CN106591847B - 一种湿法磷酸过滤系统管道用抗沉积剂 - Google Patents

一种湿法磷酸过滤系统管道用抗沉积剂 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种湿法磷酸过滤系统管道用抗沉积剂，该湿法磷酸过滤系统管道用抗沉积剂包括：高分子型分散剂5～15重量份；结晶抑制剂10～20重量份；水60～85重量份。实施本发明实施例，具有如下有益效果：本发明的湿法磷酸过滤系统管道用抗沉积剂能有有效的清理管道阀门等位置的垢层，因此能够提高湿法磷酸的生产速度以及产量。

Description

一种湿法磷酸过滤系统管道用抗沉积剂
技术领域
本发明涉及一种抗沉积剂，尤其涉及一种湿法磷酸过滤系统管道用抗沉积剂。
背景技术
我国磷矿绝大部分集中在西南地区，外运困难，而湖北磷矿地理位置适中，交通方便且贮量丰富，约占全国磷矿总贮量的25.7％，国家大力提倡发展湖北磷矿，计划将湖北磷矿作为供应广大北方缺磷地区的主要磷矿基地。但在使用该矿进行湿法磷酸生产时，遇到的一个主要工艺问题(也可以说是唯一问题)——真空过滤系统的设备及管道堵塞严重。氟硅酸钠和氟硅酸钾结晶析出与穿滤的磷石膏细晶和分散的泥质在一起，部分在管壁上沉积下来形成垢物，并附着在过滤机、错气盘、滤液分离器、管道、阀门等处形成垢层。垢层中主要成分为氟硅酸钠和氟硅酸钾，结构致密、垢层坚硬，且堵塞速度很快，不易清理，严重影响生产的正常进行。有时甚至每天清理一次，清理时间长达6～8小时，每次清理也只能维持一天多的正常生产，严重影响了湿法磷酸的生产，同时也严重阻碍了湖北磷矿的推广应用。
中国专利CN1762857A、CN103253644A、CN101811783和CN102874938A等都公开了湿法磷酸生产过程用的阻垢剂，其阻垢剂的配方中均含有有机膦类物质和聚合物类分散剂，聚合物类分散剂多选用含有磺酸基和羧基官能团的聚合物，该类基团在强酸性体系下不能很好地以离子形式存在于体系中，故较难体现其分散活性。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，针对现有的湿法磷酸因垢层而引起的湿法磷酸稀酸生产过程中经常性停车清理结垢物，造成磷酸生产效率大幅降低的问题，提出了一种湿法磷酸过滤系统管道用抗沉积剂。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种湿法磷酸过滤系统管道用抗沉积剂，该一种湿法磷酸过滤系统管道用抗沉积剂包括：高分子型分散剂5～15重量份；结晶抑制剂10～20重量份；水60～85重量份。
其中，高分子型分散剂为羧酸-磺酸-非离子三元共聚物，优选高分子型分散剂重量份为7～10。
其中，高分子型分散剂为乙烯吡咯烷酮-马来酸酐-2-丙烯酰胺-2-甲基磺酸多元共聚物，其化学通式为：
其中，20≤(a+b+c)≤40，且a、b、c均为整数。
其中，湿法磷酸过滤系统管道用抗沉积剂进一步包括至多5个重量份的pH调节剂。
其中，pH调节剂为浓硫酸、磷酸、甲基磺酸中一种或几种的混合。
其中，结晶抑制剂为多氨基多醚基甲叉膦酸、多元醇磷酸酯、双1,6-亚己基三胺五甲叉膦酸和2-羟基膦酰基乙酸中一种或几种的混合，优选结晶抑制剂重量份为14～18。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：本发明的湿法磷酸过滤系统管道用抗沉积剂能有有效的抑制管道阀门等位置的垢层的形成，并能将垢物晶体颗粒不长大，颗粒相互不团聚，与管壁的吸附力减弱，很大程度上延长了管道结垢的清理周期，因此能够有效地提高湿法磷酸的产能。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明湿法磷酸过滤系统管道用抗沉积剂包括：高分子型分散剂5～15重量份；结晶抑制剂10～20重量份；水60～85重量份。
其中，高分子型分散剂为羧酸-磺酸-非离子三元共聚物，优选高分子型分散剂重量份为7～10。
其中，高分子型分散剂为乙烯吡咯烷酮-马来酸酐-2-丙烯酰胺-2-甲基磺酸多元共聚物，其化学通式为：
