CN108455543B - 一种湿法磷酸萃取反应的消泡加料方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种湿法磷酸萃取反应消泡的方法，该加料方法包括以下步骤：(1)将磷矿浆加入萃取槽中；(2)再将硫酸从萃取槽的下部加入磷矿浆内；所述硫酸从液下加料装置中加入到萃取槽(1)内。采用液下加料的方法，使得泡沫大幅度减少，以消除对萃取过程中的不利影响。
Description
技术领域
本发明涉及湿法磷酸生产技术领域，具体的是涉及一种湿法磷酸萃取反应的消泡加料方法。
背景技术
湿法磷酸生产过程是采用磷矿与硫酸在萃取槽中反应，制取磷酸，因磷矿中含有有机物和碳酸盐类矿物，碳酸盐与硫酸发生反应时有大量C02气体产生，这些气体被磷矿中的有机物固定成泡沫，难以破灭，在萃取槽的气相空间形成厚度不等的泡沫层，有时还冒槽，严重影响料浆散热，排烟不畅，过滤困难等系列问题。
目前萃取加硫酸时，大多采用直接向磷矿料浆表面加料再混合的方式，这样两种物料迅速反应时产生的泡沫始终停留在料浆表面难以消除，这种方式存在以下缺点：1.在加料过程中，两种物料在接触时迅速反应时产生的泡沫始终停留在料浆表面难以消除；2.在加酸时，硫酸飞溅至槽壁，使槽壁腐蚀严重。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种湿法磷酸萃取反应的消泡加料方法，采用液下加料的方法，使得泡沫大幅度减少，以消除对萃取过程中的不利影响。
本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：
该消泡加料方法包括以下步骤：
(1)将磷矿浆加入萃取槽中；
(2)再将硫酸从萃取槽的下部加入磷矿浆内。将硫酸从萃取槽下部加入，避免在传统的采用液面加入方式，使得磷矿浆和硫酸在液面剧烈反应而产生大量泡沫聚集，本发明采用这种加入方式，使得磷矿浆和硫酸在液面以下反应，反应过程中产生的泡沫从浆料中往上溢出时，浆料对其进行挤压，破坏泡沫的形成，最后在浆料表面以气体形成排出，从根本上解决萃取槽中的泡沫问题。
优选地，所述硫酸从液下加料装置中加入到萃取槽内。由于采用液下加入的方式把物料加入到萃取槽内，因此设计液下加料装置，使得硫酸实现稳定的液下加料。
一种带有液下加料装置的萃取槽，包括萃取槽，还包括设置在萃取槽外侧壁上的液下加料装置，所述液下加料装置包括加料本体，所述加料本体的上部设置有进料口和抽风口，加料本体的下部设置有连通萃取槽下部的加料管；所述萃取槽内设置有搅拌轴，所述搅拌轴上设置有若干搅拌叶，所述搅拌叶上设置有若干尖刺，所述加料管的一端伸入萃取槽内相邻两片搅拌叶之间，所述萃取槽上方设置有驱动搅拌轴搅拌的驱动装置。湿法磷酸中磷矿与硫酸在萃取槽中进行反应时，先把磷矿浆加入萃取槽中，然后硫酸从进料口中进入加料本体内，再从加料管中进入萃取槽下部，使得硫酸与磷矿浆在萃取槽下部进行混合，实现液下加料，从而改变了传统的液面加料方式，搅拌轴的设置有利对萃取槽内的浆料进行搅拌混合均匀；尖刺的设置有利于搅拌时刺破浆料内的气泡，破坏浆料内泡沫的形成，防止冒槽。加料管的一端伸入到相邻两片搅拌叶之间，因为这个位置的搅拌强度最大，使得加料管中的硫酸一经流入浆料中就被搅拌起来，使得硫酸与浆料在萃取槽中混合均匀。由于硫酸与磷矿浆反应过程中会产生气泡和水蒸气，并产生热量，抽风口的设置能把加料本体内的水蒸气和热量从抽风口中抽走，加快浆料的冷却，利于磷酸的生产，并且还有利于气泡的消散。
