从湿法磷酸副产品氟硅酸中提碘的研究
湿法磷酸萃取尾气洗涤液中碘回收工艺研究
Ｆ－ 络合生成羟基氟化铝化合物，以及铝盐水解中间
产物；另外，生成的 Ａｌ（ ＯＨ） ３ 絮体对 Ｆ－ 进行配位体 交换、吸附、网捕作用，也可去除碘液中的氟。 其反
应如下
７＋ ２４
＋ｘＦ
－
������������ｘＯＨ
－
＋
Ａｌ１３ Ｏ４（ ＯＨ） ２４－ｘ ·ｘＦ７＋ （４）
ｋＪ·ｍｏｌ－１，反应（２） 进行得很彻底，可将碘分子还原
成碘离子。
２．２ 碘的净化精制
在含氟较高的碘吸收液中，氟主要以 Ｆ－ 形式存
在。 向碘吸收液中加入钙盐，反应生成难溶的 ＣａＦ２
沉淀，从而达到除氟的目的。 其化学反应如下：
Ｃａ２＋ ＋２Ｆ－ ������������ＣａＦ２↓
（３）
在钙盐脱氟的基础上，铝盐的加入会使 Ａｌ３＋ 与
［４］ 姚公弼．液固分离技术的进展［ Ｊ］ ．化工进展，１９９７（１） ：１６ ～ １９． ［５］ 朱以才．薄膜表面过滤技术在化工生产中的应用前景［ Ｊ］．河北
化工，１９９７（３） ：５１ ～ ５３．
作者简介：吴有丽（ １９８７ －） ，女，贵州安顺人，工程师，从事磷
煤化工产品研发及质量管理 工作， 电话：０８５１ － ８７７１４３０５， Ｅ － ｍａｉｌ： ２４５７７６７１７＠ ｑｑ．ｃｏｍ；项双龙（ １９８８ －） ，男，内蒙阿荣旗人，高级工程 师，硕士，从事磷化工产品研发及生产工艺技术管理工作，电话：０８５１ －８７７１４３０６，Ｅ－ｍａｉｌ：ｎｅｉｍｅｎｇｇｕｘｓｌ＠ １６３．ｃｏｍ。
２ 湿法磷酸生产中碘回收技术原理
２．１ 碘的回收 湿法 磷 酸 萃 取 尾 气 洗 涤 液 的 主 要 成 分 为
２０１８ 年第 ２ 期 项双龙，等．湿法磷酸萃取尾气洗涤液中碘回收工艺研究
浅议磷肥副产氟硅酸资源化利用技术研究
图１ 氟硅 酸生产无水氟化氢 副产水玻璃工 艺流程 图 而在磷 矿浮选过 程 中 ， 水 玻璃是 常 用 的一种 抑制 剂 ， 能抑 制硅 酸盐 等脉石矿 物 ， 其 主要 生 产原 料是 活性 硅 。此 外 ， 水 玻
璃还具备 一定 的 消泡 能力 ， 在浮 选过 程 中可 增 强泡 沫 兼并 现
铵溶液 ， 反应式如下 ：
ＮＨ４ Ｆ 十 Ｎ ａ Ｃ １ ＝ Ｎａ Ｆ ＋ ＮＨ４ Ｃ １
４ Ｎ ａ Ｆ ＋８ Ｎ Ｈ ４ Ｆ＋Ａ １ ２ （ Ｓ Ｏ ４ ） ３＋ ２ Ｎ ａ Ｃ １＝ ２ Ｎ ａ ３ Ａ １ Ｆ ４＋ ３
（ Ｎ Ｈ４ ）２ Ｓ Ｏ ４ ＋２ Ｎ Ｈ ４ Ｃ １
氟化钠料浆 经分离 、 洗涤、 干燥 即得 氟化 钠 产品 二氧化 硅
万吨 以上 （ 折百 ） Ｊ 。 目前 ， 以云 天化集 团 为例 ， 氟硅 酸基本 上 是生产氟硅酸钠 ， 清水 回用 ， 附加值 相对 较低 ， 且造 成 了氟 、 硅 资源 的浪费 。从相关文献报道 ， 目前氟硅酸 的研究方 向为 ： （ １ ） 制备氢氟酸 ； （ ２ ） 制备 氟盐 ， 如氟 化铝 、 氟 化钠 、 冰 晶石 、 氟 化氢 铵等 ； （ ３ ） 制备 白炭黑 ； （ ４ ） 用 于磷 矿选矿 ｐ Ｈ 调整 剂。本 文分 别从上述几个方 面详细介绍 以上技术 。
Ｎａ Ｓ ｉ Ｆ ６＋ ４ ＮＨ３ ・Ｈ２ Ｏ
＋ ２ Ｏ
Ｈ２ ｓ ｉ Ｆ ６十 ６ Ｎ Ｈ ４ ＨＣ Ｏ ３＝ ６ Ｎ Ｈ ４ Ｆ ＋Ｓ ｉ Ｏ ２ ｊ ＋ ６ Ｃ ０ ２ ｆ
＋４Ｈ２ ０
： ２ Ｎ ａ Ｆ ＋ ４ ＮＨ４ Ｆ ＋ Ｈ２ Ｓ ｉ Ｏ３
然后将氟 化铵溶液 与氯化 钠反 应生 成 氟化 钠晶 体和 氯化
从湿法磷酸副产品氟硅酸中提碘的研究_汤正河
第35卷第4期2006年8月贵州工业大学学报(自然科学版)JOURNAL OF GUIZHOU UNIVERSITY OF T ECH NOLOGYVo l.35N o.4Aug ust.2006 (Natural Science Edition)文章编号:1009-0193(2006)04-0046-04从湿法磷酸副产品氟硅酸中提碘的研究汤正河,孙纯国,刘璐,汤德元(贵州大学化学工程学院,贵州贵阳550003)摘要:采用二次回归旋转实验设计方法组织实验。
