用酸泵和计量泵将工业磷酸(采用流量计记流量)和脱砷剂打入管式反应器中,控制管式反应器中流速为0.3~0.9m/s、温度为70~155℃,在管式反应器螺旋器的作用下反应2~8s,然后打入到过滤机中进行过滤得到砷渣和除砷液,向除砷液送至曝气塔进行曝气,曝气过程为吹入压缩气体至除砷液清亮透明为止,制备得到食品级磷酸或电子级磷酸。该脱砷方法工艺流程简单,成本低,脱砷效果较好,生产连续密闭,易于实现产业化。
Description
技术领域
本发明涉及一种工业磷酸除砷的方法,属于无机化工技术领域。
背景技术
近几十年来,伴随着精细磷酸盐的发展,特别是食品磷酸盐以及电子级磷酸的快速发展,对磷酸的品质要求越来越严,工业磷酸净化脱砷技术也得到了快速发展。
磷产品的深加工是磷化工的发展方向之一,食品级磷酸是多种食品磷酸盐产品的主要原料。从工业热法磷酸出发经过脱砷处理生产食品磷酸或电子级磷酸是目前通用的生产工艺。
砷是一种原生质毒物,具有很高的毒性,其化合物的毒性也十分强烈。砷的危害主要表现在以下几个方面:
(1)食品工业中使用含砷量高的磷酸做食品添加剂时,造成对食品的直接污染;
(2)砷化物在环境中污染水质、土壤并在农作物聚集,经过饮水和食物等生物链对牲畜和人体造成危害;
(3)砷酸和亚砷酸已证明有致畸致突变作用。
目前从磷酸中脱砷的方法有:
(1)硫化物沉降法:通过在磷酸原料中加入某种沉淀剂,使其生成难溶或不溶化合物析出,然后通过过滤分离而得到低砷磷酸产品。
(2)离子交换法:用强酸性离子交换树脂交换出磷酸,从而除去杂质砷。
目前,工业上大多数都采用硫化物沉降法来脱砷,其主要设备包括反应槽、沉降槽、过滤机等。其中反应槽采用带搅拌装置的圆筒反应槽,该反应槽不能完全密闭生产,导致硫化氢气体的无组织排放,污染环境,造成对操作人员安全的直接威胁;该反应槽反应速度慢,一般反应时间均在30分钟以上,加上沉降时间,从加入脱砷剂至过滤机的时间长达2小时以上,生产效率低。因此,迫切的需要开发一种高效、低成本、安全的脱砷技术。
一种用管式反应器脱除工业磷酸中的砷是一种新型的脱砷方法,该方法采用五硫化二磷溶液或硫化氢气体作为脱砷剂,利用硫化氢与砷酸或亚砷酸在管式反应器中反应生成硫化砷沉淀,再经过滤机过滤分离得到脱砷磷酸和硫化砷固体,从而达到脱砷目的。该发明利用管式反应器作为脱砷反应器,投资低,脱砷效率高,操作简单,节约能耗,减少占地面积,脱砷时间短。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题及不足,本发明提供一种工业磷酸除砷的方法。该方法能高效低成本脱除砷,从而使磷酸达到食品级或电子级的要求。该脱砷方法工艺流程简单,成本低,脱砷效果较好,生产连续密闭,易于实现产业化,本发明通过以下技术方案实现。
一种工业磷酸除砷的方法,其具体步骤如下:首先分别用酸泵1和计量泵3将工业磷酸(采用流量计1记流量)和脱砷剂打入管式反应器4中,控制管式反应器4中流速为0.3~0.9m/s、温度为70~155℃,在管式反应4器螺旋器的作用下反应2~8s,然后打入到过滤机5中进行过滤得到砷渣和除砷液,向除砷液送至曝气塔6进行曝气,曝气过程为吹入压缩气体至除砷液清亮透明为止,制备得到食品级磷酸或电子级磷酸。
所述工业磷酸中砷含量为20~100ppm。
所述脱砷剂为五硫化二磷溶液或硫化氢气体,脱砷剂加入量为完全将工业磷酸中砷脱除的理论值的1.5~6倍。
所述五硫化二磷溶液浓度为4~6wt%五硫化二磷溶液。
本发明的有益效果是:
与传统的硫化物沉降法脱砷相比,本发明用管式反应器代替了原有的反应槽。管式反应器与带搅拌器的反应槽不同,管式反应器没有运动部件,是依靠内部特殊的结构单元单孔道左、右扭转的螺旋片组焊而成,从而实现各种流体的混合,它最大特点是流体在混合元件的作用下产生剪切、分流、合流、旋转及变向等运动,从而使流体得到均匀分散,达到良好的混合效果;其脱砷效率高于传统脱砷方法。管式反应器是在输送管道内部加入特殊的结构元件,外观与流体输送管道一致,流程简单,结构紧凑,占地面积小,维护费用低,反应时间短,能耗低,投资少。脱砷是在密闭的管式反应器中进行,硫化氢气体不会泄漏,从而减少了脱砷剂的用量和硫化氢逸出造成的安全隐患,实现了连续操作。
附图说明
图1是本发明工艺设备连接图。
图中:1-流量计,2-酸泵,3-计量泵,4-管式反应器,5-过滤机,6-曝气塔。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式,对本发明作进一步说明。