优选地，所述进料口设置在加料本体的侧面，所述抽风口设置在加料本体的顶部，抽风口处设置有抽风机。因为如果抽风机设置在侧面，而进料口设置在顶部，也就是说抽风口的位置比进料口低，这样就使得加入的物料可能从抽风口处流出，因此，这样的设计保证加入的物料不从抽风口处流出去，保证顺利加料和抽风。
优选地，所述加料本体内侧设置有一防腐层。防腐层的设计有利于防止硫酸对加料本体的腐蚀。
优选地，所述加料管与萃取槽槽底之间的距离为500-700mm。由于萃取槽内的搅拌轴不会到达萃取槽底部，搅拌轴的下端距离萃取槽底部还有一定的距离，因此萃取槽最底部的浆料搅拌强度不够或者有可能搅拌不起来，这样的设计就有利于硫酸加入磷矿浆中能搅拌混合均匀，利用反应的进行和减少泡沫的产生。
优选地，所述加料本体上端和下端分别设置有一用于固定加料本体的固定块，所述固定块固定连接在萃取槽外侧壁。由于萃取槽内会有搅拌装置进行搅拌从而产生震动，有可能带动加料管震动，使得加料管不稳定，固定块的设置有利于加料管的稳定连接在萃取槽上。
优选地，所述加料本体的高度与萃取槽高度一致，所述进料口与加料本体顶部处于同一水平位置。这样的设置有利于防止加料本体内的浆料从加料本体顶部的抽风口处和加料口出溢流出去
优选地，所述加料管伸入萃取槽的一端转动连接有一导流板，所述导流板旁设置有一限制导流板转动的限位块。加入硫酸之前，由于萃取槽内的浆料对导流板的压力把导流板推向限位块，限位块阻挡导流板进一步转动，使得导流板呈垂直状态，封住加料管的出口，防止萃取槽内的浆料进入加料本体内，当加入硫酸时，硫酸在加料本体内的高度超过了萃取槽内的浆料液面高度时，由于物料差，硫酸这边的压力大于萃取槽浆料的压力，硫酸冲击导流板倾斜使得硫酸流入萃取槽内与浆料混合均匀，当加酸完毕后，在萃取槽内的浆料的压力的推动下，导流板再次呈垂直状态封住加料管的出口，防止萃取槽内的浆料和气泡进一步进入加料本体内；并且，加酸时，导流板呈倾斜状态，硫酸从导流板和加料管底部之间的缝隙倾斜向下流入萃取槽内的浆料中混合，有利于硫酸在萃取槽内与磷矿浆搅拌混合均匀，导流板阻挡了未与硫酸混合均匀的浆料进入加料管内，使得其在加料管内与硫酸不能混合均匀，不利于萃取反应的进行。
本发明的有益效果如下：
1.萃取槽泡沫明显得到控制，几乎在液面看不见泡沫，使槽面抽风顺畅无阻碍，散热效果好；
2.硫酸与磷矿因在底层混合，在搅拌的作用下使反应充分均匀，避免了在液面加料时，因搅拌强度不够而导致的局部过饱和，反应不充分，萃取率低等问题；
3.减小萃取槽加酸区的腐蚀问题，在液面加酸时，硫酸飞溅至槽壁，使槽壁腐蚀严重，运用此方法，可有效减小腐蚀；
4.通过设置抽风机能把加料本体内的水蒸气和热量抽走，加快浆料的冷却，利于磷酸的生产，并且还有利于气泡的消散；
5.有效地解决了液下加料管易腐蚀、难固定的问题。
附图说明
图1是液下加料装置结构示意图；
图2是固定块结构示意图；
图3是导流板结构示意图；
图中标记为：1-萃取槽，2-加料本体，3-进料口，4-加料管，5-抽风口，6-抽风机，7-固定块，8-防腐层，9-导流板，10-限位块，11-搅拌轴，12-搅拌叶，13-尖刺，14-电机，701-圆形孔。
具体实施方式
为了本技术领域的人员更好的理解本发明，下面结合附图和以下实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
一种湿法磷酸萃取反应的消泡加料方法，该消泡加料方法包括以下步骤：
(1)将磷矿浆加入萃取槽中；
(2)再将硫酸从萃取槽的下部加入磷矿浆内。将硫酸从萃取槽下部加入，避免在传统的采用液面加入方式，使得磷矿浆和硫酸在液面剧烈反应而产生大量泡沫聚集，本发明采用这种加入方式，使得磷矿浆和硫酸在液面以下反应，反应过程中产生的泡沫从浆料中往上溢出时，浆料对其进行挤压，破坏泡沫的形成，最后在浆料表面以气体形成排出，从根本上解决萃取槽中的泡沫问题。
