CN105417513B - 工业磷酸降低锑含量的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种化工行业中降低锑含量的装置，尤其是涉及一种工业磷酸降低锑含量的方法及装置。工业磷酸降低锑含量的方法，将工业热法粗磷酸与除锑剂按80：1‑3的比例在70‑80℃充分反应2‑3小时，然后经双层滤布过滤1次，吹入纯净的空气，使磷酸滤液脱气5‑6小时，然后添加纯水，得到高纯磷酸。工业磷酸降低锑含量的装置，包括工业磷酸槽（1）、脱锑剂槽（2）、反应釜（3）、溢流槽（4）、A过滤器（5）、B过滤器（6）、C过滤器（7）、中间罐（8）、真空泵（9）、成品槽（10）、空压机（11）、纯水箱（12）本发明不引入其它杂质、保证除锑磷酸和除锑剂充分均匀混合、保证成品质量、计量准确、减少设备。
Description
技术领域
本发明涉及一种化工行业中降低锑含量的装置，尤其是涉及一种工业磷酸降低锑含量的方法及装置。
背景技术
类金属元素又称准金属元素或半金属元素，是具有金属和非金属之间的一些化学性质的元素，如硼，硅，锗，砷，锑，硫，硒和碲等。一般在外表上呈现出金属的特性，而起化学性质表现出金属与非金属两种性质，它们的氧化物是两性的，即溶于酸也溶于碱，类金属的电子结构中有较多的空电子轨道，故它们的活性较大容易与有机物结合生成金属有机物化合物。
磷矿石在地质活动形成过程中经常伴有锑元素的化合物存在，在黄磷冶炼到用黄磷生产磷酸的过程中形成磷酸的杂质含量，近年来由于磷酸下游产品及电子级磷酸对磷酸杂质含量的要求越来越低，传统方法生产的磷酸无法使磷酸中的锑含量降低到一定的要求。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供了一种不引入其它杂质、保证除锑磷酸和除锑剂充分均匀混合、保证成品质量、计量准确、减少设备的工业磷酸降低锑含量的方法及装置，有效的解决了降低磷酸中锑的含量的问题。
为实现上述目的，本发明所采用的技术解决方案是：
工业磷酸降低锑含量的方法，将工业热法粗磷酸H3PO4质量分数为86%的粗磷酸与除锑剂按80：1-3的比例在70-80℃充分反应2-3小时，然后经双层滤布过滤1次，吹入纯净的空气，使磷酸滤液脱气5-6小时，然后添加纯水，得到H3PO4质量分数≥85%的高纯磷酸。
所述除锑剂为常温下饱和的五硫化二磷纯水溶液。
工业磷酸降低锑含量的装置，包括工业磷酸槽、脱锑剂槽、反应釜、溢流槽、A过滤器、B过滤器、C过滤器、中间罐、真空泵、成品槽、空压机、纯水箱；
工业磷酸槽与反应釜通过管道连接，管道上设有工业磷酸计量泵；脱锑剂槽与反应釜通过管道连接，管道上设有脱锑剂计量泵；
反应釜设有搅拌和加热装置，反应釜与溢流槽通过管道连接，管道上设有溢流阀；
A过滤器、B过滤器、C过滤器上端通过进液支管汇合成进液总管与溢流槽连接，A过滤器、B过滤器、C过滤器下端通过出液支管汇合成出液总管与中间罐连接，进液支管上设有进液阀，出液支管上设有出液阀；
中间罐上部通过气管与真空泵的抽气口连接，中间罐底部通过管道与成品槽连接，管道上设有中间阀；
成品槽底部设有分散的通气孔和搅拌装置，通气孔通过管道与空压机的出风口连接，管道上设有压缩空气阀；成品槽底部设有成品管，成品管上设有成品阀；
纯水箱与成品槽通过管道连接，管道上设有纯水计量泵。
所述加热装置为蒸汽加热。
所述A过滤器、B过滤器、C过滤器为抽滤盘。
所述工业磷酸计量泵、脱锑剂计量泵为防酸计量泵。
