提高磷酸浓缩氟回收率的技改总结

介绍云峰分公司磷酸浓缩氟回收的现状,分析氟回收率低的原因。针对存在问题进行技改,采取增大循环洗水量、提高浓磷酸浓度、降低渣场水和循环水中氟含量等技改措施,使氟回收率由25.1 kg/t提高至32.5 kg/t。     

湿法(浓)磷酸化学法脱氟净化的研究

试验研究了湿法(浓)磷酸两种化学脱氟法，即氟硅酸钾一乙醇沉淀法和氟铝酸钠沉淀法。认为，后者优于前者，比I．M．C真空蒸汽深度脱氟法更经济，更适合于中小企业。文中关键探讨了铝在脱氟过程中的机理，同时对湿法(浓)磷酸(选择性)净化做了综述。     

湿法磷酸汽提法脱氟技术研究

在饲料级磷酸氢钙生产过程中,湿法磷酸中的磷氟比（五氧化二磷与氟的质量比）≥250才能符合生产要求。采用汽提法脱氟技术,研究了汽提方式、汽提时间、磷酸温度、磷酸浓度及真空度对湿法磷酸脱氟效果的影响。实验表明：采用减压脱氟,将质量分数为50%的浓磷酸加入圆底烧瓶中,加入氟含量2倍的白炭黑,将磷酸温度升高至100 ℃,真空度控制为20 kPa,脱氟1 h,可使磷酸的磷氟比达到286.97,满足饲料级磷酸氢钙对湿法磷酸的要求。     

磷矿伴生氟资源利用现状及氟资源利用率提升

湿法磷酸副产的氟硅酸可用做各种氟盐的原料,用途较广,但因其浓度低、杂质含量多,制约了它的应用范围,外排又会引起环境污染。根据氟硅酸的反应机理,氟硅酸中n(HF)/n(SiF_4)2时不会析出SiO_2,浓磷酸中w(P_2O_5)=50%～55%,H_2SiF_6的得率最高。据此提出提升湿法磷酸副产氟硅酸质量的措施是采用对萃取浓缩系统氟吸收改造,增加氟硅酸产量。加强氟盐生产管控,以及新技术的运行提升氟盐氟硅酸的利用效率,从而实现对氟资源的利用率提升。     

3-氟甲苯的硝化反应

以3-氟甲苯为原料，用三种不同硝化反应制备了5-氟-2-硝基甲苯。采用混酸硝化(在溶剂中，36.2ml浓硝酸、14.8ml浓硫酸、0℃～5℃、90g3-氟甲苯)，5-氟-2-硝基甲苯的选择性为59.8％；68%，的浓硝酸／多聚磷酸硝化(28.0ml 68％硝酸、0℃～5℃、35g多聚磷酸、16．5g3-氟甲苯)5-氟-2-硝基甲苯的选择性为80.0％；浓硝酸硝化(96.5ml浓硝酸、200g3-氟甲苯、50℃～55℃、8小时、真空蒸馏)5-氟-2-硝基甲苯的选择性为79.9％，应用H-MR和IR对产品进行了表征。     

提高湿法磷酸副产氟硅酸质量的措施

湿法磷酸副产的氟硅酸可用做各种氟盐的原料,用途较广。但因其浓度低、沉淀物多,制约了它的应用范围,又会引起环境污染。阐述它的反应机理,指出氟硅酸中n(HF)/n(SiF4)≥2时不会析出SiO2,要求浓磷酸中ω（P2O5)=50%-55%,H2SiF6的得率高,据此指出提高湿法磷酸副产氟硅酸质量的措施是采用P2O5含量高、杂质含量低的磷矿,控制浓磷酸中的ω（P2O5）为50%-52%,氟硅酸中n(HF)/n(SiF4)≥2、ω（P2O5）为60-180mg/kg,并应及时清理氟吸收系统的结垢物,可制得ω（H2SiF6)为25%——28清澈透明、高质量的氟硅酸。     

湿式磷酸的精制方法

磷矿石中一般含氟为3—5％(重量,以F计),所以用硫酸或硫酸和磷酸的混酸分解磷矿石所得到的磷酸中溶有多量的氟成份,浓缩磷酸时可挥发除去大部分氟。但是在浓磷酸液(45％的P_2O_5,重量)中仍残留0.2—0.8％的氟(重量,以F计)。除肥料以外的工业或食品添加剂用磷酸要求氟含量必须小于10ppm。脱氟方法可在湿式磷酸中吹入直接蒸汽的方法,但此法需要大量蒸汽故不经济。另一方面在湿法磷酸中含有相当量的金属离子,由于毒性等因素也必须除去。除去     

湿法磷酸生产中减压热空气法脱氟技术开发

饲料级磷酸氢钙生产要求湿法磷酸中m(P_2O_5)/m(F)≥250。采用减压热空气法脱氟技术,研究脱氟时间、空气温度、磷酸温度、磷酸浓度及真空度对脱氟效果的影响。结果表明:通过热空气脱氟将w(P_2O_5)48%的浓磷酸加入圆底烧瓶中,真空度为15 kPa,加入相当于F质量1倍的白炭黑,磷酸温度升至100℃,空气温度为100℃,反应1.5 h时磷酸中m(P_2O_5)/m(F)能达到300以上,满足饲料级磷酸氢钙用酸要求。     

浓缩湿法磷酸脱氟研究

对浓缩湿法磷酸进行脱氟,研究脱氟剂、反应温度和脱氟剂用量对脱氟效果的影响。实验结果表明:在40℃下加入理论量的120%Na2SO4和2%硅藻土反应2h,脱氟效果良好,浓酸中氟含量可低于0.18%。     

湿法磷酸生产提高氟回收率的技改

介绍鹿寨150 kt/a磷酸浓缩装置及氟吸收系统流程,分析影响氟硅酸产率的因素及提高氟硅酸产率所采取的措施,2009年每吨浓磷酸产氟硅酸由原来40 kg以下提高到42.1 kg.     