实施例1
如图1所示,该工业磷酸除砷的方法,其具体步骤如下:首先分别用酸泵1和计量泵3将工业磷酸(采用流量计1记流量,H3PO4含量为85wt%,砷含量40ppm)和脱砷剂打入管式反应器4中,控制管式反应器4中流速为0.5m/s、温度为70~75℃,在管式反应4器螺旋器的作用下反应4s,然后打入到过滤机5中进行过滤得到砷渣和除砷液,向除砷液送至曝气塔6进行曝气,曝气过程为吹入压缩气体(空气)至除砷液清亮透明为止,制备得到电子级磷酸。其中脱砷剂为五硫化二磷溶液,浓度为5wt%,脱砷剂加入量为完全将工业磷酸中砷脱除的理论值的3倍。
该电子级磷酸中砷含量为0.07ppm,脱砷率为99.83%,满足电子级磷酸0.1ppm的要求。
实施例2
如图1所示,该工业磷酸除砷的方法,其具体步骤如下:首先分别用酸泵1和计量泵3将工业磷酸(采用流量计1记流量,H3PO4含量为105%,砷含量60ppm)和脱砷剂打入管式反应器4中,控制管式反应器4中流速为0.65m/s、温度为105~110℃,在管式反应4器螺旋器的作用下反应3s,然后打入到过滤机5中进行过滤得到砷渣和除砷液,向除砷液送至曝气塔6进行曝气,曝气过程为吹入压缩气体(空气)至除砷液清亮透明为止,制备得到食品级磷酸。其中脱砷剂为五硫化二磷溶液,浓度为5wt%,脱砷剂加入量为完全将工业磷酸中砷脱除的理论值的6倍。
该食品级磷酸中砷含量为0.15ppm,脱砷率为99.75%,满足食品磷酸0.5ppm的要求。
实施例3
如图1所示,该工业磷酸除砷的方法,其具体步骤如下:首先分别用酸泵1和计量泵3将工业磷酸(采用流量计1记流量,H3PO4含量为85%,砷含量50ppm)和脱砷剂打入管式反应器4中,控制管式反应器4中流速为0.35m/s、温度为80~85℃,在管式反应4器螺旋器的作用下反应6s,然后打入到过滤机5中进行过滤得到砷渣和除砷液,向除砷液送至曝气塔6进行曝气,曝气过程为吹入压缩气体(空气)至除砷液清亮透明为止,制备得到食品级磷酸。其中脱砷剂为五硫化二磷溶液,浓度为5wt%,脱砷剂加入量为完全将工业磷酸中砷脱除的理论值的1.5倍。
该食品级磷酸中砷含量为0.2ppm,脱砷率为99.6%,满足食品磷酸0.5ppm的要求。
实施例4
如图1所示,该工业磷酸除砷的方法,其具体步骤如下:首先分别用酸泵1和计量泵3将工业磷酸(采用流量计1记流量,H3PO4含量为115%,砷含量75ppm)和脱砷剂打入管式反应器4中,控制管式反应器4中流速为0.9m/s、温度为150~155℃,在管式反应4器螺旋器的作用下反应2s,然后打入到过滤机5中进行过滤得到砷渣和除砷液,向除砷液送至曝气塔6进行曝气,曝气过程为吹入压缩气体(空气)至除砷液清亮透明为止,制备得到食品级磷酸。其中脱砷剂为五硫化二磷溶液,浓度为5wt%,脱砷剂加入量为完全将工业磷酸中砷脱除的理论值的3倍。
该食品级磷酸中砷含量为0.5ppm,脱砷率为99.33%,满足食品磷酸0.5ppm的要求。
实施例5
如图1所示,该工业磷酸除砷的方法,其具体步骤如下:首先分别用酸泵1和计量泵3将工业磷酸(采用流量计1记流量,H3PO4含量为115%,砷含量75ppm)和脱砷剂打入管式反应器4中,控制管式反应器4中流速为0.3m/s、温度为150~155℃,在管式反应4器螺旋器的作用下反应8s,然后打入到过滤机5中进行过滤得到砷渣和除砷液,向除砷液送至曝气塔6进行曝气,曝气过程为吹入压缩气体(空气)至除砷液清亮透明为止,制备得到食品级磷酸。其中脱砷剂为硫化氢气体,脱砷剂加入量为完全将工业磷酸中砷脱除的理论值的2倍。
该食品级磷酸中砷含量为0.4ppm,脱砷率为99.47%,满足食品磷酸0.5ppm的要求。
实施例6
如图1所示,该工业磷酸除砷的方法,其具体步骤如下:首先分别用酸泵1和计量泵3将工业磷酸(采用流量计1记流量,H3PO4含量为115%,砷含量25ppm)和脱砷剂打入管式反应器4中,控制管式反应器4中流速为0.4m/s、温度为150~155℃,在管式反应4器螺旋器的作用下反应2s,然后打入到过滤机5中进行过滤得到砷渣和除砷液,向除砷液送至曝气塔6进行曝气,曝气过程为吹入压缩气体(空气)至除砷液清亮透明为止,制备得到食品级磷酸。其中脱砷剂为五硫化二磷溶液,浓度为6wt%,脱砷剂加入量为完全将工业磷酸中砷脱除的理论值的3倍。
该食品级磷酸中砷含量为0.2ppm,脱砷率为99.73%,满足食品磷酸0.5ppm的要求。
