CN206692323U

CN206692323U - 一种用磷矿浆脱除粗磷酸中硫酸根的装置

Info

Publication number: CN206692323U
Application number: CN201621410459.XU
Authority: CN
Inventors: 李清平; 陈学; 廖明凯; 陈世明; 邹进光
Original assignee: Shanghai Ding Ding Industrial Technology Co Ltd
Current assignee: Shanghai new Ding Network Technology Co., Ltd.
Priority date: 2016-12-21
Filing date: 2016-12-21
Publication date: 2017-12-01
Anticipated expiration: 2026-12-21

Abstract

本实用新型涉及一种用磷矿浆脱除粗磷酸中硫酸根的装置，包括磷矿浆储槽、萃取槽、真空带滤机、溢流槽、沉清器、磷酸贮槽、硫酸管道以及工艺水管道；磷矿浆储槽依次通过萃取槽、真空带滤机、溢流槽以及沉清器与磷酸贮槽相贯通；硫酸管道以及工艺水管道均接入萃取槽中；其特征在于：用磷矿浆脱除粗磷酸中硫酸根的装置还包括磷矿浆管道以及稠浆返流管道；磷矿浆储槽通过磷矿浆管道与溢流槽相贯通；沉清器通过稠浆返流管道与萃取槽相贯通。本实用新型提供了一种可有效脱除硫酸根、避免磷矿资源浪费以及节约生产成本的用磷矿浆脱除粗磷酸中硫酸根的装置。

Description

一种用磷矿浆脱除粗磷酸中硫酸根的装置

技术领域

本实用新型属于磷化工领域，涉及一种净化除杂装置，尤其涉及一种用磷矿浆脱除粗磷酸中硫酸根的装置。

背景技术

湿法磷酸生产中，为了促使磷矿最大程度转换成磷酸及获得更均匀、更易过滤的二水硫酸钙结晶，降低磷的损失，通常需要加入过量的硫酸进行反应。未反应的硫酸在系统中累积并带入粗磷酸中，这不仅造成硫酸的浪费，也影响了后续复合肥的生产。为了将系统中硫酸根的含量控制在合理范围内，现有工艺一般使用磷矿粉、CaCO₃、BaCO₃等进行脱硫，但此方法不仅增加成本，而且有可能引入新的杂质。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种可有效脱除硫酸根、避免磷矿资源浪费以及节约生产成本的用磷矿浆脱除粗磷酸中多余硫酸根的装置。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种用磷矿浆脱除粗磷酸中硫酸根的装置，包括磷矿浆储槽、萃取槽、真空带滤机、溢流槽、沉清器、磷酸贮槽、硫酸管道以及工艺水管道；所述磷矿浆储槽依次通过萃取槽、真空带滤机、溢流槽以及沉清器与磷酸贮槽相贯通；所述硫酸管道以及工艺水管道均接入萃取槽中；其特征在于：所述用磷矿浆脱除粗磷酸中硫酸根的装置还包括磷矿浆管道以及稠浆返流管道；所述磷矿浆储槽通过磷矿浆管道与溢流槽相贯通；所述沉清器通过稠浆返流管道与萃取槽相贯通。

作为优选，本实用新型所采用的溢流槽包括溢流槽本体以及气体管道；所述气体管道以及磷矿浆管道均伸向溢流槽本体底部；所述真空带滤机与溢流槽本体顶部相贯通。

作为优选，本实用新型所采用的溢流槽还包括溢流槽搅拌装置；所述搅拌装置包括溢流槽电机以及与溢流槽电机相连的溢流槽电机搅拌杆；所述溢流槽电机搅拌杆伸入溢流槽本体中并置于溢流槽本体的液面之下。

作为优选，本实用新型所采用的溢流槽电机搅拌杆上设置有搅拌叶；所述搅拌叶呈螺旋桨型。

作为优选，本实用新型所采用的沉清器包括沉清器本体以及置于沉清器本体内部且与沉清器本体同轴的稳流中心筒；溢流槽与沉清器本体顶部相贯通；所述稠浆返流管道的一端与稳流中心筒相贯通，所述稠浆返流管道的另一端与萃取槽相贯通。