所述硫酸从液下加料装置中加入到萃取槽内。由于采用液下加入的方式把物料加入到萃取槽内，因此设计液下加料装置，使得硫酸实现稳定的液下加料。
实施例2
一种带有液下加料装置的萃取槽，包括萃取槽1，还包括设置在萃取槽1外侧壁上的液下加料装置，所述液下加料装置包括加料本体2，所述加料本体(2)的上部设置有进料口3和抽风口5，加料本体2的下部设置有连通萃取槽1下部的加料管4；所述萃取槽1内设置有搅拌轴11，所述搅拌轴11上设置有若干搅拌叶12，所述搅拌叶12上设置有若干尖刺13，所述加料管4的一端伸入萃取槽1内相邻两片搅拌叶12之间，所述萃取槽1上方设置有驱动搅拌轴11搅拌的驱动装置，所述驱动装置为电机14。
工作原理：湿法磷酸中磷矿与硫酸在萃取槽1中进行反应时，先把磷矿浆加入萃取槽1中，然后硫酸从进料口3中进入加料本体2内，再从加料管4中进入萃取槽1下部，使得硫酸与磷矿浆在萃取槽1下部进行混合，实现液下加料，从而改变了传统的液面加料方式，使得磷矿浆和硫酸在液面以下反应，反应过程中产生的泡沫从浆料中往上溢出时，浆料对其进行挤压，破坏泡沫的形成，最后在浆料表面以气体形成排出，从根本上解决萃取槽1中的泡沫问题，防止冒槽。
由于硫酸与磷矿浆反应过程中会产生气泡和水蒸气，并产生热量，抽风机6的设置能把加料本体2内的水蒸气和热量抽走，加快浆料的冷却，利于磷酸的生产，并且还有利于气泡的消散。
搅拌轴11的设置有利对萃取槽1内的浆料进行搅拌混合均匀；尖刺13的设置有利于搅拌时刺破浆料内的气泡，破坏浆料内泡沫的形成，防止冒槽。加料管4的一端伸入到相邻两片搅拌叶12之间，因为这个位置的搅拌强度最大，使得加料管4中的硫酸一经流入浆料中就被搅拌起来，使得硫酸与浆料在萃取槽1中混合均匀。
实施例3
在实施例1的基础上进一步优化，本实施例中，所述进料口3设置在加料本体2的侧面，所述抽风口6设置在加料本体2的顶部，抽风口5处设置有抽风机6。因为如果抽风机6设置在侧面，而进料口3设置在顶部，也就是说抽风口5的位置比进料口3低，这样就使得加入的物料可能从抽风口5处流出，因此，这样的设计保证加入的物料不从抽风口5处流出去，保证顺利加料和抽风。
实施例4
在实施例1的基础上进一步优化，本实施例中，所述加料管4内侧设置有一防腐层8。防腐层8的设计有利于防止硫酸对加料管4的腐蚀，若安装于萃取槽内，则外侧也需防腐。
实施例5
在实施例1的基础上进一步优化，本实施例中，所述加料管4与萃取槽1槽底之间的距离500-700mm。由于萃取槽1内的搅拌轴11不会到达萃取槽1底部，搅拌轴11的下端距离萃取槽1底部还有一定的距离，因此萃取槽1最底部的浆料搅拌强度不够或者有可能搅拌不起来，这样的设计就有利于硫酸加入磷矿浆中能搅拌混合均匀，利用反应的进行和减少泡沫的产生。
实施例6
在实施例1的基础上进一步优化，本实施例中，所述加料本体2上端和下端分别设置有一用于固定加料本体2的固定块7，所述固定块7固定连接在萃取槽1外侧壁。如图2所述，固定块7结构示意图，固定块7中间开设有与加料管4直径一致的圆形孔701，加料管4插入圆形孔701内，由于有两块固定块7，因此加料管4能很好地被固定块7固定；固定块7固定在萃取槽1外侧壁可以通过焊接、螺钉等方式，由于萃取槽1内会有搅拌装置进行搅拌从而产生震动，有可能带动加料管4震动，使得加料管4不稳定，这样的设计有利于加料管4的稳定连接在萃取槽1上。
实施例7