实施例7
如图1所示,该工业磷酸除砷的方法,其具体步骤如下:首先分别用酸泵1和计量泵3将工业磷酸(采用流量计1记流量,H3PO4含量为115%,砷含量100ppm)和脱砷剂打入管式反应器4中,控制管式反应器4中流速为0.9m/s、温度为150~155℃,在管式反应4器螺旋器的作用下反应8s,然后打入到过滤机5中进行过滤得到砷渣和除砷液,向除砷液送至曝气塔6进行曝气,曝气过程为吹入压缩气体(空气)至除砷液清亮透明为止,制备得到食品级磷酸。其中脱砷剂为五硫化二磷溶液,浓度为4wt%,脱砷剂加入量为完全将工业磷酸中砷脱除的理论值的5倍。
该食品级磷酸中砷含量为0.1ppm,脱砷率为99.87%,满足食品磷酸0.5ppm的要求。
以上结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明,但是本发明并不限于上述实施方式,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (4)
1.一种工业磷酸除砷的方法,其特征在于具体步骤如下:先分别用酸泵(1)和计量泵(3)将工业磷酸和脱砷剂打入管式反应器(4)中,控制管式反应器(4)中流速为0.3~0.9m/s、温度为70~155℃,在管式反应器(4)螺旋器的作用下反应2~8s,然后打入到过滤机(5)中进行过滤得到砷渣和除砷液,向除砷液送至曝气塔(6)进行曝气,曝气过程为吹入压缩气体至除砷液清亮透明为止,制备得到食品级磷酸或电子级磷酸。
2.根据权利要求1所述的工业磷酸除砷的方法,其特征在于:所述工业磷酸中砷含量为20~100ppm。
3.根据权利要求1所述的工业磷酸除砷的方法,其特征在于:所述脱砷剂为五硫化二磷溶液或硫化氢气体,脱砷剂加入量为完全将工业磷酸中砷脱除的理论值的1.5~6倍。
4.根据权利要求3所述的工业磷酸除砷的方法,其特征在于:所述五硫化二磷溶液浓度为4~6wt%五硫化二磷溶液。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510684626.3A CN105271150B (zh) | 2015-10-22 | 2015-10-22 | 一种工业磷酸除砷的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510684626.3A CN105271150B (zh) | 2015-10-22 | 2015-10-22 | 一种工业磷酸除砷的方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105271150A CN105271150A (zh) | 2016-01-27 |
CN105271150B true CN105271150B (zh) | 2017-10-27 |
Family
ID=55141094
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201510684626.3A Active CN105271150B (zh) | 2015-10-22 | 2015-10-22 | 一种工业磷酸除砷的方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN105271150B (zh) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105819414B (zh) * | 2016-05-20 | 2018-04-03 | 广汉雅和化工有限公司 | 电池级磷酸二氢铵的生产工艺 |
CN108910846B (zh) * | 2018-06-26 | 2020-10-27 | 贵州微化科技有限公司 | 一种利用微通道反应器制备低砷黄磷的方法 |
CN108910850A (zh) * | 2018-09-25 | 2018-11-30 | 湖北兴福电子材料有限公司 | 一种热法电子级磷酸脱砷方法 |
CN112661128B (zh) * | 2021-01-18 | 2023-06-02 | 瓮福(集团)有限责任公司 | 一种湿法净化磷酸高效脱砷的方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102992289A (zh) * | 2012-12-27 | 2013-03-27 | 广西明利化工有限公司 | 一种生产食品级磷酸的方法 |