对实验数据处理得到的预测回归方程在实验范围内可以较好预测各因素在不同条件下对碘回收率的影响。
结果表明,影响碘回收率的最重要的因素是相比V/L、反应时间和配氧率。
关键词:碘;提取;氟硅酸;湿法磷酸中图分类号:T Q074文献标识码:A0前言碘是微量元素,在地壳中的丰度为0.3mg/kg(含量为3@10-5%)[1].自然界中没有游离态的碘。
虽然碘的含量很少,但碘分布却很广。
由于碘本身具有氧化性,在海水、矿泉、油井中及海藻、海带等海产中以化合态形式存在。
碘是人体所必需的微量元素。
碘是制造无机和有机碘化物的基本原料,可用来制造合成染料和其他色素、烟雾灭火剂、照相材料快感光乳剂、切削油乳剂的抑菌剂等。
碘用于制造各种碘制品、杀菌剂、消毒剂、脱臭剂、镇痛剂、放射性物质解毒剂。
碘是重要的战略物资,在尖端科学和军事上有重要用途。
由于地球上可利用的碘资源是有限的,因此各国对碘资源的开发利用都极重视。
磷矿石中的碘主要以类质同象置换氟磷灰石中的氟而存在磷灰石的结晶格架中,一部分碘也可能存在矿石中所含的少量有机质中,也可能被有机质或粘土矿物所吸附。
含碘一般在0.002%-0.02%之间。
瓮福磷肥厂磷酸车间原料磷矿来自该公司的英坪矿,其碘含量约为0.14%.磷矿石中的碘在湿法磷酸生产过程中也进入到湿法磷酸,并且在湿法磷酸浓缩过程中部分以H I形式逸出,同时在氟回收过程中也被水吸收留在氟硅酸溶液中。
湿法磷酸中碘含量的测定
分 析湿法磷酸中碘含量的测定胡 宏1,王 鑫1,王志强2(1.贵州宏福实业开发有限总公司技术开发中心,贵州福泉 550501;2.贵州铝镁设计研究院,贵州贵阳 550001) [摘 要]采用碘离子选择电极法分析测定湿法磷酸中碘含量。
测定前需将碘用N a2SO3还原为I形式。
该方法操作简便,结果准确,加标回收率为9915%～10118%。
[关键词]湿法磷酸;离子选择性电极;碘[中图分类号]TQ440172 [文献标识码]A [文章编号]10076220(2006)04007102D eterm i n ation of iodi n e i n W PAHU Hong1,W ang X in1,W AN G Zh i qiang2(1.T he Cen ter of T echnolog ica l D evelopm en t,H ongf u Ind ustria l and Co mm eria l D evelopm en t Co.,L td,F uquan,Gu iz hou550501,Ch ina;2.Gu iz hou R esea rch&D esig n Institu te of A lum in ium,&M ag nesium Ind ustries,Gu iy ang,Gu iz hou550001,Ch ina) Abstract:A m ethod fo r determ in ing i odine con ten t in W PA is p resen ted by m ean s of i odine i on selective electrode.T he i odine shou ld be reduced to w ith N a2SO3befo re m easu ring.T he m ethod has si m p le op erati on and h igh accu racy,the m arked recovery rate is99.5%～101.8%.Key words:w et p rocess p ho sp ho ric acid(W PA);i on selective electrode;i odine 我国磷矿资源丰富,而且有些磷矿石中碘的含量较高,有开发利用的价值。
