CN116374971A - 磷酸的提纯方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种磷酸的提纯方法,属于磷化工技术领域。该方法依次包括一次浓缩、脱氟、萃取、脱硫、洗涤、反萃和脱色等步骤,优化了整个工艺流程,调整了脱氟和脱硫过程,采用了常见的萃取剂即可达到非常好的萃取效果和再生次数。本发明提供的方法可以得到高纯度的磷酸,使湿法磷酸产品质量达到《工业湿法净化磷酸》HG/T4069‑2008标准要求,基本上可以达到优等品的要求。
Description
技术领域
本发明属于磷化工技术领域,特别涉及一种磷酸的提纯方法。
背景技术
工业磷酸一铵(MAP)主要是用作灭火剂原料,同时也是生产阻燃剂聚磷酸铵的主要原料,还是一种速溶性的高效复合肥料,适用于各种作物和土壤,具有广阔的市场。工业磷酸一铵可以采用湿法磷酸与气氨反应得到,生产过程简单。如四川大学开发了以湿法磷酸为原料生产工业磷酸一铵的工艺。但是湿法磷酸中含有大量杂质,如Fe3+、A13+、Mg2+、SO4 2-、SiF6 2-等,会影响磷酸一铵晶核的形成和生长,必须采用适当的分离除杂手段除去这些离子,才能制得合格的工业磷酸一铵产品。
如申请号为CN201410257454.7的专利公开了一种净化湿法磷酸的萃取剂萃取湿法磷酸的方法,具体步骤如下:
(1)粗净化:将澄清后的湿法粗磷酸浓缩至P2O5质量分数为 30%-48%,测粗磷酸中氟离子浓度,按照其化学计量的130%加入碳酸钠脱氟,在50-70℃之间反应2-3小时后,沉降,取上层清液加入活性碳脱色,过滤,得粗净化磷酸溶液。
(2)萃取净化:将步骤(1)所得的粗净化磷酸溶液逆流加入萃取剂,萃取剂∶粗净化磷酸的体积比=2-5:1,在常温下进行6-10级萃取,在粗净化磷酸入口的第六级或第七级加入硫酸,硫酸加入量按照萃余相中硫酸浓度≦9.2mol/L。
经上述萃取后的萃取相用溶解有碳酸钠的工业级磷酸进行四级或六级逆流洗涤,萃取相:洗涤相体积比=15-40:l;洗涤后的萃取相溢流进入反萃槽,按照洗涤后萃取相:水相=8-15:1的体积比加入纯净水进行四级逆流反萃取,获得的反萃液中P2O5质量分数为21.3%-41.7%;所述的净化湿法磷酸的萃取剂,其特征在于组分及质量分数为:正丁醇35%-95%,异辛醇、正丁醚、高碳酮、脂肪胺或季铵盐中的一种5%-65%;所述高碳酮为二异丁基甲酮、甲基异丁基甲酮或环己酮;所述的脂肪胺或季铵盐为:双十八烷基二甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十二烷基二甲基叔胺、三辛胺或四甲基十二烷基苯磺酸铵。
(3)终净化:测定步骤(2)所得反萃液中硫酸根和氟离子浓度,加入化学计量100%的碳酸钡,反应 2-3小时后,沉降,抽取上层清液,加入活性炭脱色,过滤,将滤液浓缩到磷酸质量分数达85%,即得工业磷酸。
该方法存在如下问题,需要两次进行活性炭脱色;萃取和反萃级数较多,具有磷损失较多,操作复杂和成本较高等问题;同时,萃取剂和碳酸钡的成本较高。
如申请号为201610514424.9的专利公开了一种生产高品质磷酸的联合萃取方法,其步骤如下:
a、初次萃取分相:将粗磷酸与萃取液1混合逆流萃取得有机相3和水相1;萃取温度40-60℃;萃取液1与粗磷酸的体积比为3-5:1;萃取液1为萃取剂1和稀释剂的混合溶液,萃取剂1与稀释剂的体积比为1:1-3;萃取剂1为P204、P507、Cynex272、DNNSA、环烷酸或叔碳酸;稀释剂为磺化煤油、环己烷或正丁醇;
b、浓缩脱氟:水相1经真空浓缩脱氟至磷酸浓度为40%-50%得水相2;