作为优选，本实用新型所采用的沉清器还包括沉清器电机以及与沉清器电机相连的沉清器电机搅拌杆；所述沉清器电机搅拌杆沿沉清器本体的轴向伸入并贯穿稳流中心筒。

作为优选，本实用新型所采用的沉清器电机搅拌杆的圆周方向设置有一片或多片的搅拌叶。

作为优选，本实用新型所采用的沉清器本体的内部设置有一层或多层井字架；所述稳流中心筒通过井字架固定在沉清器本体内部。

作为优选，本实用新型所采用的井字架与稳流中心筒相外切。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优势：

本实用新型提供了一种用磷矿浆脱除粗磷酸中硫酸根的装置，包括磷矿浆储槽、萃取槽、真空带滤机、溢流槽、沉清器、磷酸贮槽、硫酸管道以及工艺水管道；磷矿浆储槽依次通过萃取槽、真空带滤机、溢流槽以及沉清器与磷酸贮槽相贯通；硫酸管道以及工艺水管道均接入萃取槽中；用磷矿浆脱除粗磷酸中硫酸根的装置还包括磷矿浆管道以及稠浆返流管道；磷矿浆储槽1通过磷矿浆管道与溢流槽相贯通；沉清器通过稠浆返流管道与萃取槽相贯通。为了保证下游产品的质量，需要对系统中残留的硫酸根进行脱除。在不增加生产成本的基础上；从磷矿浆储槽引一管道到溢流槽；磷矿浆与硫酸在带有搅拌或可通入惰性气体的溢流槽 4中发生如下反应。从溢流槽经离心泵输入到沉清器的脱硫料浆在稳流中心筒的作用下，大颗粒杂质及悬浮物流向沉清器底部并逐渐沉淀下来；清液则从沉清器顶部溢流到磷酸储槽。为避免磷矿资源的浪费；将截留在中心筒内部的稠浆通过返流管道输送回萃取槽；稠浆中含有的未反应的磷矿浆继续在萃取槽中与硫酸进行反应。此装置在不浪费磷矿资源的前提下可将系统中多余的硫酸根脱除60％以上；有效的解决了磷酸中硫酸根含量超标的问题。本实用新型用磷矿浆对系统中多余的硫酸根进行脱除，避免引入新的杂质及增加生产成本。本实用新型仅需对现有的生产设备进行简单改造即可达到大幅度降低系统中硫酸根含量的目的。本实用新型为最大程度降低磷的损失，沉清器中下部的稠浆用泵返回萃取槽中，稠浆中含有的磷矿浆继续与萃取槽中硫酸进行反应。本实用新型通过对现有工艺路线进行简单的改造，实现了对粗磷酸中硫酸根含量的控制，保证后续产品的质量。

附图说明

图1是本实用新型所提供的用磷矿浆脱除粗磷酸中硫酸根的装置的原理示意图；

图2是本实用新型所采用的溢流槽的结构示意图；

图3是本实用新型所采用的沉清器的结构示意图；

图4是图3的俯视结构示意图；

其中：

1-磷矿浆储槽；2-萃取槽；3-真空带滤机；4-溢流槽；41-溢流槽本体；42- 溢流槽电机；43-溢流槽电机搅拌杆；44-气体管道；5-沉清器；51-沉清器本体； 52-稳流中心筒；53-沉清器电机；54-沉清器电机搅拌杆；55-井字架；6-磷酸贮槽；7-磷矿浆管道；8-稠浆返流管道；9-硫酸管道；10-工艺水管道。

具体实施方式

参见图1，本实用新型提供了一种用磷矿浆脱除粗磷酸中硫酸根的装置，包括磷矿浆储槽1、萃取槽2、真空带滤机3、溢流槽4、沉清器5、磷酸贮槽6、硫酸管道9以及工艺水管道10；磷矿浆储槽1依次通过萃取槽2、真空带滤机3、溢流槽 4以及沉清器5与磷酸贮槽6相贯通；硫酸管道9以及工艺水管道10均接入萃取槽2 中；用磷矿浆脱除粗磷酸中硫酸根的装置还包括磷矿浆管道7以及稠浆返流管道 8；磷矿浆储槽1通过磷矿浆管道7与溢流槽4相贯通；沉清器5通过稠浆返流管道8 与萃取槽2相贯通。