溶剂浮选法回收湿法磷酸中碘的研究
万方数据
４２
无杌盐工业
第４０卷第３期
１ 实验部分
１．１主要仪器与药品
试验争．丁—＃Ｌ专Ｔ 表２回归旋转设计实验安排表及实验数据 碘回 收率
１．１．１ 实验原料 原料湿法磷酸取自某磷肥厂，系二水物法湿法
稀磷酸，其碘质量浓度为５７—６５ ｍｇ／Ｌ。 １．１．２碘的分析方法
采用碘离子选择电极法测定碘含量【１１。。 １．１．３主要仪器和试剂
ｐＨＳ一３Ｃ酸度计（上海雷磁仪器厂）；磁力搅拌 器（泰县分析仪器厂）；碘离子选择性电极（上海罗
素科技有限公司）；２１７型饱和甘汞电极（用饱和硝
酸钾溶液作为盐桥，上海罗素科技有限公司）。 溴化十六烷基三甲基铵（ＣＴＭＡＢ）、苯、碘化钾、
复合氧化剂，以上试剂均为分析纯。
２实验方案与结果
２．１ 实验方案 采ｍ－－次回归旋转实验设计方法组织实验ｍ３，
与Ｉ’生成络阴离子Ｉｆ，利用ＣＴＭＡＢ与Ｉｆ形成等 离子对缔合反应，生成缔合物ＣＴＭＡ＋·Ｉｆ，建立了 溶剂浮选光度法测定碘。另外，文献［５］也利用溶 剂浮选法对碘进行了回收和测定。文献［６］利用氧 化法，以ＦｅＣｌ，为氧化剂，从含ＣｕＣＮ的ＣｕＩ废液中 回收碘。文献［７］研究了含碘废液中碘的回收。溶 剂浮选法是近２０ ａ来所开发的一种新型的分离方 法，因其设备简单，富集倍数大，能迅速处理大量稀 溶液中的微量元素等优点，已在冶金、地质、环保等 方面有所应用哺一０｜，但在国内外有关湿法磷酸中碘 的回收文献中，尚未见到相关的报道。笔者拟采用 溶剂浮选法对湿法磷酸中的碘的回收进行研究，探 索新的回收碘工艺。
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｏｌｖｅｎｔ ｆｌｏｔａｔｉｏｎ；ｒｅｃｏｖｅｒｙ；ｗｅｔ—ｐｒｏｃｅｓｓ ｐｈｏｓｐｈｏｒｉｃ ａｃｉｄ；ｉｏｄｉｎｅ
溶剂浮选法回收湿法磷酸中碘的研究
第４ ０卷 第 ３期
２０ ０ ８年 ３月
无 机 盐 工 业
Ｉ Ｎ０ＲＣＡＮＩ ＣＨＥＭ Ｉ Ｃ ＣＡＬ ＮＤＵＳ ＳＩ ＴＲＹ ４１
溶 剂 浮 选 法 回 收 湿 法 磷 酸 中 碘 的 研 究
胡 宏 解 田 ， 景峰 ￣ － － 汤德 元 ， 王 ， ｎ ， － ｆ
影响碘回收率的最重要的因素是浮选时间 、 溶剂量和氧 化时 间。以碘 回收率为指 标 ， 出溶剂 浮选法 回收湿 法磷 得
酸 中碘的最佳工艺条件 （ 固定条件 ： 湿法磷酸用量 ５ ， ： ０ｍＬ Ｎ 流速 ４ ／ ｉ ０ｍＬ ｍ ｎ）： 收剂 Ｃ Ｍ Ｂ用量 ０ ０ ５ｇ溶剂 捕 Ｔ Ａ ． ６ 、
ｏ ｄ ｎ ｎ ｅ ｉ ｅ ｅ ｔｃ ｎ ｉ ｏ ｓ ｃ ｎ ｂ ｒｄ ｃ ｅ ｎ ｔｅ ｒ ｎ ｅｏ ｘ ｅ ｍｅ ｔ Ｒｅ ｕ ｓ ｓ ｏ ｅ ｈ ｔｔ ｅｍｏ ｔ ｍｐ ￣ａ ｔ ｎ ｆｉ ｉｅ ｕ ｄ ｒｄ ｆ ｒ ｎ ｏ ｄ ｔ ｎ ａ ｅ ｐ ｅ ｉｔｄ ｉ ｈ ａ ｇ ｆｅ ｐ ｒ ｎ ． ｓ ｈ ｈ ｗ ｄ ｔ ａ ｈ ｓ ｉ ｏ ｎ — ｏ ｉ ｉ ｉ
苯 用 量 １ Ｌ 氧 化 时 间 １ ｉ、 选 时 间 ２ ｉ。 ２ｍ 、 ８ｍｎ 浮 ５ｍｎ
关 键 词 ： 剂 浮选 ； 溶 回收 ； 法 磷 酸 ； 湿 碘
中图 分 类 号 ：Ｑ ２ ．５ Ｔ １６ ３
文 献标 识码 ： Ａ
文 章 编 号 ：０６— ９ ０ ２０ ）３— ０ １— ３ １０ ４ ９ （０ ８ ０ ０４ ０
（ ． ｏｆｕＥ ｔｐｉ ｅｅ ｐｎ ｅｅ ｌ ｏ ，ｔ． Ｆ ｑａ ５ ５ １Ｃ ｉ ；． ｏｅｅｏ ｈｍｉ ｌ ｎ ｔ ｅ ｎ Ｇ ￣ ｏ ｎｖｒｔ） １Ｈ ｎ ｎｅ ｒｅ ｖｌ ｉ Ｇｎｒ ． Ｌｄ ， ｕｕ ｎ５ ００ ，ｈｎ ２ Ｃ ｌｇ ｒ ｓＤ ｏ ｇ ａＣ ａ ｌ ｆＣ ｅ ｃ ｇｎ ｒ ｇ，ｕ ｈｕＵ ｉ ｓｙ ａＥ ｅ ｉ ｅｉ
湿法磷酸及磷肥生产中氟硅酸废液处理处置方法
湿法磷酸及磷肥生产中氟硅酸废液处理处置方法湿法磷酸及磷肥生产过程中产生的氟硅酸废液是一种棘手的问题，因为它含有高浓度的有害物质。