c、精制萃取分相:水相2与萃取液2混合逆流萃取得有机相1和水相3,所得水相3返回步骤a中混入粗磷酸作为初次萃取原料,所得有机相1用于生产高品质磷酸;萃取温度40-60℃;按体积比,萃取液2:水相2=3-7:1;萃取液2为萃取剂2和稀释剂2的混合溶液,萃取剂2与稀释剂2的体积比为1:1-5;萃取剂2为磷酸酯类萃取剂或醇酮类萃取剂;
d、洗涤分相:将有机相1使用稀磷酸2逆流洗涤得有机相2,有机相1与稀磷酸2的体积比为:有机相1:稀磷酸2=6-10:1,洗涤温度40-60℃,洗涤后洗水回到步骤c混入水相2;
e、反萃分离:步骤d得到有机相2使用水逆流反萃,有机相2与水的体积比为4-6:1,反萃温度40-60℃;反萃后得有机相4和水相4,有机相4返回到步骤c作为萃取液2,水相4进入下一步浓缩;
f、浓缩:将步骤e萃取后水相4减压浓缩至磷酸质量浓度为70%-80%,即得高品质磷酸;
其中,步骤a得到的有机相3经稀磷酸1洗涤分离后,得有机相5和水相5,水相5返回步骤a中混入粗磷酸作为初次萃取原料,有机相5用于生产肥料或阻燃剂;有机相3与稀磷酸1的体积比为1-3:1。
该方法存在如下问题:采用粗磷酸直接进行萃取,存在萃取量大、萃取剂再生次数少等问题;另外,真空脱氟不但能耗大,还存在生产难度高等问题。同时,该方法的萃取剂的成本较高。
发明内容
针对前述问题,本发明提供了一种磷酸的提纯方法,对湿法磷酸进行纯化,使湿法磷酸产品质量达到《工业湿法净化磷酸》HG/T4069-2008标准要求。
本发明实施例提供了一种磷酸的提纯方法,该述方法包括以下步骤:
(1)一次浓缩:将湿法磷酸浓缩得到浓缩磷酸,浓缩方法与常规方法相同,浓缩过程通常为加热过程,浓缩后的磷酸通常具有较高温度,适合后续加热脱氟过程。其中,浓缩磷酸的P2O5质量分数为42-48%。
(2)脱氟:将浓缩磷酸加热至115-117℃进行加热脱氟,该过程在循环槽中采用循环脱氟,使磷酸中以H2SiF6形式存在的F元素受热后分解为SiF4逸出。再于115-117℃下,加入白碳黑进行化学脱氟;该过程在脱氟器中进行,使磷酸中以HF形式存在的F元素与脱氟剂反应生成SiF4气体逸出。最后澄清,上清液为脱氟磷酸,脱氟磷酸的中F元素含量<0.02%。脱氟尾气经两级脱氟洗涤塔洗涤后副产氟硅酸溶液,尾气再经脱氟冷凝塔洗涤后排空。
(3)萃取:于50-70℃条件下,将脱氟磷酸采用萃取剂进行萃取得到萃取磷酸,萃取剂为磷酸三丁酯与稀释剂的混合溶液;脱氟磷酸经过萃取,得到萃取磷酸和萃余酸。大量磷酸和少量杂质被萃取到有机相,粗磷酸中的杂质绝大部分遗留在萃余相(水相)中。其中,稀释剂选自煤油、磺化煤油、环己烷或正丁醇等,优选为煤油。萃取过程中引入了大量的溶剂(配合稀释剂),让磷酸的流动性更高,便于后续脱硫过程和洗涤过程。
(4)脱硫:先采用碳酸钙对萃取磷酸进行粗脱硫,再采用碳酸钡和硫化钠对萃取磷酸进行精脱硫,每次脱硫后均进行澄清,有机相为脱硫磷酸;在该过程中,粗脱硫使用成本较低的碳酸钙,精脱硫再使用较贵和脱硫效果好的碳酸钡,在降低成本的同时,可达到非常好的脱硫效果,脱硫磷酸中SO4 2-含量<0.02%;另外,该方法的脱硫效果稳定,不会因为湿法磷酸中硫含量的变化而达不到脱硫效果。产生的尾气用NaOH溶液洗涤后排空,达到环保要求。
(5)洗涤:于室温下,采用步骤(6)得到的部分反萃酸对脱硫磷酸进行逆流洗涤,洗涤水送步骤(4)混入萃取磷酸中,有机相为洗涤磷酸送步骤(6);该过程进一步脱除磷酸内的阳离子和SO4 2-离子等杂质,同时为脱硫步骤提供了水相,以保证脱硫效果。(6)反萃:于50-70℃条件下,采用脱盐水对洗涤磷酸进行反萃,有机相送步骤(3)作为萃取剂(根据需要进行再生和补充萃取剂),水相为反萃酸;一部分反萃酸送步骤(5),另一部分反萃酸送步骤(7);该步骤可以得到浓度为25wt%(P2O5)左右的磷酸。经过以上步骤,磷的收率可达到70%以上。
