CN110422829A - 次磷酸钠与高纯次磷酸钙的联产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的是一种次磷酸钠与高纯次磷酸钙的联产方法，其中次磷酸钙的生产方法包括如下步骤：1）配石灰乳；2）中和；3）过滤除杂；4）真空浓缩，得到含磷真空水；5）冷却结晶；6）离心甩干，得到次磷酸钙母液；7）烘干后得到次磷酸钙成品并包装；8）母液回用。次磷酸钠的生产方法包括如下步骤：1）在水中加入生石灰和液碱配料；2）加入黄磷进行反应，产生磷化氢；3）过滤除杂得到滤饼；4）加入次磷酸进行酸调；5）浓缩，冷却结晶，包装。本发明在生产次磷酸钠的同时联产次磷酸钙，将次磷酸钙生产过程中离心甩干的母液返回次磷酸钠配料工段，避免母液杂质的重复积累，提高次磷酸钙产品纯度，减少不必要的浪费。
Description
技术领域
本发明提出的是一种次磷酸钠与高纯次磷酸钙的联产方法，属于化工生产技术领域。
背景技术
次磷酸钠是一种在现代工业生产过程中广泛应用的强还原剂，与氧化剂接触能发生爆炸，主要用于化学镀、非金属材料表面金属化、水处理剂、抗氧化剂等领域。次磷酸钠生产主要原料为黄磷、液碱、氧化钙在反应釜中进行合成反应，反应液经过过滤、除杂、次磷酸调PH值、浓缩、结晶和包装等工序，制得次磷酸钠晶体成品。
次磷酸钙别名次亚磷酸钙，主要用作阻燃剂，用作化学镀、食品添加剂和动物营养剂，同时用于制造医药品，并可作抗氧化剂、分析试剂。现有技术中的次磷酸钙生产工艺有多种：1）黄磷与石灰乳反应：2）酸碱中和法：次磷酸与高纯氢氧化钙中和反应：3）转化法：氯化钙与次磷酸钠转化法，以及硝酸钙与次磷酸钠转化法。上述方法中，方法一工艺复杂，反应路线长，设备数量多，投资大；方法三：没有工业实际生产价值，成本高，且实际生产的产品质量无法与方法二比。方法二中和法生产工艺简单、适用，产品质量高，目前国内实际生产的方法都是采用的方法二。然而在上述工艺中，次磷酸钙离心甩干后会存在大量母液，结晶母液杂质含量高，杂质主要有亚磷酸钙、硫酸盐、氯化物等。母液也是次磷酸钙的饱和溶液，为了减少浪费，母液往往会回收利用，传统的工艺是返回一次中和工段，在碱性条件下大部分杂质被沉淀，过滤后去除。在母液反复回用的过程中，容易被钙沉淀的杂质含量虽然能被去除一部分，但含量终究会越来越高，特别是氯化物无法沉淀，导致次磷酸钙产品质量逐渐下降，最为明显的指标是：次磷酸钙含量下降，亚磷酸钙含量上升，产品水溶液澄清度不够。
在次磷酸钙产品中，亚磷酸钙、硫酸盐、氯化物均为杂质，现将母液反复回用不同的周期，次磷酸钙产品部分指标做如下对比：
从上述生产统计表分析看出，随着母液反复回用周期的延长，次磷酸钙主含量逐渐下降，第三个周期后开始明显下降，杂质亚磷酸钙含量逐渐升高，当第七个周期开始，产品水溶液开始微混、不透明。微混就是杂质含量高的直接表现。
发明内容
本发明的目的在于解决现有次磷酸钙生产过程存在的上述问题，提出一种次磷酸钠与高纯次磷酸钙的联产方法，在生产次磷酸钠产品的同时联产次磷酸钙产品，且避免母液反复回用带来的产品质量下降，有效提高次磷酸钙的产物纯度。
本发明的技术解决方案：次磷酸钠与高纯次磷酸钙的联产方法，其中次磷酸钙的生产方法包括如下步骤：1）配石灰乳；2）中和；3）过滤除杂；4）真空浓缩，得到含磷真空水；5）冷却结晶；6）离心甩干，得到次磷酸钙母液；7）离心甩干的滤饼烘干后得到次磷酸钙成品并包装；8）母液回用。
次磷酸钠的生产方法包括如下步骤：1）在水中加入生石灰和液碱配料；2）加入黄磷进行反应，产生磷化氢；3）过滤除杂得到滤饼；4）滤液加入次磷酸进行酸调；5）浓缩，冷却结晶，包装。
本发明的优点：在生产次磷酸钠的同时联产次磷酸钙，将次磷酸钙生产过程中离心甩干的母液返回次磷酸钠配料工段，避免了次磷酸钙生产系统的母液杂质的重复积累，不仅可以生产高纯次磷酸钙产品，而且可以减少不必要的浪费。
附图说明
附图1是本发明次磷酸钠与高纯次磷酸钙的联产方法的工艺流程图。
具体实施方式
下面根据附图进一步说明本发明的技术方案。
如图1所示的次磷酸钠与高纯次磷酸钙的联产方法，其中次磷酸钙的生产方法包括如下步骤：
1）配石灰乳；1000公斤水在搅拌条件下加入80~100公斤含量95%以上氧化钙粉末，搅拌至少60分钟；
2）中和；石灰乳液在搅拌情况下缓慢加入含量5~6%次磷酸溶液，经过一次中和至pH值为9～9.5；滤液过滤除去杂质，继续加入5~6%次磷酸，经过二次中和至pH值为3.5～4；
3）过滤除去水不溶物杂质；