用杂醇油萃取磷酸的研究

对杂醇油萃取磷酸进行了研究。测定了磷、钙、氯、氟在两相中的分配系数和分离系数。实验表明，杂醇油对磷酸、盐酸具有较强的萃取能力，对钙具有很好的分离效果     

复合沉淀法生产饲料级磷酸氢钙新工艺

目前国内外大部分企业采用传统的二段中和法生产饲料级磷酸氢钙，粗磷酸首先采用石灰乳一段中和脱氟，然后再用分离后的净化磷酸二段中和生产饲料级磷酸氢钙。二段中和法生产饲料级磷酸氢钙，虽操作简便，但不足之处是磷酸中的五氧化二磷质量分数只有60％能够转化为产品，因此生产成本高。复合沉淀法不受环境、温度及磷矿粉质量变化的影响，脱氟性能稳定、操作简单、产品单耗低，可使磷酸中的五氧化二磷转化率提高到80％-96％，生产成本降低20％。在同样原料投入的条件下，可增加20％的产量。该方法已获得国家发明专利。     

A PROCESS FOR DEFLUORINATION AND PURIFICATION OF WET PROCESS PHOSPHORIC ACIDS CONTAINING HIGH Al CONCENTRATIONS.

Abstract

A solvent extraction process is described for defluorination and desulfation of filter phosphoric acids with high Al content. The solvent used contain an amine and phosphoric acid as main constituents. The acid obtained is compatible with feed-grade requirements. It can be concentrated to 56–60% P₂O₅ by multiple effect evaporation, decreasing steam requirements by 50%. If an acid-base couple solvent is used in this process, part of the extracted phosphate can be recovered by back-wash with water in the form of highly purified phosphoric acid low in metals, fluorine and sulfate. The remainder of the acid along with the extracted sulfate is obtained as ammonium salt. The extracted F is converted into crystaline alkali fluorosilicate.     

矿粉脱氟法生产饲料级磷酸氢钙工艺探讨

利用磷精矿粉脱氟法生产饲料级磷酸氢钙,介绍其脱氟原理、生产工艺流程,按脱氟净化生产净化磷酸,萃取过滤生产粗磷酸,石灰乳中和过滤生产饲钙,分别说明其工艺控制指标,并与两段中和法对比,说明该方法生产饲钙的特点是P2O5回收率高,磷矿、硫酸、石灰乳消耗低。     

湿法磷酸脱氟和饲料磷酸氢钙的制备

详细介绍了湿法磷酸的脱氟和饲料磷酸氢钙的制备 ,其工艺条件为 :磷矿粉 2 0 0 g ,复合脱氟剂 2 2 g ,反应温度 90℃～ 95℃ ,反应时间 30min。本工艺具有流程短、投资省、产品质量佳、经济效益较好的优点。湿法磷酸脱氟后制得的饲料磷酸氢钙 ,其氟含量低于国家标准 0 18%的要求 ,完全能够作为饲料添加剂使用     

磷矿除氟工艺研究

讨论了磷矿浸取过程中各个因素对脱氟的影响.通过调整工艺参数和采用特殊的反应方式,在磷酸浸取磷矿的过程中控制氟向液相的转移,从而实现与反应同步除氟,生成高质量的湿法磷酸,该磷酸可直接用于生产饲料级磷酸氢钙.     

磷酸质量对饲料级磷酸一二钙生产影响的研究

以脱氟磷酸为原料生产饲料级磷酸一二钙,考察脱氟磷酸中SO_4~(2-)、Fe~(3+)、Mg~(2+)、Al~(3+)对反应过程和产品质量的影响。结果表明:SO_4~(2-)使产品中磷和钙含量降低,游离酸升高,降低了磷酸的反应率。Fe~(3+)、Mg~(2+)、Al~(3+)含量高使得磷酸中的氢离子浓度降低,反应活性下降,产品中的游离酸和残余碳酸钙含量升高,磷和钙含量降低,严重影响产品质量。     

两步法净化湿法磷酸及食品级磷酸氢钙的制备

采用两步脱氟和一步脱重金属与砷净化湿法磷酸 ,得到磷酸杂质含量为 :w(Pb) <0 0 0 1% ,w(F) <0 0 0 4% ,w(As) <0 0 0 0 2 % ,可作为食品添加剂使用。探讨了pH值、温度以及脱氟剂、脱重金属与脱砷剂用量等对净化效果的影响 ,得到第一步最佳净化工艺条件 :温度为 90～ 95℃ ,脱氟剂 (SiO2 )用量为磷酸中含F总质量的 12 0 % ;第二步最佳净化工艺条件 :pH值为3 0～ 3 2 ,温度为 10℃以下 ,脱氟剂 (SiO2 +Na2 CO3)组分SiO2 用量为第一步净化后磷酸中含F总质量的 2 5 0 % ,两组分的质量比m(SiO2 )∶m(Na2 CO3) =(5～ 10 )∶1,脱重金属与脱砷剂 (Na2 S)用量为磷酸中含重金属与砷总质量的 2 80 %。进一步净化磷酸制得了食品级磷酸氢钙。     

杂质对磷酸、磷铵生产的影响及控制措施

阐述磷矿中氧化钙、倍半氧化物、氧化镁、氧化钾、氧化钠及酸不溶物对磷酸生产的影响,磷酸中镁与氟对磷铵生产过程的影响,以及磷酸中金属离子对磷铵产品质量的影响。介绍克服杂质对磷酸、磷铵生产影响的措施,包括一系列物理和化学净化除杂方法,可使产品质量符合标准要求。