(7)脱色:在脱色塔中,采用活性炭对反萃酸进行脱色得到高纯度的磷酸。活性碳能吸附磷酸中的有机杂质,使其达到色度/黑曾≤30的要求。优选地,脱色塔一用一备,定期进行反洗、再生、补充,以保证脱色质量。
其中,在步骤(1)中,浓缩磷酸中各物质的质量分数为:P2O5的质量分数为42-48%,F-的质量分数为0.2-0.5%,SO4 2-的质量分数为3-10%,MgO的质量分数>0.5%,CaO的质量分数>0.05%,Fe2O3的质量分数>0.5%,Al2O3的质量分数>1.5%。
具体地,在步骤(2)中,以浓缩磷酸计,白碳黑的用量为15-20kg/t。
具体地,在步骤(3)中,磷酸三丁酯与稀释剂的体积比为5-7:1,萃取级数为3-5级,萃取级数优选为4级,单级萃取的脱氟磷酸与萃取剂的体积比为3-5:2。
萃取的具体过程为:脱氟磷酸用泵计量送入四级串联的萃取槽的最后一级,逆流萃取,与第三级萃取槽来的有机相混合萃取、沉降分层,上层有机相溢流入缓冲槽,下层萃余相用泵返回第三级萃取槽。在第三级萃取槽中与第二级萃取槽上层来的有机相混合萃取、沉降分层,上层有机相溢流入第四级萃取槽,下层萃余相用泵返回第二级萃取槽。在第二级萃取槽中与第一级萃取槽溢流来的有机相混合萃取、沉降分层,上层有机相溢流入第三级萃取槽,下层萃余相用泵返回第一级萃取槽,在第一级萃取槽中与从萃取剂贮槽来的萃取剂进行混合萃取,进入澄清器分离,塔底萃余相送萃余酸贮槽。脱氟磷酸经过萃取,得到萃取磷酸和萃余酸。
具体地,在步骤(4)中,以浓缩磷酸计,碳酸钙的用量为18-25kg/t,碳酸钡的用量为1.2-2.0kg/t,硫化钠的用量为2.5-3.2g/t。优选地,本专利采用双相脱硫法以提升脱硫效果,过程如下:萃取磷酸首先在有机相脱硫槽中进行脱硫,然后进入澄清槽进行两相分离后,底流进入水相脱硫槽进再次脱硫,再次澄清。
具体地,在步骤(5)中,脱硫磷酸从洗涤塔的下部进入,反萃酸从洗涤塔的上部进入,反萃酸与脱硫磷酸的体积比为1:7-10。
具体地,在步骤(6)中,反萃级数为2-3级,反萃级数优选为2级。单级反萃的脱盐水与洗涤磷酸的体积比为1:1.2-1.8;步骤(6)得到的有机相中,取总体积的20-40%的有机相采用NaOH进行碱洗再生后作为萃取剂,剩余的有机相不经处理直接作为萃取剂。
具体地,在步骤(7)中,以浓缩磷酸计,活性碳的用量为5-10kg/t。
进一步地,本发明实施例提供的磷酸的提纯方法还包括:
(8)二次浓缩:步骤(7)得到的磷酸先与成品酸进行换热使其温度至45-65℃,再浓缩至P2O5质量分数>55%得到成品酸。
具体地,本发明实施例提供的磷酸的提纯方法,该方法包括以下步骤:
(1)一次浓缩:将湿法磷酸浓缩得到浓缩磷酸,浓缩磷酸的P2O5质量分数为42-48%。
(2)脱氟:趁热将浓缩磷酸加热至115-117℃进行加热脱氟,再于115-117℃下,加入白碳黑进行化学脱氟,最后澄清,上清液为脱氟磷酸,底流经压滤(滤液送至澄清工序)和调浆(至适合密度,采用湿法磷酸对滤渣进行调浆)后送至湿法磷酸生产工艺作为矿浆原料;以浓缩磷酸计,白碳黑的用量为15-20kg/t。
(3)萃取:于50-70℃条件下,将脱氟磷酸采用萃取剂进行萃取得到萃取磷酸(有机相),萃取剂为磷酸三丁酯与稀释剂的混合溶液,磷酸三丁酯与稀释剂的体积比为5-7:1;萃取级数为4级,单级萃取的脱氟磷酸与萃取剂的体积比为3-5:2。