这些废液对环境和人体健康都具有潜在的危害。
因此，针对氟硅酸废液的处理处置方法十分重要。
本文将介绍一种生动、全面且具有指导意义的处理方法，以解决这一难题。
首先，针对湿法磷酸及磷肥生产过程中产生的氟硅酸废液的特点，有必要进行系统的分析。
氟硅酸废液主要含有硅酸、氟化物、氟硅酸等有害物质。
其中，氟化物对环境生态系统具有较大潜在危害，而硅酸则是造成水体酸化的主要因素。
因此，处理废液需要针对这些有害物质进行有效的分解去除。
其次，针对氟硅酸废液的处理处置过程，可以采用高效的物理化学处理技术。
首先，可以通过调节废液的pH值，使其处于酸性或碱性环境中，以达到一定的物化状态下的分离效果。
然后，可以使用混凝剂和絮凝剂加强废液中悬浮物和杂质的凝聚沉淀。
此外，可以运用高效的吸附剂，如活性炭和氧化铝，吸附和去除废液中的有害物质。
最后，可以使用离子交换树脂将废液中的氟离子和硅离子等进行有效分离，从而减少对环境的污染。
处理处置过程中应注意的关键问题是降低处理成本和提高处理效果。
在选择处理方法时，应综合考虑技术的可行性、经济性和环境友好性。
例如，可以将废液进行分批处理，并循环利用处理后的液体，以提高资源利用率。
此外，在进行物化处理时，应注意避免产生次生污染物，确保处置过程的环境安全。
除了物理化学处理方法外，还可以考虑生物处理技术来处理氟硅酸废液。
通过利用特定菌株或微生物群落，可以使有害物质降解转化为无害或较低毒性的物质。
这种方法具有良好的环境友好性和可持续性，但在实际应用中还需要充分研究和改进。
综上所述，湿法磷酸及磷肥生产中产生的氟硅酸废液处理处置方法需要综合考虑物理化学和生物技术两个方面。
通过合理选择处理方法，优化处理工艺，并注重减少成本和降低对环境的影响，我们可以有效解决氟硅酸废液处理处置问题，实现绿色可持续发展。
从湿法磷酸副产品氟硅酸中除砷的研究的开题报告
从湿法磷酸副产品氟硅酸中除砷的研究的开题报告【摘要】湿法磷酸生产过程中，氟硅酸作为一种副产品经常产生。
然而，氟硅酸中含有较高的副产品砷，而砷有害健康，会对人类造成很大危害。
为了保障环境和人民的健康，必须将氟硅酸中的砷尽可能地除去。
本文将探讨利用各种方法从湿法磷酸副产品氟硅酸中除砷的方法与效果。
【关键词】湿法磷酸；氟硅酸；砷；除砷方法【引言】我国是一个磷矿资源大国，湿法磷酸生产技术是一种重要的化工生产工艺。
该技术生产中的副产品氟硅酸是一种有用的材料，可以应用到建筑、化工等领域，同时也是一种重要的废弃物。
氟硅酸中含有较高的副产品砷，不但会对环境造成污染，还可能通过食物链传播到人体中，引起严重的健康问题。
因此，为了保障环境和人民的健康，需要将氟硅酸中的砷尽可能地除去。
目前，针对氟硅酸除砷的方法已经有了一些研究成果，但各种方法仍存在着一些问题，需要进一步探索。
【研究内容】本文将探讨利用各种方法从湿法磷酸副产品氟硅酸中除砷的方法与效果。
具体内容包括以下几点：1. 介绍湿法磷酸生产过程中的副产品氟硅酸及其化学成分。
2. 综述氟硅酸中砷的危害及其检测方法。
3. 分析目前存在的氟硅酸去除砷的方法，包括化学沉淀法、离子交换法、膜分离法、生物吸附法等，并对各种方法进行比较。
4. 提出自己的研究思路和方法，结合实际操作，探索出适应于我国国情的除砷技术。
【研究意义】本研究对于保护环境、减轻砷污染对人类健康的危害具有重要的意义。
同时，这也是对湿法磷酸生产工艺的优化，节约资源的有效途径。
研究结果有望为我国磷酸盐化工行业提供技术支持和参考，推动我国磷酸盐化工业的快速发展。
氟硅酸提碘的氧化剂选择
氧化剂 Ｎ Ｃ０和 Ｎ Ｏ 氧化 能力 较温 和 。Ｎ Ｏ２ 氧化 时 ， 产 生有 害气 体 Ｎ ａ１ ２ 在 会 Ｏ．
氧化剂 Ｈ ０ 、 Ｃ０、 ＮＯ 与 Ｉ 反 应式 如下 ： ２ ２ Ｎａ １ Ｎａ ｚ 一
Ｈ Ｏ ＋２ 一＋２ ２ Ｉ Ｈ ＝Ｉ ＋２ Ｏ ２ Ｈ２
进 行好 氧化 处理 ， 对提碘 是重 要 的一环 。本研 究 内容 尚未 见 文献报 道过 。