CN103011106A (zh) * | 2012-12-27 | 2013-04-03 | 广西明利化工有限公司 | 一种食品级磷酸的生产装置 |
CN103011369A (zh) * | 2013-01-22 | 2013-04-03 | 长沙创享环保科技有限公司 | 可用于处理含砷废水的装置 |
CN103979510A (zh) * | 2014-04-25 | 2014-08-13 | 防城港博森化工有限公司 | 一种磷酸生产中的脱砷方法 |
-
2015
- 2015-10-22 CN CN201510684626.3A patent/CN105271150B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102992289A (zh) * | 2012-12-27 | 2013-03-27 | 广西明利化工有限公司 | 一种生产食品级磷酸的方法 |
CN103011106A (zh) * | 2012-12-27 | 2013-04-03 | 广西明利化工有限公司 | 一种食品级磷酸的生产装置 |
CN103011369A (zh) * | 2013-01-22 | 2013-04-03 | 长沙创享环保科技有限公司 | 可用于处理含砷废水的装置 |
CN103979510A (zh) * | 2014-04-25 | 2014-08-13 | 防城港博森化工有限公司 | 一种磷酸生产中的脱砷方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN105271150A (zh) | 2016-01-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105271150B (zh) | 一种工业磷酸除砷的方法 | |
CN103466829B (zh) | 高浓度氨氮废水处理方法及其系统 | |
CN105399273A (zh) | 一种高浓度有机磷废水的预处理方法及装置 | |
CN110407414B (zh) | 一种酸性矿山废水处理方法 | |
CN102443399A (zh) | 一种高效复合粉状土壤改质剂及其制备方法 | |
WO2019010835A1 (zh) | 一种利用水基泡沫体系彻底去除电池厂废水中重金属离子的方法 | |
CN101531353B (zh) | 一种用黄磷直接制取电子级磷酸的方法 | |
CN212504325U (zh) | 一种钢铁冷轧含铬废水rnc净化装置 | |
CN210193483U (zh) | 一种铁碳催化还原高效去除总氮装置及系统 | |
CN104803511A (zh) | 一种高氨氮废水脱氮处理装置及处理方法 | |
CN104098243A (zh) | 一种污泥无害化处理机 | |
CN201458829U (zh) | 一种弧形导流板厌氧/限氧半循环污泥减量反应器 | |
CN210764953U (zh) | 市政污泥减量脱水系统 | |
CN210855550U (zh) | 一种环氧废水处理后沉淀液回收利用的装置 | |
CN209307105U (zh) | 酸洗磷化废水处理系统 | |
CN101274796B (zh) | 焦碳-铁屑法镀铬废水处理设备 | |
CN205616676U (zh) | 一种移动式碱性污水多重净化装置 | |
CN205011498U (zh) | 含磷污水净化装置 | |
CN218755034U (zh) | 一种硫化氢气体净化磷酸脱砷装置 | |
CN220012391U (zh) | 一种废水中氨氮及总氮的处理装置 | |
CN204298121U (zh) | 高效脱氮除磷反应器 | |
CN204490543U (zh) | 一种强化蒸氨处理废水中氨氮的装置 | |
CN209602405U (zh) | 一种新型氨酸法无机复合肥生产装置 | |
CN220696325U (zh) | 氯硅烷废气处理系统 | |
CN204138505U (zh) | 一种污泥无害化处理机 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |