CN105481117B - 一种用于湿法磷酸浓缩生产的生产改良药剂和化学改良方法 - Google Patents

一种用于湿法磷酸浓缩生产的生产改良药剂和化学改良方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于湿法磷酸浓缩生产的生产改良药剂和化学改良方法。适用于湿法磷酸浓缩生产的改良药剂，其特征在于：其组成按质量百分比计为：高效阻垢分散剂69～75％，聚丙烯酰胺1～2‰，增溶剂23～30％，氧化剂0.5～2％。改良方法：在湿法磷酸浓缩过程中添加权利要求1所述的适用于湿法磷酸浓缩生产的改良药剂。本发明的生产改良药剂用于湿法磷酸生产改良，可在阻止结垢物附着或沉积在磷酸浓缩设备及管道内壁的基础上，加速产品浓磷酸中悬浮杂质沉降、脱除浓磷酸中发色基团，提高产品浓磷酸品质。

Description

一种用于湿法磷酸浓缩生产的生产改良药剂和化学改良方法
技术领域
本发明涉及湿法磷酸浓缩生产改良技术，是一种在湿法磷酸浓缩生产过程中用于阻止磷酸中氟硅酸盐及继沉淀盐在设备及管道附着、沉积，同时加速产品浓磷酸中悬浮杂质沉降、脱除浓磷酸中发色基团的生产改良药剂和化学改良方法。
背景技术
在湿法磷酸浓缩生产过程中，溶解在稀磷酸中的阳离子主要有Ca2+、Mg2+、Al3+、Fe3 +、Na+、K+、Zn2+、Pb+等，阴离子主要有SO4 2-、SiF6 2-、SiO3 2-、F-等，它们在磷酸中极不稳定，很容易在设备或管道内壁沉积或结晶析出，此外，在湿法磷酸浓缩过程中随着磷酸中水分被快速蒸发，原本溶解在其中的杂质会出现过饱和现象，而大量结晶析出，这些结晶物主要是氟硅酸盐及一些继沉淀盐，它们附着或沉积在湿法磷酸浓缩生产设备及管道内壁造成封堵现象，严重影响生产的连续稳定运行，一般少则五六天，多则十五至二十天就因结垢严重而被迫停车清堵，不仅带来了较大的清理维修费和人工劳务费，还因频繁停车而严重影响设备效能，缩短其使用寿命。传统清理垢物方法一般是先用高压水枪清洗，然后再酸洗，高压水枪清理过程中难免会对石墨管造成损害影响其使用寿命，操作不当时可能会使石墨管破裂，不是长久之计。
目前国内外报道了很多用于湿法磷酸浓缩生产过程中阻垢的化学方法，一般是往浓缩系统中添加含传统阻垢缓蚀剂类或阻垢分散剂类的药剂，其在一定程度上能延缓浓缩系统结垢，延长系统开车周期，但是在实际应用中，只能将开车周期延长5～10天，而且对生产过程中其它方面无任何改善作用，有时为了刻意延长开车时间，最终导致换热器石墨管堵塞严重，结垢物致密坚硬，降低了磷酸浓缩生产P2O5的平均台时产量，从而带来得不偿失的应用效果。
为了满足后续肥料生产工段对磷酸的需求，在湿法磷酸浓缩生产过程中除了开发切实可行、性能高效的阻垢药剂外，还更有必要在此基础上拓展化学添加剂更深层次的功效，除了给肥料生产工段供应的更多的浓磷酸外，还要求酸质更好，生产出的肥料品质更高，为磷复肥生产企业创造真正利益。
发明内容
本发明提供一种适用于湿法磷酸浓缩生产的改良药剂和化学改良方法，它可在阻止结垢物附着或沉积在磷酸浓缩设备及管道内壁的基础上，加速产品浓磷酸中悬浮杂质沉降、脱除浓磷酸中发色基团，提高产品浓磷酸品质。
提供一种适用于湿法磷酸浓缩生产的改良药剂，其特征在于：其组成按质量百分比计为：高效阻垢分散剂69～75％，聚丙烯酰胺1～2‰，增溶剂23～30％，氧化剂0.5～2％。
按上述方案，所述高效阻垢分散剂选自三乙烯四胺六甲叉膦酸(TETHMP)、聚醚多元醇亚膦酸酯(PEPP)、多元醇膦酸酯(PAPE)、聚天冬氨酸(PASP)、扩散剂NNO、膦酰基羧酸共聚物(POCA)中两种或以上的组合。