１ 氧化 剂 的选 择
氟硅 酸 中的碘是 以 ＨＩ 式 存 在 ， 此 必 须 通 过 氧 化 剂 将 料 液 中 的碘 变 成 游 离 状 态 。氧 化 剂 ＦＣ３ 形 因 ｅ１ 、 Ｋ Ｏ 、 Ｃ２ ７Ｈ ０ 、 １ Ｂ２Ｎａ １ Ｎ Ｎ Ｍｎ ４Ｋ２ｒｏ 、 ２ ２Ｃ２ ｒ、 Ｃ０、 ａ Ｏ２等都 能使 Ｉ 氧化 为 Ｉ． 、 一 ２ 氧 化剂 Ｆ Ｃ３ ，与 Ｉ 反应 式 如下 ： ｅ １４ 一 【５ Ｊ
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第３ 卷 第５ ５ 期 ２０ 年 １ 月 ０６ Ｏ
贵 州 工 业 大 学 学报 （自然 科 学 版 ）
Ｊ ＵＲ ＡＬＯ ＵＩＨＯ ＵＮＩ Ｒ Ｉ ＹＯ ＴＥ Ｈ Ｌ Ｇ Ｏ Ｎ ＦＧ Ｚ Ｕ ＶＥ ＳＴ Ｆ Ｃ ＮＯ Ｏ Ｙ
Ｖｏ． ５Ｎｏ ５ １３ ． Ｏｃｏ ｅ ． ｏ ６ ｔｂ ｒ ２ ｏ
４ ＋２ Ｏ Ｈ Ｎ ｒ＋２ 一＝Ｉ ＋ ＮＯ十＋２ ， Ｉ ， ２ ＨＯ
收 稿 日期 ：０ ６—０ ２０ ８—１ ０ 作者简介 ： 汤德元 （９ ０ ， ， １４ 一）男 贵州惠水人 ， 贵州 大学化工学院教授 ， 硕士生导师 ， 主要从事化工分离技术研究 ．
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一
较低 ， 则游离碘是溶液状态存在于料液中， 若碘浓度较高 ， 超过了碘的溶解度 ， 就会有固体碘结晶析出 ， 分离 后可获得粗碘。有机溶剂萃取法［ 首先是将含碘 的原料液氧化 出游离碘 ， ３ ］ 再用有机溶剂将碘萃取出来 ， 然 后将含碘的有机溶剂精馏 ， 即得到碘产品。 采用改 良 Ｃ ｌ萃取法从湿法磷酸副产品氟硅酸中提取碘的第一步就是氧化 ， Ｃ４ 因此 ， 选择恰当的氧化剂 ，
氟硅酸中碘回收工艺氧化条件研究
第１２期 收稿日期：２０２０－０４－１３基金项目：贵州省大学生创新创业计划项目（２０１８５２０６８４）作者简介：赵增进（１９９７—），贵州铜仁人，贵州理工学院在读本科生。
氟硅酸中碘回收工艺氧化条件研究赵增进，张其翔，姚 传，杨 湖，姚 明（贵州理工学院化学工程学院，贵州贵阳 ５５０００３）摘要：以含碘９８ｍｇ／Ｌ的氟硅酸为原料，以１０ｍｍｏｌ／Ｌ的双氧水为氧化剂，考察了氧化剂加入量、反应时间、反应温度对碘的氧化率的影响。
通过实验获得碘的氧化条件为：双氧水加入量为碘离子物质的量量的０．５１倍，反应时间为３０ｍｉｎ，反应温度为５０℃。
关键词：双氧水；氟硅酸；碘；氧化中图分类号：ＴＱ１２４．６＋１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８－０２１Ｘ（２０２０）１２－０００７－０２ＳｔｕｄｙｏｎＯｘｉｄａｔｉｏｎＣｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｆＩｏｄｉｎｅＲｅｃｏｖｅｒｙＰｒｏｃｅｓｓｉｎＦｌｕｏｒｏｓｉｌｉｃｉｃＡｃｉｄＺｈａｏＺｅｎｇｊｉｎ，ＺｈａｎｇＱｉｘｉａｎｇ，ＹａｏＣｈｕａｎ，ＹａｎｇＨｕ，ＹａｏＭｉｎｇ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＧｕｉｚｈｏｕＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇｕｉｙａｎｇ ５５０００３，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｕｓｉｎｇｉｏｄｉｎｅ－ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ９８ｍｇ／Ｌｆｌｕｏｒｏｓｉｌｉｃｉｃａｃｉｄａｓｒａｗｍａｔｅｒｉａｌａｎｄ１０ｍｍｏｌ／Ｌｈｙｄｒｏｇｅｎｐｅｒｏｘｉｄｅａｓｏｘｉｄａｎｔ，ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｏｘｉｄａｎｔａｄｄｉｔｉｏｎａｍｏｕｎｔ，ｒｅａｃｔｉｏｎｔｉｍｅａｎｄｒｅａｃｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｎｔｈｅｏｘｉｄａｔｉｏｎｒａｔｅｏｆｉｏｄｉｎｅｗｅｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．