工作时，将工业热法粗磷酸H3PO4质量分数为86%的粗磷酸与除锑剂按80：1-3的比例经计量后从工业磷酸槽和脱锑剂槽送入反应釜中，加热至70-80℃并搅拌后进入溢流槽充分反应2-3小时，然后进入A过滤器、B过滤器、C过滤器经双层滤布过滤次，真空泵运行产生过滤需要的吸力，过滤后的滤液进入中间罐中，过滤完成后真空泵停止运行并将中间罐中的滤液放入成品槽中，运行空压机并打开压缩空气阀将纯净的空气吹入成品槽中，滤液经空气鼓泡脱气5-6小时后关闭压缩空气阀并停止运行空压机，检验滤液浓度，然后加入一定量的纯水并搅拌，使得到的高纯磷酸H3PO4质量分数≥85%，合格的磷酸经成品阀放出进行成品包装。
加入不同剂量除锑剂的试验对比结果：
总结：通过该方法有效降低产品磷酸中55%—75%的锑含量。
本发明的有益效果：
1、本发明的除锑剂为常温下饱和的五硫化二磷纯水溶液，除锑过程中不引入其它杂质，在一定条件下生成硫化锑沉淀物，然后滤去硫化锑沉淀物，达到降低磷酸中锑的含量，满足下游客户或电子级磷酸对锑含量的更高要求。
2、本发明反应釜的搅拌装置，保证了除锑磷酸和除锑剂能充分均匀地混合，使反应过程能全面、可靠进行。
3、本发明成品槽的搅拌装置，保证了脱气后的滤液和加入的纯水能充分均匀地混合，保证了成品的质量。
4、本发明采用的工业磷酸计量泵和脱锑剂计量泵为防酸计量泵，能准确的加入各种物料，保证反应的进行。
5、本发明采用A过滤器、B过滤器、C过滤器三个过滤器，可以进行并联交替操作，并在其中一个或两个过滤器故障时仍然保证过滤工序的运行。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
图2为本发明所述工业磷酸降低锑含量的装置结构示意图。
1-工业磷酸槽、2-脱锑剂槽、3-反应釜、4-溢流槽、5- A过滤器、6- B过滤器、7- C过滤器、8-中间罐、9-真空泵、10-成品槽、11-空压机、12-纯水箱、13-工业磷酸计量泵、14-脱锑剂计量泵、15-溢流阀、16-进液阀、17-出液阀、18-中间阀、19-压缩空气阀、20-成品阀、21-纯水计量泵。
具体实施例
实施例1
如图1、图2所示，工业磷酸降低锑含量的方法，将工业热法粗磷酸H3PO4质量分数为86%的粗磷酸与除锑剂按80：1的比例在70-80℃充分反应2-3小时，然后经双层滤布过滤1次，吹入纯净的空气，使磷酸滤液脱气5-6小时，然后添加纯水，得到H3PO4质量分数≥85%的高纯磷酸。
所述除锑剂为常温下饱和的五硫化二磷纯水溶液。
工业磷酸降低锑含量的装置，包括工业磷酸槽1、脱锑剂槽2、反应釜3、溢流槽4、A过滤器5、B过滤器6、C过滤器7、中间罐8、真空泵9、成品槽10、空压机11、纯水箱12；
工业磷酸槽1与反应釜3通过管道连接，管道上设有工业磷酸计量泵13；脱锑剂槽2与反应釜3通过管道连接，管道上设有脱锑剂计量泵14；
反应釜3设有搅拌和加热装置，反应釜3与溢流槽4通过管道连接，管道上设有溢流阀15；
A过滤器5、B过滤器6、C过滤器7上端通过进液支管汇合成进液总管与溢流槽4连接，A过滤器5、B过滤器6、C过滤器7下端通过出液支管汇合成出液总管与中间罐8连接，进液支管上设有进液阀16，出液支管上设有出液阀17；
中间罐8上部通过气管与真空泵9的进风口连接，中间罐8底部通过管道与成品槽10连接，管道上设有中间阀18；
成品槽10底部设有分散的通气孔和搅拌装置，通气孔通过管道与空压机11的出风口连接，管道上设有压缩空气阀19；成品槽10底部设有成品管，成品管上设有成品阀20；