按上述方案，高效阻垢分散剂选用扩散剂NNO组分时，其添加量不宜超过高效阻垢分散剂总量的2.5wt％。
按上述方案，所述的高效阻垢分散剂优选为三乙烯四胺六甲叉膦酸(TETHMP)和聚醚多元醇亚膦酸酯(PEPP)中的一种或两种的组合与聚天冬氨酸(PASP)的混合物，其中：三乙烯四胺六甲叉膦酸(TETHMP)和聚醚多元醇亚膦酸酯(PEPP)中的一种或两种的组合与聚天冬氨酸(PASP)的质量比为0.6-15：1，
或在前述基础上配合多元醇膦酸酯(PAPE)、扩散剂NNO和膦酰基羧酸共聚物(POCA)中的一种或两种以上的组合使用，即优选为三乙烯四胺六甲叉膦酸(TETHMP)和聚醚多元醇亚膦酸酯(PEPP)中的一种或两种的组合与，多元醇膦酸酯(PAPE)、扩散剂NNO和膦酰基羧酸共聚物(POCA)中的一种或两种以上的组合与聚天冬氨酸(PASP)的混合物，其中：聚天冬氨酸(PASP)5-35wt％，三乙烯四胺六甲叉膦酸(TETHMP)和聚醚多元醇亚膦酸酯(PEPP)中的一种或两种的组合与聚天冬氨酸(PASP)的质量比为0.6-15：1，余量为多元醇膦酸酯(PAPE)、扩散剂NNO和膦酰基羧酸共聚物(POCA)中的一种或两种以上的组合。
按上述方案，所述聚天冬氨酸(PASP)质均分子量1000～5000。
按上述方案，所述的增溶剂选自聚乙二醇200(PEG-200)、聚乙二醇400(PEG-400)、吐温-40、吐温-60、吐温-80中一种或两种以上的组合，优选为PEG-400、吐温-60、吐温-80中的一种或两种以上的组合。
按上述方案，所述的氧化剂可选双氧水(H2O2)。
按上述方案，所述的聚丙烯酰胺选用阴离子型聚丙烯酰胺，水解度10～20％，质均分子量1100～1600万。
按上述方案，氧化剂和聚丙烯酰胺的质量比优选为5～10:1。本发明中氧化剂和聚丙烯酰胺的配比的优选可在保证絮凝效果的同时保证脱色效果。
上述适用于湿法磷酸浓缩生产的改良药剂的制备方法：按配方量：高效阻垢分散剂69～75％，聚丙烯酰胺1～2‰，增溶剂23～30％，氧化剂0.5～2％，将各组分混合即得。
一种用于湿法磷酸浓缩过程生产的改良方法，其特征在于：在湿法磷酸浓缩过程中添加上述生产改良药剂。
按上述方案，用计量的注射泵将生产改良药剂添加到浓缩系统稀磷酸泵进口前0.5～1米处，使其与稀磷酸溶液充分混合后经稀磷酸泵一起注入浓缩系统，生产改良药剂的添加量以进浓缩系统稀磷酸质量分数计为0.08～0.12‰。
本发明方法中提到的生产改良药剂中的高效阻垢分散剂与传统阻垢剂相比含有更多羟基、羧基等活性吸附基团，能对结垢物晶核和晶体的结晶活性点产生特殊吸附作用，使其结晶发生畸变，生成水溶性络合物，同时改良剂中高效阻垢分散剂成分的吸附、离解作用可以提高晶体微粒表面的电荷密度，使这些微粒的排斥力增大，使晶粒在液相中呈扩散状态，降低了晶粒之间接触碰撞几率，而难以聚结在一起，使结垢物保持分散状态，阻止沉积物的形成。改良剂中阴离子型聚丙烯酰胺成分与阳离子及非离子型聚丙烯酰胺相比，更能对磷酸中微小的难以沉降的悬浮杂质通过电中和、桥架吸附作用产生捕捉、卷扫功效，同时能够较好降低流体摩擦力，本发明通过选择水解度10～20％、质均分子量1100～1600万的阴离子型聚丙烯酰胺，在湿法磷酸中更容易形成强度很大的絮团，防止在实际生产中因机械搅动出现澄清磷酸返浑现象。药剂中增溶剂成分一方面可增强其中各组分相容性，提高各组分的协同效应，另一方面和阻垢分散剂一起使用可大幅度提升阻垢分散剂的阻垢分散功效。药剂中氧化剂双氧水成分能与磷酸中主要发色基团发生氧化还原反应，达到脱色的功效。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，但这些并不是对本发明的限定。