(4)脱硫:趁热先采用碳酸钙对萃取磷酸进行粗脱硫,再采用碳酸钡和硫化钠对萃取磷酸进行精脱硫,每次脱硫后均进行澄清,有机相为脱硫磷酸;以浓缩磷酸计,碳酸钙的用量为18-25kg/t,碳酸钡的用量为1.2-2.0kg/t,硫化钠的用量为2.5-3.2g/t。
(5)洗涤:于室温下,采用步骤(6)得到的部分反萃酸对脱硫磷酸进行逆流洗涤,脱硫磷酸从洗涤塔的下部进入,反萃酸从洗涤塔的上部进入,反萃酸与脱硫磷酸的体积比为1:7-10,洗涤水送步骤(4)混入萃取磷酸中,有机相为洗涤磷酸送步骤(6)。
(6)反萃:于50-70℃条件下,采用脱盐水对洗涤磷酸进行反萃,反萃级数为2级,单级反萃的脱盐水与洗涤磷酸的体积比为1:1.2-1.8;水相为反萃酸,一部分反萃酸送步骤(5),另一部分反萃酸送步骤(7);取总体积的20-40%的有机相采用NaOH进行碱洗再生以去除萃取剂内的磷酸盐及杂质等后作为萃取剂,剩余的有机相不经处理直接作为萃取剂。萃取剂的再生次数为6次。
(7)脱色:趁热采用活性炭对反萃酸进行脱色得到高纯度的磷酸;以浓缩磷酸计,活性碳的用量为5-10kg/t。
(8)二次浓缩:步骤(7)得到的磷酸先与成品酸进行换热使其温度至45-65℃(同时让成品酸由高温降低至40℃左右),再浓缩至P2O5质量分数>55%得到成品酸。
本发明具有以下优点:
(1)本发明提供的方法可以得到高纯度的磷酸,使湿法磷酸产品质量达到《工业湿法净化磷酸》HG/T4069-2008标准要求,基本上可以达到优等品的要求。
(2)调整了脱氟过程,利用了浓缩后的热量进行了高温脱氟,配合白碳黑可达到非常好的脱氟效果。
(3)在脱硫过程中,先采用成本较低的碳酸钙进行脱硫,再采用价格较贵的碳酸钡(用量较小)进行脱硫,在控制成本的同时,达到非常好的脱硫效果。
(4)对各步骤进行了优化,萃取与反萃过程,为了保证效果必须进行加热,脱硫过程,不用进行加热,利用萃取过程中的余热即可;脱色,不用进行加热,利用反萃过程中的余热即可;将萃取与反萃之间增加脱硫和洗涤过程,可利于反萃后的有机相再利用,仅部分有机相进行碱洗再生即可;萃取剂的补充量也较少,每次处理时,萃取剂的补充量小于5kg/t(以浓缩磷酸计),萃取剂至少可以回收再利用六次。
(5)萃取和反萃过程简单,采用常规方法即可;萃取剂组成简单,成本低,便于工业化生产。
附图说明
图1是本发明实施例提供的磷酸的提纯方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
实施例1
参见图1,实施例1提供了一种磷酸的提纯方法,该方法包括以下步骤:
(1)一次浓缩:将湿法磷酸浓缩得到浓缩磷酸,浓缩磷酸的P2O5质量分数为45%。浓缩磷酸中各物质的质量分数如表1所示:
表1
(2)脱氟:将浓缩磷酸加热至115-117℃进行加热脱氟,再于115-117℃下,加入白碳黑进行化学脱氟,最后澄清,上清液为脱氟磷酸;以浓缩磷酸计,白碳黑的用量为18kg/t。
(3)萃取:于60℃条件下,将脱氟磷酸采用萃取剂(初次使用)进行萃取得到萃取磷酸,萃取剂为磷酸三丁酯与煤油的混合溶液,磷酸三丁酯与煤油的体积比为17:3;萃取级数为4级,单级萃取的脱氟磷酸与萃取剂的体积比为2:1。萃取率大于85%。
(4)脱硫:先采用碳酸钙对萃取磷酸进行粗脱硫,以浓缩磷酸计,碳酸钙的用量为21kg/t。再采用碳酸钡和硫化钠对萃取磷酸进行精脱硫,以浓缩磷酸计,碳酸钡的用量为1.6kg/t,硫化钠的用量为2.8g/t。每次脱硫后均进行澄清,有机相为脱硫磷酸。
(5)洗涤:于室温下,采用步骤(6)得到的部分反萃酸对脱硫磷酸进行逆流洗涤,脱硫磷酸从洗涤塔的下部进入,反萃酸从洗涤塔的上部进入,反萃酸与脱硫磷酸的体积比为1:8,洗涤水送步骤(4)混入萃取磷酸中,有机相为洗涤磷酸送步骤(6)。