参见图2，本实用新型所采用的溢流槽4包括溢流槽本体41以及气体管道44；气体管道44以及磷矿浆管道7均伸向溢流槽本体41底部；真空带滤机3与溢流槽本体41顶部相贯通。同时，为了促使在溢流槽4中的反应更为彻底，本实用新型在溢流槽4中还设置有溢流槽搅拌装置；搅拌装置包括溢流槽电机42以及与溢流槽电机42相连的溢流槽电机搅拌杆43；溢流槽电机搅拌杆43伸入溢流槽本体41中并置于溢流槽本体41的液面之下。溢流槽电机搅拌杆43上设置有搅拌叶；搅拌叶呈螺旋桨型。气体管道44可输入压缩空气或惰性气体等强化搅拌。

参见图3以及图4，本实用新型所采用的沉清器5包括沉清器本体51以及置于沉清器本体51内部且与沉清器本体51同轴的稳流中心筒52；溢流槽4与沉清器本体51顶部相贯通；稠浆返流管道8的一端与稳流中心筒52相贯通，稠浆返流管道8 的另一端与萃取槽2相贯通。沉清器5还包括沉清器电机53以及与沉清器电机53 相连的沉清器电机搅拌杆54；沉清器电机搅拌杆54沿沉清器本体51的轴向伸入并贯穿稳流中心筒52。沉清器电机搅拌杆54的圆周方向设置有一片或多片的搅拌叶。沉清器本体51的内部设置有一层或多层井字架55；稳流中心筒52通过井字架 55固定在沉清器本体51内部。井字架55与稳流中心筒52相外切。

本实用新型的原理是：

外购的磷石粉在磷矿浆储槽1中加水制成浆料后运送到萃取槽2；往萃取槽2 中按比例加入硫酸及工艺水以制备粗磷酸。生成的磷酸及反应副产物二水硫酸钙经真空带滤机3处理后；粗磷酸及未反应的硫酸被送往溢流槽4；而二水硫酸钙滤渣则作为磷石膏被出售或作为普钙的添加剂。为了保证下游产品的质量；需要对系统中残留的硫酸根进行脱除。在不增加生产成本的基础上；从磷矿浆储槽1引一管道到溢流槽4；磷矿浆与硫酸在带有搅拌或可通入惰性气体的溢流槽4中发生如下反应。从溢流槽4经离心泵输入到沉清器的脱硫料浆在稳流中心筒的作用下，大颗粒杂质及悬浮物流向沉清器5底部并逐渐沉淀下来；清液则从沉清器5顶部溢流到磷酸储槽。为避免磷矿资源的浪费；将截留在中心筒内部的稠浆通过返流管道输送回萃取槽2；稠浆中含有的未反应的磷矿浆继续在萃取槽2中与硫酸进行反应。此装置在不浪费磷矿资源的前提下可将系统中多余的硫酸根脱除60％以上；有效的解决了磷酸中硫酸根含量超标的问题。其中，参与化学反应的反应式是：

Ca₅F(PO₄)₃+5H₂SO₄+10H₂O＝3H₃PO₄+5CaSO₄·2H₂O+HF

磷矿粉在磷矿浆储槽中加水制浆后输送到萃取槽；按比例往萃取槽中加入硫酸及工艺水；磷矿浆与硫酸在萃取槽反应后得到粗磷酸及二水硫酸钙。反应混合物经管道输送到真空带滤机，在真空作用下，二水硫酸钙及其他微量杂质在滤布上形成滤渣；而粗磷酸及未参加反应的硫酸则经滤布流入真空带滤机下部的真空室中，再经泵打入溢流槽中。磷矿浆经管道输送到溢流槽中，在搅拌的作用下与系统中残留的硫酸根进行反应。随着反应的进行，溢流槽中的脱硫料浆经离心泵输入沉清器中。为反应的充分进行，澄清槽加装搅拌装置及稳流中心筒。在此两者的作用下，大颗粒杂质及悬浮物流向沉清器底部并逐渐沉淀下来，清液则从沉清器顶部溢流到磷酸储槽，经一段时间沉降后用泵返回萃取槽中。其中含有的磷矿浆继续与硫酸进行反应，避免了磷资源的浪费。粗磷酸则经稳流中心筒的外壁被输送到磷酸贮槽中。经检测可知；粗磷酸中的硫酸根已由装置未改变之初的 10.2g/l变为现在的3.8g/l，脱除率达到62.7％。

