CN106698478A - 一种湿法磷酸中氟的回收利用方法 - Google Patents

一种湿法磷酸中氟的回收利用方法 Download PDF

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袁浩
薛安
刘安荣
王振杰
朱明燕
宋浩波
聂登攀
赵伟毅
张薇
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Abstract

本发明公开了一种湿法磷酸中氟的回收利用方法。按下述步骤制备：a、向湿法磷酸中加入SiO2、K2SO4，常温搅拌反应1～4h，之后过滤、干燥制得氟硅酸钾；b、向氟硅酸钾中加水混合制成悬浊液，向悬浊液中加入氢氧化钾水溶液进行反应，反应后静置、过滤，得到粗氟化钾溶液；c、向粗氟化钾溶液中加入氟硅酸将pH值调节为7.5～8.5，调节后静置、过滤得到精制氟化钾溶液；d、将精制氟化钾溶液浓缩、干燥制得无水氟化钾。本发明能大幅降低湿法磷酸中氟的含量、且能将湿法磷酸中的氟有效回收。

Description

一种湿法磷酸中氟的回收利用方法
技术领域
本发明涉及一种磷化工生产领域，特别是一种湿法磷酸中氟的回收利用方法。
背景技术
众所周知，湿法磷酸生产中，由于原料磷矿中含有大量的氟，经过反应后生成氟硅酸。氟硅酸进入系统后，对系统的设备、管道腐蚀严重，影响装置的正常运行。传统的除氟方法是在磷酸的浓缩过程中用水洗涤吸收浓缩蒸发出来的SiF4和HF。这些方法脱氟效率低，产品磷酸中氟含量高。用氟含量高的磷酸生产磷肥，磷肥产品中氟含量也偏高，达不到欧美国家环保要求，这种磷肥使用受到一定限制，不能满足特殊需求高端磷肥生产要求，不能适应高端农作物生长需求。
氟化钾是一种重要的无机氟化物，广泛应用于医药、农药、化工、金属冶炼、金属表面处理等方面，用于玻璃雕刻、食物防腐、电镀，还可用作焊接助熔剂、杀虫剂、有机化合物的氟化剂、催化剂、吸收剂(吸收HF和水分)及含氟食盐等，也是制取氟化氢钾的重要原料。
目前，氟的生产原料主要是萤石，其开采储量逐渐减少，萤石资源日益枯竭，氟化工产业的发展受到严重限制。
发明内容
本发明的目的，是提供一种湿法磷酸中氟的回收利用方法。本发明能大幅降低湿法磷酸中氟的含量、且能将湿法磷酸中的氟有效回收。
本发明是这样实现的。一种湿法磷酸中氟的回收利用方法，按下述步骤制备，
a、向湿法磷酸中加入SiO2、K2S04，常温搅拌反应1～4h，之后过滤、干燥制得氟硅酸钾；氟硅酸钾纯度按重量百分比计为90％～99％；
b、向氟硅酸钾中加水混合制成悬浊液，氟硅酸钾与水的质量比为1:3～1:15，向悬浊液中加入质量分数为10％～30％氢氧化钾水溶液进行反应，反应温度为90～100℃，反应后静置、过滤，得到粗氟化钾溶液；
c、向粗氟化钾溶液中加入质量分数为1％～10％的氟硅酸将pH值调节为7.5～8.5，调节后静置2～6h、之后过滤得到精制氟化钾溶液；
d、将精制氟化钾溶液浓缩、干燥制得无水氟化钾，干燥时温度为150～250℃。
较优地，前述的湿法磷酸中氟的回收利用方法中，所述的步骤c中的氟硅酸的质量分数为3％～5％。
较优地，前述的湿法磷酸中氟的回收利用方法中，所述的步骤c中的粗氟化钾溶液加入氟硅酸后pH值控制在7.8～8.2。
较优地，前述的湿法磷酸中氟的回收利用方法中，所述的步骤c中静置的静置时间为3～4h。
与现有技术相比，本发明通过加入湿法磷酸中加入SiO2、K2S04生成氟硅酸钾，并过滤使得湿法磷酸中的氟含量大幅降低，在降低氟含量的同时，未引入新的杂质，有效提高了湿法磷酸的纯度。除此外，采用本发明的方法能有效提高以湿法磷酸液相中的氟制备工业级氟化钾产品的纯度，氟化钾的收率为91％-96％。本发明操作方便，利于工业化操作；同时，有利于综合利用磷矿中的氟资源，实现了对湿法磷酸液相中氟的高效利用，延伸了磷矿资源开发利用的产业链。不仅如此，本发明为氟的生产原料提供了一条新的思路，大幅缓解了萤石的开采，促进了氟化工产业的发展。
具体实施方式
实施例1。一种湿法磷酸中氟的回收利用方法，按下述步骤制备，
a、向湿法磷酸中加入SiO2、K2S04，常温搅拌反应1～4h，之后过滤、干燥制得氟硅酸钾；氟硅酸钾纯度按重量百分比计为90％～99％；
b、向氟硅酸钾中加水混合制成悬浊液，氟硅酸钾与水的质量比为1:3～1:15，向悬浊液中加入质量分数为10％～30％氢氧化钾水溶液进行反应，反应温度为90～100℃，反应后静置、过滤，得到粗氟化钾溶液；
c、向粗氟化钾溶液中加入质量分数为1％～10％的氟硅酸将pH值调节为7.5～8.5，调节后静置2～6h、之后过滤得到精制氟化钾溶液；生成的粗氟化钾溶液中含有多种杂质，如Al盐，少量未反应完的KOH，少量的SiO3 2-盐等，往粗氟化钾溶液中缓慢加入氟硅酸溶液调节pH值，Al盐、SiO3 2-盐和KOH可分别生成Al(OH)3、SiO2和K2SiF6而被去除。同时加入氟硅酸后，由于溶液pH的降低，Si02的溶解度会降低，进一步降低了产品中Si02的含量。
d、将精制氟化钾溶液浓缩、干燥制得无水氟化钾，干燥时温度为150～250℃。

Claims (4)

1.一种湿法磷酸中氟的回收利用方法，其特征在于：按下述步骤制备，
a、向湿法磷酸中加入SiO2、K2S04，常温搅拌反应1～4h，之后过滤、干燥制得氟硅酸钾；氟硅酸钾纯度按重量百分比计为90％～99％；
b、向氟硅酸钾中加水混合制成悬浊液，氟硅酸钾与水的质量比为1:3～1:15，向悬浊液中加入质量分数为10％～30％氢氧化钾水溶液进行反应，反应温度为90～100℃，反应后静置、过滤，得到粗氟化钾溶液；
c、向粗氟化钾溶液中加入质量分数为1％～10％的氟硅酸将pH值调节为7.5～8.5，调节后静置2～6h、之后过滤得到精制氟化钾溶液；
d、将精制氟化钾溶液浓缩、干燥制得无水氟化钾，干燥时温度为150～250℃。
2.如权利要求1所述的湿法磷酸中氟的回收利用方法，其特征在于：所述的步骤c中的氟硅酸的质量分数为3％～5％。
3.如权利要求1或2所述的湿法磷酸中氟的回收利用方法，其特征在于：所述的步骤c中的粗氟化钾溶液加入氟硅酸后pH值控制在7.8～8.2。
4.如权利要求1或2所述的湿法磷酸中氟的回收利用方法，其特征在于：所述的步骤c中静置的静置时间为3～4h。
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