Ｔｈｅｏｘｉｄａｔｉｏｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｆｉｏｄｉｎｅｏｂｔａｉｎｅｄｔｈｒｏｕｇｈｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓａｒｅ：ｔｈｅａｍｏｕｎｔｏｆｈｙｄｒｏｇｅｎｐｅｒｏｘｉｄｅａｄｄｅｄｉｓ０．５１ｔｉｍｅｓｔｈｅｍｏｌａｒａｍｏｕｎｔｏｆｉｏｄｉｄｅｉｏｎｓ，ｔｈｅｒｅａｃｔｉｏｎｔｉｍｅｉｓ３０ｍｉｎｕｔｅｓ，ａｎｄｔｈｅｒｅａｃｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｓ５０℃．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｈｙｄｒｏｇｅｎｐｅｒｏｘｉｄｅ；ｆｌｕｏｓｉｌｉｃｉｃａｃｉｄ；ｉｏｄｉｎｅ；ｏｘｉｄａｔｉｏｎ 碘是十分重要的基础化工原料，也是人体所必需的微量元素［１］，其在地壳中的丰度为０．３ｍｇ／ｋｇ［２］。
湿法磷酸中碘的回收及其在医药中间体制备中的应用
关 键 词 碘 湿 法磷 酸 工 艺 医药 中 间体
中图分 类号 ：ＴＱＩ２６．３＋５
文献标 识码 ：Ａ
文章编 号 ：１００６．７７７９（２０１６）０２—０００６．０４
Ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｏｆ Ｉｏｄｉｎｅ ｆｒｏｍ Ｗ ｅｔ·Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｐｈｏｓｐｈｏｒｉｃ Ａｃｉｄ ａｎｄ Ｕｓｅ ｏｆ Ｉｏｄｉｎｅ ｉｎ Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｈａｒｍ ａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｉｎｔｅｒｍ ｅｄｉａｔｅｓ
１ 磷矿伴 生碘
据 统 计 ，２０１１年 我 国 磷 矿 石 的 总 产 量 约 为 ８０ ０００ ｋｔ，其 中约 ７０％ 用 于磷 肥 工 业 。我 国磷 矿 石 中含 碘量 很 低 ，其 含 量 约 为 ６０×１０ （质 量 分 数 ，下同），且 以化合态 的形式存在于磷酸生产过
作者 简介 ：张耀 （１９９０一 ），男 ，贵州大学硕 士研 究生 ，主要 研究方向为化工分离与技术 ；１０４２３２８４３２＠ｑｑ．ａｏｌ／１。 通讯作 者 ：李天祥 （１９６５一 ），男 ，博士 ，教授 ；ｃｅ．ｔｘｌｉ＠ｇｚｕ．ｅｄｕ．ｃｎ。
碘 的制 备受 到含 碘原 料 液 中碘 的存 在形 式 和 含 量 的影 响 。智 利采 用 天然 硝石 和海 藻植 物 生产 碘 ，日本 采 用 卤水 提 碘 ，美 国采 用 油 田气 水 生 产 碘 ；我 国主要从海藻 、卤水 、矿石等含碘原料中提
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第35卷 第4期2006年 8月贵州工业大学学报(自然科学版)JOURNAL OF GUIZHOU UNIVERSITY OF TECHNOLOGYVol.35 No.4August.2006 (Natural Science Edition)文章编号:100920193(2006)0420046204从湿法磷酸副产品氟硅酸中提碘的研究汤正河,孙纯国,刘 璐,汤德元(贵州大学化学工程学院,贵州贵阳550003)摘 要:采用二次回归旋转实验设计方法组织实验。