实施例1：
改良药剂：
药剂配方(按质量百分比计)：35％三乙烯四胺六甲叉膦酸TETHMP+20％聚天冬氨酸PASP(质均分子量1000～5000)PASP+20％膦酰基羧酸共聚物POCA+15％聚乙二醇PEG-400+9.4％吐温-60+0.5％双氧水+1‰聚丙烯酰胺(水解度10～13％，质均分子量1200～1500万)。将各组分按上述配方室温混合即得，开始配制时呈澄清透明状，放置六个月以上稳定，无沉淀或分层现象。
改良方法：以湖北磷矿生产的湿法磷酸为例，在浓缩系统稀酸泵进口管道0.6米处加药，以稀磷酸质量计，药剂投加量为0.10‰，能使开车周期从22天延长至42天，产品浓磷酸中悬浮杂质沉降时间从20小时降至4.2小时，澄清后的浓磷酸呈清澈透明状。
实施例2：
改良药剂：
药剂配方(按质量百分比计)：45％聚醚多元醇亚膦酸酯PEPP+30％聚天冬氨酸PASP(质均分子量1000～5000)PASP+23.85％吐温-80+1％双氧水+1.5‰聚丙烯酰胺(水解度15～18％，质均分子量1300～1600万)。将各组分按上述配方室温混合即得，开始配制时呈澄清透明状，放置六个月以上稳定，无沉淀或分层现象。
改良方法：以贵州磷矿生产的湿法磷酸为例，在浓缩系统稀酸泵进口管道0.5米处加药，以稀磷酸质量计，药剂投加量为0.095‰，能使开车周期从18天延长至39天，产品浓磷酸中悬浮杂质沉降时间从24小时降至8.4小时，澄清后的浓磷酸呈清澈透明状。
实施例3：
改良药剂：
药剂配方为(按质量百分比计)：40％三乙烯四胺六甲叉膦酸TETHMP+23％聚醚多元醇亚膦酸酯PEPP+2％扩散剂NNO+5％聚天冬氨酸PASP(质均分子量)PASP+28.38％PEG-400+1.5％双氧水+1.2‰聚丙烯酰胺(水解度18～20％，质均分子量1300～1500万)。将各组分按上述配方室温混合即得，开始配制时呈澄清透明状，放置六个月以上稳定，无沉淀或分层现象。
改良方法：以云南磷矿生产的湿法磷酸为例，在浓缩系统稀酸泵进口管道0.7米处加药，以稀磷酸质量计，药剂投加量为0.11‰，能使开车周期从20天延长至41天，产品浓磷酸中悬浮杂质沉降时间从18小时降至4.5小时，澄清后的浓磷酸呈清澈透明状。
实施例4：
改良药剂：
药剂配方为(按质量百分比计)：35％膦酰基羧酸共聚物POCA+25％聚天冬氨酸PASP(质均分子量1000～5000)PASP+15％聚醚多元醇亚膦酸酯PEPP+12.5％PEG-400+5.25％吐温-60+5.55％吐温-80+1.5％双氧水+2‰聚丙烯酰胺(水解度13～15％，质均分子量1100～1300万)。将各组分按上述配方室温混合即得，开始配制时呈澄清透明状，放置六个月以上稳定，无沉淀或分层现象。
改良方法：以四川磷矿生产的湿法磷酸为例，在进浓缩系统稀酸泵进口管道0.8米处加药，以稀磷酸质量计，药剂投加量为0.12‰，能使开车周期从23天延长至45天，产品浓磷酸中悬浮杂质沉降时间从20小时降至4.8小时，澄清后的浓磷酸呈清澈透明状。
综上说明：本发明提供的适用于湿法磷酸浓缩生产的改良剂配方适用于云南、贵州、湖北、四川等地不同磷矿制得的湿法磷酸。