(6)反萃:于60℃条件下,采用脱盐水对洗涤磷酸进行反萃,反萃级数为2级,单级反萃的脱盐水与洗涤磷酸的体积比为1:1.5;水相为反萃酸,一部分反萃酸送步骤(5),另一部分反萃酸送步骤(7)。取总体积的30%的有机相采用NaOH进行碱洗再生后作为萃取剂,剩余的有机相不经处理直接作为萃取剂。每次进行步骤(3)时,以浓缩磷酸计,补充萃取剂为4.2kg/t。反萃率大于99%。
(7)脱色:采用活性炭对反萃酸进行脱色得到高纯度的磷酸;以浓缩磷酸计,活性碳的用量为8kg/t。
(8)二次浓缩:步骤(7)得到的磷酸先与成品酸进行换热使其温度至45-65℃,再浓缩至P2O5质量分数至61.5%得到成品酸。成品酸中各物质的质量分数如表2所示:
表2
从表2可以看出,成品酸基本可以达到HG/T4069-2008标准中优等品的要求。
实施例2
在实施例1的基础上,对萃取剂的回收过程进行验证,结果如表3所示:
表3
从表3可以看出,萃取剂回收六次后仍然可以使用(萃取率大于75%),经检测,回收六次后,磷酸仍然符合HG/T4069-2008标准中一等品的要求。常规技术通常回收三次或回收四次后,萃取剂就不能使用了。
实施例3
在实施例1的基础上,对脱氟过程进行验证,结果如表4所示:
表4
从表4可以看出,仅化学脱氟的脱氟效果并不好,仅能达到一等品的效果。白碳黑的脱氟效果没有常规技术好(使用碳酸钠,用量与常规技术相同),但是配合加热脱氟后,脱氟效果非常好。
实施例4
在实施例1的基础上,对脱硫过程进行验证,结果如表5所示:
表5
从表5可以看出,仅采用碳酸钙进行脱硫,脱硫效果非常不好,仅在后续过程加入少量碳酸钡即可明显提升脱硫效果,且脱硫效果与全部加入碳酸钡的效果差不多,但是成本会低非常多。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,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 (10)
1.磷酸的提纯方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
(1)一次浓缩:将湿法磷酸浓缩得到浓缩磷酸,所述浓缩磷酸的P2O5质量分数为42-48%;
(2)脱氟:将浓缩磷酸加热至115-117℃进行加热脱氟,再于115-117℃下,加入白碳黑进行化学脱氟,最后澄清,上清液为脱氟磷酸;
(3)萃取:于50-70℃条件下,将脱氟磷酸采用萃取剂进行萃取得到萃取磷酸,所述萃取剂为磷酸三丁酯与稀释剂的混合溶液;
(4)脱硫:先采用碳酸钙对萃取磷酸进行粗脱硫,再采用碳酸钡和硫化钠对萃取磷酸进行精脱硫,每次脱硫后均进行澄清,有机相为脱硫磷酸;
(5)洗涤:于室温下,采用步骤(6)得到的部分反萃酸对脱硫磷酸进行逆流洗涤,洗涤水送步骤(4)混入萃取磷酸中,有机相为洗涤磷酸送步骤(6);
(6)反萃:于50-70℃条件下,采用脱盐水对洗涤磷酸进行反萃,有机相送步骤(3)作为萃取剂,水相为反萃酸;一部分反萃酸送步骤(5),另一部分反萃酸送步骤(7);
(7)脱色:采用活性炭对反萃酸进行脱色得到高纯度的磷酸。
2.根据权利要求1所述的磷酸的提纯方法,其特征在于,在步骤(1)中,浓缩磷酸中各物质的质量分数为:P2O5的质量分数为42-48%,F-的质量分数为0.2-0.5%,SO4 2-的质量分数为3-10%,MgO的质量分数>0.5%,CaO的质量分数>0.05%,Fe2O3的质量分数>0.5%,Al2O3的质量分数>1.5%。