上述实施方式只是本实用新型的一个优选实施例；并不是用来限制本实用新型的实施与权利范围的；凡依据本实用新型申请专利保护范围所述的内容做出的等效变化和近似替换；均应落在本实用新型的保护范围内。

Claims

1.一种用磷矿浆脱除粗磷酸中硫酸根的装置，包括磷矿浆储槽（1）、萃取槽（2）、真空带滤机（3）、溢流槽（4）、沉清器（5）、磷酸贮槽（6）、硫酸管道（9）以及工艺水管道（10）；所述磷矿浆储槽（1）依次通过萃取槽（2）、真空带滤机（3）、溢流槽（4）以及沉清器（5）与磷酸贮槽（6）相贯通；所述硫酸管道（9）以及工艺水管道（10）均接入萃取槽（2）中；其特征在于：所述用磷矿浆脱除粗磷酸中硫酸根的装置还包括磷矿浆管道（7）以及稠浆返流管道（8）；所述磷矿浆储槽（1）通过磷矿浆管道（7）与溢流槽（4）相贯通；所述沉清器（5）通过稠浆返流管道（8）与萃取槽（2）相贯通。

2.根据权利要求1所述的磷矿浆脱除粗磷酸中硫酸根的装置，其特征在于：所述溢流槽（4）包括溢流槽本体（41）以及气体管道（44）；所述气体管道（44）以及磷矿浆管道（7）均伸向溢流槽本体（41）底部；所述真空带滤机（3）与溢流槽本体（41）顶部相贯通。

3.结构权利要求2所述的磷矿浆脱除粗磷酸中硫酸根的装置，其特征在于：所述溢流槽（4）还包括溢流槽搅拌装置；所述搅拌装置包括溢流槽电机（42）以及与溢流槽电机（42）相连的溢流槽电机搅拌杆（43）；所述溢流槽电机搅拌杆（43）伸入溢流槽本体（41）中并置于溢流槽本体（41）的液面之下。

4.根据权利要求3所述的磷矿浆脱除粗磷酸中硫酸根的装置，其特征在于：所述溢流槽电机搅拌杆（43）上设置有搅拌叶；所述搅拌叶呈螺旋桨型。

5.根据权利要求1-4任一所述的磷矿浆脱除粗磷酸中硫酸根的装置，其特征在于：所述沉清器（5）包括沉清器本体（51）以及置于沉清器本体（51）内部且与沉清器本体（51）同轴的稳流中心筒（52）；所述溢流槽（4）与沉清器本体（51）顶部相贯通；所述稠浆返流管道（8）的一端与稳流中心筒（52）相贯通，所述稠浆返流管道（8）的另一端与萃取槽（2）相贯通。

6.根据权利要求5所述的磷矿浆脱除粗磷酸中硫酸根的装置，其特征在于：所述沉清器（5）还包括沉清器电机（53）以及与沉清器电机（53）相连的沉清器电机搅拌杆（54）；所述沉清器电机搅拌杆（54）沿沉清器本体（51）的轴向伸入并贯穿稳流中心筒（52）。

7.根据权利要求6所述的磷矿浆脱除粗磷酸中硫酸根的装置，其特征在于：所述沉清器电机搅拌杆（54）的圆周方向设置有一片或多片的搅拌叶。

8.根据权利要求7所述的磷矿浆脱除粗磷酸中硫酸根的装置，其特征在于：所述沉清器本体（51）的内部设置有一层或多层井字架（55）；所述稳流中心筒（52）通过井字架（55）固定在沉清器本体（51）内部。

9.根据权利要求8所述的磷矿浆脱除粗磷酸中硫酸根的装置，其特征在于：所述井字架（55）与稳流中心筒（52）相外切。