4）浓缩：在3000L带搅拌不锈钢釜内真空条件下浓缩，真空度不低于－0.4MPa，控制釜内料液液面刚好超过夹套高度为止，在浓缩过程中如釜内料液液面下降30公分以上，则需要添加补充新料；浓缩时得到含磷真空水，用于配石灰乳；
5）冷却结晶：浓缩结束后，关闭釜夹套蒸汽，打开夹套冷却水，停真空，搅拌条件下缓慢冷却至40~50℃，冷却结晶时间控制不低于4小时；
6）离心甩干：将釜内料放入直径800型平板吊袋式离心机高速甩干至少15分钟，确保滤饼母液全部甩干；得到次磷酸钙母液，母液回收利用；
7）甩干的滤饼放入250型高效沸腾干燥机内，在热媒90~100℃条件下烘干，至少25分钟，得到次磷酸钙成品并包装；
8）母液回用：将次磷酸钙真空浓缩工段得到的含磷真空水和离心甩干工段得到的次磷酸钙母液返回一次中和工段回用。
次磷酸钠的生产方法包括如下步骤：
1）在水中加入生石灰和液碱配料；
2）加入黄磷进行反应，产生磷化氢；
3）过滤除杂得到滤饼；
4）滤液加入次磷酸进行酸调；
5）浓缩，冷却结晶，包装。
次磷酸钠联产次磷酸钙浓缩后离心甩干的母液三个周期后不返回次磷酸钙中和工段，母液全部返回次磷酸钠生产工段配料工段，利用大量的氢氧化钙，在强碱性条件下将亚磷酸钙、硫酸盐去除，次磷酸钙母液中的次磷酸根在次磷酸钠反应釜中与氢氧化钠结合变成次磷酸钠。
本发明工艺方法的核心在于：次磷酸钠联产次磷酸钙浓缩后离心甩干的母液三个周期后不返回次磷酸钙中和工段，母液全部返回次磷酸钠生产工段配料工段，利用大量的氢氧化钙，在强碱性条件下将亚磷酸钙、硫酸盐去除。次磷酸钙母液中的次磷酸根在次磷酸钠反应釜中与氢氧化钠结合变成次磷酸钠，次磷酸根有价值的成分得到回收利用，既没有造成浪费现象，又确保了次磷酸钙产品质量。在次磷酸钙生产过程中，母液回用使用周期越少，产品质量越高，按照本发明工艺方法可生产出主含量＞99.5%的高纯次磷酸钙（市售次磷酸钙经检测含量一般在97～99%）。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.次磷酸钠与高纯次磷酸钙的联产方法，其特征是次磷酸钙的生产方法包括如下步骤：
1）配石灰乳；1000公斤水在搅拌条件下加入80~100公斤含量95%以上氧化钙粉末，搅拌至少60分钟；
2）中和；石灰乳液在搅拌情况下缓慢加入含量5~6%次磷酸溶液，经过一次中和至pH值为9～9.5；滤液过滤除去杂质，继续加入5~6%次磷酸，经过二次中和至pH值为3.5～4；
3）过滤除去水不溶物杂质；
4）浓缩：在3000L带搅拌不锈钢釜内真空条件下浓缩，真空度不低于-0.4MPa，控制釜内料液液面刚好超过夹套高度为止，在浓缩过程中如釜内料液液面下降30公分以上，则需要添加补充新料；浓缩时得到含磷真空水，用于配石灰乳；
5）冷却结晶：浓缩结束后，关闭釜夹套蒸汽，打开夹套冷却水，停真空，搅拌条件下缓慢冷却至40~50℃，冷却结晶时间控制不低于4小时；
6）离心甩干：将釜内料放入直径800型平板吊袋式离心机高速甩干至少15分钟，确保滤饼母液全部甩干；得到次磷酸钙母液，母液回收利用；
7）甩干的滤饼放入250型高效沸腾干燥机内，在热媒90~100℃条件下烘干，至少25分钟，得到次磷酸钙成品并包装；
8）母液回用：将次磷酸钙真空浓缩工段得到的含磷真空水和离心甩干工段得到的次磷酸钙母液返回一次中和工段回用；
次磷酸钠的生产方法包括如下步骤：
1）在水中加入生石灰和液碱配料；
2）加入黄磷进行反应，产生磷化氢气体；
3）过滤除杂得到滤饼；
4）滤液为次磷酸钠碱性水溶液，加入次磷酸进行酸调；
5）浓缩，冷却结晶，包装。
2.根据权利要求1所述的次磷酸钠与高纯次磷酸钙的联产方法，其特征在于：次磷酸钠联产次磷酸钙浓缩后离心甩干的母液三个周期后不返回次磷酸钙中和工段，母液全部返回次磷酸钠生产配料工段，利用大量的氢氧化钙，在强碱性条件下将亚磷酸钙、硫酸盐去除，次磷酸钙母液中的次磷酸根在次磷酸钠反应釜中与氢氧化钠结合变成次磷酸钠。
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| CN101172591A (zh) * | 2007-10-08 | 2008-05-07 | 江苏康祥集团公司 | 次磷酸钠生产方法 |
| CN106006589A (zh) * | 2015-08-24 | 2016-10-12 | 湖北航天化学技术研究所 | 一种联合生产制备钙、镁、铝的次磷酸盐的方法 |
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