3.根据权利要求1所述的磷酸的提纯方法,其特征在于,在步骤(2)中,以浓缩磷酸计,白碳黑的用量为15-20kg/t。
4.根据权利要求1所述的磷酸的提纯方法,其特征在于,在步骤(3)中,所述磷酸三丁酯与稀释剂的体积比为5-7:1,萃取级数为3-5级,单级萃取的脱氟磷酸与萃取剂的体积比为3-5:2。
5.根据权利要求1所述的磷酸的提纯方法,其特征在于,在步骤(4)中,以浓缩磷酸计,所述碳酸钙的用量为18-25kg/t,所述碳酸钡的用量为1.2-2.0kg/t,所述硫化钠的用量为2.5-3.2g/t。
6.根据权利要求1所述的磷酸的提纯方法,其特征在于,在步骤(5)中,脱硫磷酸从洗涤塔的下部进入,反萃酸从洗涤塔的上部进入,所述反萃酸与脱硫磷酸的体积比为1:7-10。
7.根据权利要求1所述的磷酸的提纯方法,其特征在于,在步骤(6)中,反萃级数为2-3级,单级反萃的脱盐水与洗涤磷酸的体积比为1:1.2-1.8;步骤(6)得到的有机相中,取总体积的20-40%的有机相采用NaOH进行碱洗再生后作为萃取剂,剩余的有机相不经处理直接作为萃取剂;萃取剂的再生次数为6次。
8.根据权利要求1所述的磷酸的提纯方法,其特征在于,在步骤(7)中,以浓缩磷酸计,活性碳的用量为5-10kg/t。
9.根据权利要求1所述的磷酸的提纯方法,其特征在于,所述方法还包括:
(8)二次浓缩:步骤(7)得到的磷酸先与成品酸进行换热使其温度至45-65℃,再浓缩至P2O5质量分数>55%得到成品酸。
10.根据权利要求1所述的磷酸的提纯方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
(1)一次浓缩:将湿法磷酸浓缩得到浓缩磷酸,所述浓缩磷酸的P2O5质量分数为42-48%;
(2)脱氟:将浓缩磷酸加热至115-117℃进行加热脱氟,再于115-117℃下,加入白碳黑进行化学脱氟,最后澄清,上清液为脱氟磷酸,底流经压滤和调浆后送至湿法磷酸生产作为矿浆原料;以浓缩磷酸计,白碳黑的用量为15-20kg/t;
(3)萃取:于50-70℃条件下,将脱氟磷酸采用萃取剂进行萃取得到萃取磷酸,所述萃取剂为磷酸三丁酯与稀释剂的混合溶液,所述磷酸三丁酯与稀释剂的体积比为5-7:1;萃取级数为4级,单级萃取的脱氟磷酸与萃取剂的体积比为3-5:2;
(4)脱硫:先采用碳酸钙对萃取磷酸进行粗脱硫,再采用碳酸钡和硫化钠对萃取磷酸进行精脱硫,每次脱硫后均进行澄清,有机相为脱硫磷酸;以浓缩磷酸计,所述碳酸钙的用量为18-25kg/t,所述碳酸钡的用量为1.2-2.0kg/t,所述硫化钠的用量为2.5-3.2g/t;
(5)洗涤:于室温下,采用步骤(6)得到的部分反萃酸对脱硫磷酸进行逆流洗涤,脱硫磷酸从洗涤塔的下部进入,反萃酸从洗涤塔的上部进入,所述反萃酸与脱硫磷酸的体积比为1:7-10,洗涤水送步骤(4)混入萃取磷酸中,有机相为洗涤磷酸送步骤(6);
(6)反萃:于50-70℃条件下,采用脱盐水对洗涤磷酸进行反萃,反萃级数为2级,单级反萃的脱盐水与洗涤磷酸的体积比为1:1.2-1.8;水相为反萃酸,一部分反萃酸送步骤(5),另一部分反萃酸送步骤(7);取总体积的20-40%的有机相采用NaOH进行碱洗再生后作为萃取剂,剩余的有机相不经处理直接作为萃取剂;萃取剂的再生次数为6次;
(7)脱色:采用活性炭对反萃酸进行脱色得到高纯度的磷酸;以浓缩磷酸计,活性碳的用量为5-10kg/t;
(8)二次浓缩:步骤(7)得到的磷酸先与成品酸进行换热使其温度至45-65℃,再浓缩至P2O5质量分数>55%得到成品酸。
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