在实施例1的基础上进一步优化，本实施例中，所述加料本体2的高度与萃取槽1高度一致，所述进料口3与加料本体2顶部处于同一水平位置。这样的设置有利于防止加料本体2内的浆料从加料本体2顶部的抽风口5处和加料口出溢流出去。
实施例8
在实施例1的基础上进一步优化，本实施例中，所述加料管4与萃取槽1连通的一端转动连接有一导流板9，所述导流板9旁设置有一限制导流板9转动的限位块10。加入硫酸之前，由于萃取槽1内的浆料对导流板9的压力和限位块10的阻挡作用，使得导流板9呈垂直状态，封住加料管4的出口，防止萃取槽1内的浆料进入加料本体2内，当加入硫酸时，硫酸在加料本体2内的高度超过了萃取槽1内的浆料液面高度时，由于物料差，硫酸这边的压力大于萃取槽1浆料的压力，硫酸冲击导流板9倾斜使得硫酸流入萃取槽1内与浆料混合均匀，当加酸完毕后，萃取槽1内的液面和加料本体2内的液面相平，并且在抽风机6和限位块10的作用下，导流板9再次呈垂直状态封住加料管4的出口，防止萃取槽1内的浆料和气泡进一步进入加料本体2内；并且，加酸时，导流板9呈倾斜状态，硫酸从导流板9和加料管4底部之间的缝隙倾斜向下流入萃取槽1内的浆料中混合，有利于硫酸在萃取槽1内与磷矿浆搅拌混合均匀，导流板9阻挡了未与硫酸混合均匀的浆料进入加料管4内，使得其在加料管4内与硫酸不能混合均匀，不利于萃取反应的进行。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本发明的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。
Claims (7)
1.一种湿法磷酸萃取反应的消泡加料方法，其特征在于：该加料方法包括以下步骤：
(1)将磷矿浆加入萃取槽(1)中；
(2)再将硫酸从萃取槽(1)的下部加入磷矿浆内，所述硫酸从液下加料装置中加入到萃取槽(1)内，液下加料装置设置在萃取槽(1)外侧壁上，所述液下加料装置包括加料本体(2)，所述加料本体(2)的上部设置有进料口(3)和抽风口(5)，加料本体(2)的下部设置有连通萃取槽(1)下部的加料管(4)；所述萃取槽(1)内设置有搅拌轴(11)，所述搅拌轴(11)上设置有若干搅拌叶(12)，所述搅拌叶(12)上设置有若干尖刺(13)，所述加料管(4)的一端伸入萃取槽(1)内相邻两片搅拌叶(12)之间，所述萃取槽(1)上方设置有驱动搅拌轴(11)搅拌的驱动装置。
2.根据权利要求1所述的一种湿法磷酸萃取反应的消泡加料方法，其特征在于：所述进料口(3)设置在加料本体(2)的侧面，所述抽风口(5)设置在加料本体(2)的顶部。
3.根据权利要求1所述的一种湿法磷酸萃取反应的消泡加料方法，其特征在于：所述加料本体(2)内侧设置有一防腐层(8)。
4.根据权利要求1所述的一种湿法磷酸萃取反应的消泡加料方法，其特征在于：所述加料管(4)与萃取槽(1)槽底之间的距离为500-700mm。
5.根据权利要求1所述的一种湿法磷酸萃取反应的消泡加料方法，其特征在于：所述加料本体(2)上端和下端分别设置有一用于固定加料本体(2)的固定块(7)，所述固定块(7)固定连接在萃取槽(1)外侧壁。
6.根据权利要求1所述的一种湿法磷酸萃取反应的消泡加料方法，其特征在于：所述加料本体(2)的高度与萃取槽(1)高度一致，所述进料口(3)与加料本体(2)顶部处于同一水平位置。
7.根据权利要求1所述的一种湿法磷酸萃取反应的消泡加料方法，其特征在于：所述加料管(4)伸入萃取槽(1)的一端转动连接有一导流板(9)，所述导流板(9)旁设置有一限制导流板(9)转动的限位块(10)。
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