Claims (8)

1.一种适用于湿法磷酸浓缩生产的改良药剂，其特征在于：其组成按质量百分比计为：高效阻垢分散剂69~75%，聚丙烯酰胺1~2‰，增溶剂23~30%，氧化剂0.5~2%；
所述高效阻垢分散剂选自三乙烯四胺六甲叉膦酸、聚醚多元醇亚膦酸酯、多元醇膦酸酯、聚天冬氨酸、扩散剂NNO、膦酰基羧酸共聚物中两种或以上的组合；
所述的增溶剂选自聚乙二醇200、聚乙二醇400、吐温-40、吐温-60、吐温-80中一种或两种以上的组合。
2.根据权利要求1所述的适用于湿法磷酸浓缩生产的改良药剂，其特征在于：所述的高效阻垢分散剂为三乙烯四胺六甲叉膦酸和聚醚多元醇亚膦酸酯中的一种或两种的组合与聚天冬氨酸的混合物，其中：三乙烯四胺六甲叉膦酸和聚醚多元醇亚膦酸酯中的一种或两种的组合与聚天冬氨酸的质量比为0.6-15：1，
或为三乙烯四胺六甲叉膦酸和聚醚多元醇亚膦酸酯中的一种或两种的组合与，多元醇膦酸酯、扩散剂NNO和膦酰基羧酸共聚物中的一种或两种以上的组合与聚天冬氨酸的混合物，其中：聚天冬氨酸5-35wt%，三乙烯四胺六甲叉膦酸和聚醚多元醇亚膦酸酯中的一种或两种的组合与聚天冬氨酸的质量比为0.6-15：1，余量为多元醇膦酸酯、扩散剂NNO和膦酰基羧酸共聚物中的一种或两种以上的组合。
3.根据权利要求1所述的适用于湿法磷酸浓缩生产的改良药剂，其特征在于：高效阻垢分散剂选用扩散剂NNO组分时，其添加量不宜超过高效阻垢分散剂总量的2.5wt%。
4.根据权利要求1所述的适用于湿法磷酸浓缩生产的改良药剂，其特征在于：所述的氧化剂为双氧水；所述聚天冬氨酸质均分子量1000~5000。
5.根据权利要求1所述的适用于湿法磷酸浓缩生产的改良药剂，其特征在于：所述的聚丙烯酰胺选用阴离子型聚丙烯酰胺，水解度10~20%，质均分子量1100~1600万。
6.根据权利要求1所述的适用于湿法磷酸浓缩生产的改良药剂，其特征在于：氧化剂和聚丙烯酰胺的质量比为5~10:1。
7.一种用于湿法磷酸浓缩过程生产的改良方法，其特征在于：在湿法磷酸浓缩过程中添加权利要求1所述的适用于湿法磷酸浓缩生产的改良药剂。
8.根据权利要求7所述的用于湿法磷酸浓缩过程生产的改良方法，其特征在于：用计量的注射泵将生产改良药剂添加到浓缩系统稀磷酸泵进口前0.5~1米处，使其与稀磷酸溶液充分混合后经稀磷酸泵一起注入浓缩系统，生产改良药剂的添加量以进浓缩系统稀磷酸质量分数计为0.08~0.12‰。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105944451A (zh) * 2016-05-16 2016-09-21 吴立新 一种用于湿法磷酸精制絮凝硫酸钡的聚合剂及其絮凝方法
US10759662B2 (en) 2018-03-12 2020-09-01 Solenis Technologies, L.P. Systems and methods for reducing formation of scale in phosphoric acid production
CN110548317A (zh) * 2019-09-20 2019-12-10 瓮福达州化工有限责任公司 一种适用于湿法磷酸生产的絮凝剂及杂质沉降系统

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100431985C (zh) * 2005-08-31 2008-11-12 刘天暘 湿法磷酸生产用阻垢剂
CN101519244B (zh) * 2009-03-26 2010-12-01 上海大学 用于处理循环冷却水的复配阻垢剂及其制备方法
JP2011206723A (ja) * 2010-03-30 2011-10-20 Kurita Water Ind Ltd スケール防止方法
CN103183417B (zh) * 2011-12-30 2016-09-21 上海洗霸科技股份有限公司 热水锅炉复合水处理药剂及其制备方法和使用方法
CN103130345A (zh) * 2013-02-24 2013-06-05 枣庄市鑫泰水处理技术有限公司 膦酰基羧酸共聚物生产工艺

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