其中，20≤(a+b+c)≤40，且a、b、c均为整数。
其中，湿法磷酸过滤系统管道用抗沉积剂进一步包括至多5个重量份的pH调节剂。
其中，pH调节剂为浓硫酸、磷酸、甲基磺酸中一种或几种的混合。
其中，结晶抑制剂为多氨基多醚基甲叉膦酸、多元醇磷酸酯、双1,6-亚己基三胺五甲叉膦酸和2-羟基膦酰基乙酸中一种或几种的混合，优选结晶抑制剂重量份为14～18。
实施例1
配方的重量份如下(总重量份为100)：
乙烯吡咯烷酮-马来酸酐-2-丙烯酰胺-2-甲基磺酸多元共聚物 8
浓硫酸 4
多氨基多醚基甲叉膦酸 15
水 余量
实施例2
配方的重量份如下(总重量份为100)：
乙烯吡咯烷酮-马来酸酐-2-丙烯酰胺-2-甲基磺酸多元共聚物 7
甲基磺酸 3
双1,6-亚己基三胺五甲叉膦酸 15
水 余量
实施例3
配方的重量份如下(总重量份为100)：
乙烯吡咯烷酮-马来酸酐-2-丙烯酰胺-2-甲基磺酸多元共聚物 8
甲基磺酸 5
双1,6-亚己基三胺五甲叉膦酸 14
水 余量
实施例4
配方的重量份如下(总重量份为100)：
乙烯吡咯烷酮-马来酸酐-2-丙烯酰胺-2-甲基磺酸多元共聚物 10
磷酸 5
多元醇磷酸酯 8
双1,6-亚己基三胺五甲叉膦酸 9
水 余量
实施例5
配方的重量份如下(总重量份为100)：
乙烯吡咯烷酮-马来酸酐-2-丙烯酰胺-2-甲基磺酸多元共聚物 7
浓硫酸 4
多氨基多醚基甲叉膦酸 12
双1,6-亚己基三胺五甲叉膦酸 5
水 余量
实施例6
配方的重量份如下(总重量份为100)：
乙烯吡咯烷酮-马来酸酐-2-丙烯酰胺-2-甲基磺酸多元共聚物 9
磷酸 4
多元醇磷酸酯 17
水 余量
以上六个配方的产品均进行了湿法磷酸过滤系统管道阻垢实验，添加浓度为10ppm/吨P2O5，湿法磷酸生产开车运行时间由不添加任何药剂时的3～5天，延长到了三个月以上，降低了现场工人的劳动强度，提高了湿法磷酸稀酸的生产效能。
本发明中的乙烯吡咯烷酮-马来酸酐-2-丙烯酰胺-2-甲基磺酸多元共聚物为公司自主研发分散剂，其具备两性表面活性剂的特性，在强酸、强碱条件下均具有良好的分散性和抗静电特性。其对湿法磷酸过滤系统中产生的垢物(如硫酸钙、氟硅酸钾、氟硅酸钠等)有特别优异的分散效果，并能有效减缓垢物晶体颗粒在管壁附着，又通过结晶抑制剂，有效抑制垢物晶体的生长，使其即使有晶体产生也十分容易在管道中随稀磷酸酸液被带离管道，从而达到湿法磷酸过滤系统管道垢物抗沉积的效果。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：本发明的湿法磷酸过滤系统管道用抗沉积剂能有有效的抑制管道阀门等位置的垢层的形成，并能将垢物晶体颗粒不长大，颗粒相互不团聚，与管壁的吸附力减弱，很大程度上延长了管道结垢的清理周期，因此能够有效地提高湿法磷酸的产能。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种湿法磷酸过滤系统管道用抗沉积剂，其特征在于，所述湿法磷酸过滤系统管道用抗沉积剂包括：高分子型分散剂5～15重量份；结晶抑制剂10～20重量份；水60～85重量份；所述高分子型分散剂为羧酸-磺酸-非离子三元共聚物，所述羧酸-磺酸-非离子三元共聚物为乙烯吡咯烷酮-马来酸酐-2-丙烯酰胺-2-甲基磺酸多元共聚物，其化学通式为：
其中，20≤(a+b+c)≤40，且a、b、c均为整数。
2.根据权利要求1所述的湿法磷酸过滤系统管道用抗沉积剂，其特征在于，所述湿法磷酸过滤系统管道用抗沉积剂进一步包括至多5个重量份的pH调节剂。
3.根据权利要求2所述的湿法磷酸过滤系统管道用抗沉积剂，其特征在于，所述pH调节剂为浓硫酸、磷酸、甲基磺酸中一种或几种的混合。
4.根据权利要求1所述的湿法磷酸过滤系统管道用抗沉积剂，其特征在于，所述结晶抑制剂为多氨基多醚基甲叉膦酸、多元醇磷酸酯、双1,6-亚己基三胺五甲叉膦酸和2-羟基膦酰基乙酸中一种或几种的混合。
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