对实验数据处理得到的预测回归方程在实验范围内可以较好预测各因素在不同条件下对碘回收率的影响。
结果表明,影响碘回收率的最重要的因素是相比V/L、反应时间和配氧率。
关键词:碘;提取;氟硅酸;湿法磷酸中图分类号:TQ074 文献标识码:A0 前 言碘是微量元素,在地壳中的丰度为0.3mg/kg(含量为3×10-5%)[1].自然界中没有游离态的碘。
虽然碘的含量很少,但碘分布却很广。
由于碘本身具有氧化性,在海水、矿泉、油井中及海藻、海带等海产中以化合态形式存在。
碘是人体所必需的微量元素。
碘是制造无机和有机碘化物的基本原料,可用来制造合成染料和其他色素、烟雾灭火剂、照相材料快感光乳剂、切削油乳剂的抑菌剂等。
碘用于制造各种碘制品、杀菌剂、消毒剂、脱臭剂、镇痛剂、放射性物质解毒剂。
碘是重要的战略物资,在尖端科学和军事上有重要用途。
由于地球上可利用的碘资源是有限的,因此各国对碘资源的开发利用都极重视。
磷矿石中的碘主要以类质同象置换氟磷灰石中的氟而存在磷灰石的结晶格架中,一部分碘也可能存在矿石中所含的少量有机质中,也可能被有机质或粘土矿物所吸附。
含碘一般在0.002%-0.02%之间。
瓮福磷肥厂磷酸车间原料磷矿来自该公司的英坪矿,其碘含量约为0.14%.磷矿石中的碘在湿法磷酸生产过程中也进入到湿法磷酸,并且在湿法磷酸浓缩过程中部分以HI形式逸出,同时在氟回收过程中也被水吸收留在氟硅酸溶液中。
从湿法磷酸生产中提碘的研究已有一些报道[1-3],而从氟硅酸中提碘的相关研究仅见文献[4],其提出采用离子交换法从普钙生产回收的氟硅酸中提碘的设想,未见具体的实施数据报道。
本文拟采用一种改良CCl4萃取法进行从湿法磷酸副产品氟硅酸中提碘的相关研究,在文献中尚未见相关报道。
1 实验1.1 原料氟硅酸氟硅酸系宏福公司瓮福磷肥厂湿法磷酸浓缩副产品,碘含量为115mg/l.1.2 碘的分析方法采用碘离子选择电极法测定碘离子含量。
1.3 实验及其处理采用二次回归旋转实验设计方法组织实验。
因素水平编码表见表1.回归旋转设计实验安排和实验结果汇总于表2中。
表3为对实验数据进行的方差分析。
统计结果说明采用的二次回归模型是合适的。
收稿日期:2006-05-08作者简介:汤正河(1978-),男,贵州遵义人,硕士,主要从事化工工艺研究。
表1 因素水平编码表因素V/L萃取时间/min反应时间/min配氧率/%编码记号x1x2x3x4基准水平(0)0.61515120变化间距0.25510上水平(+1)0.82020130下水平(-1)0.41010110上星号臂(+2) 1.02525140下星号臂(-2)0.855100备注:V/L=CCl4量/H2SiF6溶液量表2 回归旋转设计实验安排及实验数据实验号x1x2x3x4碘回收率1-1-1-1-10.94262-1-1-110.92783-1-11-10.92044-1-1110.90225-11-1-10.95096-11-110.91747-111-10.95098-11110.917491-1-1-10.9694101-1-110.9365111-11-10.9591121-1110.96031311-1-10.96651411-110.940415111-10.96941611110.934317-20000.94261820000.9543190-2000.96412002000.94782100-200.96522200200.949623000-20.94432400020.92652500000.95652600000.95432700000.95302800000.95432900000.95303000000.95653100000.9543表3 方差分析表方差来源平方和自由度均方和F值总计 S t0.008393300.00028剩余 