纯水箱12与成品槽10通过管道连接，管道上设有纯水计量泵21。
所述加热装置为蒸汽加热。
所述A过滤器5、B过滤器6、C过滤器7为抽滤盘。
所述工业磷酸计量泵13、脱锑剂计量泵14为防酸计量泵。
工作时，将工业热法粗磷酸H3PO4质量分数为86%的粗磷酸与除锑剂按80：1的比例经计量后从工业磷酸槽1和脱锑剂槽2送入反应釜3中，加热至70-80℃并搅拌后进入溢流槽4充分反应2-3小时，然后进入A过滤器5、B过滤器6、C过滤器7经双层滤布过滤1次，真空泵9运行产生过滤需要的吸力，过滤后的滤液进入中间罐8中，过滤完成后真空泵9停止运行并将中间罐8中的滤液放入成品槽10中，运行空压机11并打开压缩空气阀19将纯净的空气吹入成品槽10中，滤液经空气鼓泡脱气5-6小时后关闭压缩空气阀19并停止运行空压机11，检验滤液浓度，然后加入一定量的纯水并搅拌，使得到的高纯磷酸H3PO4质量分数≥85%，合格的磷酸经成品阀20放出进行成品包装。
实施例2
工业磷酸降低锑含量的方法及装置，其实施方式如实施例1，不同在于所述粗磷酸与除锑剂的比例为80：3。
Claims (6)
1.工业磷酸降低锑含量的方法，其特征在于，将工业热法粗磷酸H3PO4质量分数为86%的粗磷酸与除锑剂按80：1-3的比例在70-80℃充分反应2-3小时，然后经双层滤布过滤1次，吹入纯净的空气，使磷酸滤液脱气5-6小时，然后添加纯水，得到H3PO4质量分数≥85%的高纯磷酸；所述除锑剂为常温下饱和的五硫化二磷纯水溶液。
2.工业磷酸降低锑含量的装置，其特征在于，包括工业磷酸槽（1）、脱锑剂槽（2）、反应釜（3）、溢流槽（4）、A过滤器（5）、B过滤器（6）、C过滤器（7）、中间罐（8）、真空泵（9）、成品槽（10）、空压机（11）、纯水箱（12）；
工业磷酸槽（1）与反应釜（3）通过管道连接，管道上设有工业磷酸计量泵（13）；脱锑剂槽（2）与反应釜（3）通过管道连接，管道上设有脱锑剂计量泵（14）；
反应釜（3）设有搅拌和加热装置，反应釜（3）与溢流槽（4）通过管道连接，管道上设有溢流阀（15）；
A过滤器（5）、B过滤器（6）、C过滤器（7）上端通过进液支管汇合成进液总管与溢流槽（4）连接，A过滤器（5）、B过滤器（6）、C过滤器（7）下端通过出液支管汇合成出液总管与中间罐（8）连接，进液支管上设有进液阀（16），出液支管上设有出液阀（17）；
中间罐（8）上部通过气管与真空泵（9）的进风口连接，中间罐（8）底部通过管道与成品槽（10）连接，管道上设有中间阀（18）；
成品槽（10）底部设有分散的通气孔和搅拌装置，通气孔通过管道与空压机（11）的出风口连接，管道上设有压缩空气阀（19）；成品槽（10）底部设有成品管，成品管上设有成品阀（20）；
纯水箱（12）与成品槽（10）通过管道连接，管道上设有纯水计量泵（21）。
3.根据权利要求2所述的工业磷酸降低锑含量的装置，其特征在于，所述加热装置为蒸汽加热。
4.根据权利要求2或3所述的工业磷酸降低锑含量的装置，其特征在于，所述A过滤器（5）、B过滤器（6）、C过滤器（7）为抽滤盘。
5.根据权利要求2或3所述的工业磷酸降低锑含量的装置，其特征在于，所述工业磷酸计量泵（13）、脱锑剂计量泵（14）为防酸计量泵。
6.根据权利要求4所述的工业磷酸降低锑含量的装置，其特征在于，所述工业磷酸计量泵（13）、脱锑剂计量泵（14）为防酸计量泵。
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