S0.001972160.00012F1=93.32>F0.001(10,6)=18.41失拟 Slf0.001959100.00020用F1检验是高度显著的误差 S w0.00001360.00000274第4期汤正河,等:从湿法磷酸副产品氟硅酸中提碘的研究 根据t检验的结果,将不显著的回归系数从方程中删去,得到碘回收率(y)的预测回归方程:y=0.955029+0.009572x1-0.002863x3-0.009413x4-0.002734x21-0.000859x22-0.000497x23-0.005834x24-0.003644x1x2+0.003631x1x3+0.000444x1x4+0.001944x2x3-0.003969x2x4+0.001356x3x4在相比V/L和萃取时间一定下,反应时间和配氧率对碘回收率影响示于图1内。
图1 反应时间(X轴)和配氧率(Y轴)对碘回收率(Z轴)影响2 讨 论从统计分析的结果可以看出,在实验研究的范围内,因子1(相比V/L)、因子3(反应时间)和因子4(配氧率)的影响高度显著,因子2(萃取时间)的影响不显著,但是它们的交互因子的影响都不同程度的显著。
2.1 相比V/L随着相比V/L的增加,碘回收率逐渐上升。
这是由于碘在四氯化碳和氟硅酸溶液之间的分配规律受分配系数的制约。
在萃取相同量的原料液时,四氯化碳用量越大,则碘在四氯化碳中的浓度就越小,因此碘的回收率就越高。
但四氯化碳的用量不宜过大,否则没有起到富集回收碘的作用;四氯化碳的用量也不宜过小,否则单级萃取时碘的回收率会很低,并且会产生分散相液滴尺寸过小而难以凝聚等问题。
2.2 反应时间随反应时间增加,碘回收率先上升然后下降。
关键组分的转化率表示一个化学反应进行的程度,是反应时间的函数。
因此为了得到较高的转化率必须满足一定的反应时间。
从实验结果可以看出,当反应时间为15min时,碘的回收率最高。
反应时间过短,则碘离子不能完全转化为碘单质,使碘的回收率降低;反应时间过长,又会使碘单质进一步被氧化为碘酸根离子,从而降低了碘的回收率。
2.3 萃取时间用四氯化碳萃取水相中的单质碘,经过充分振荡后,四氯化碳在水相中形成许多液滴,然后静置以便分散相液滴发生凝聚并且至澄清分层,因此,萃取时间取决于分散相液滴凝聚和再分散到最后澄清分层所需的时间。
萃取时间过短,会导致液滴被连续相所夹带,降低碘的回收率,并增加了有机相的损失;萃取时间也不宜过长,否则会降低生产效率。
因此,随萃取时间的增加,碘回收率首先上升然后下降。
2.4 配氧率碘离子I-与ClO-反应式如下:ClO-+2I-+2H+=I2+H2O+Cl-当ClO-过量时,可使碘离子经过游离碘而变成碘酸根,反应式如下:I2+5ClO-+H2O=2IO-3+2H++5Cl-84 贵 州 工 业 大 学 学 报 (自然科学版)2006年氧化剂的实际使用量与理论计算量二者之比值称为配氧化剂百分率或简称配氧率。
配氧率直接影响碘离子氧化率,而氧化率的高低表示了碘离子被氧化为单质碘的能力。
由于四氯化碳溶剂只能从H 2SiF 6溶液中萃取单质碘而对碘离子或碘酸根离子没有萃取能力,因此配氧率对碘的回收率有很大的影响。
随配氧率增加,碘回收率先上升然后下降。
配氧率过低则碘离子不能完全转化为碘单质,因而使碘回收率降低,而配氧率过高又会使碘单质进一步被氧化为碘酸根离子,同样会降低碘的回收率,并且配氧率过高时即需耗费大量氧化剂,又给以后工序带来许多的不利因素。
3 结 论本文对工艺条件采用二次回归旋转设计方法组织实验研究。
对实验数据处理分析的结果表明,在实验研究的范围内,相比V /L 、配氧率和反应时间对碘回收率有高度的影响,但萃取时间对碘回收率的影响不大;而各因子的交互作用对碘回收率的影响都在不同程度上显著。
在实验范围内,预测回归方程可以较好预测各因素在不同条件下对碘的回收率的影响,此数学模型有一定实用价值。
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