湿法磷酸净化技术研究现状及发展方向_钟本和

湿法磷酸净化技术研究现状及发展方向

钟本和,李　军,郭孝东,吴德桥

(四川大学化工学院,四川成都610065)

摘　要:综述了湿法磷酸净化的常用方法及优缺点。介绍了典型的溶剂萃取法工业化流程以及国内外溶剂萃取法的研究现状。着重阐述了中国新开发的两套溶剂萃取法净化湿法磷酸新工艺,并比较了两套装置的异同。得

出结论:中国新开发的溶剂萃取法净化湿法磷酸新工艺,流程短,投资少,生产成本低,硫酸根(S O 2-4

)脱除彻底,五氧化二磷(P 2O 5)利用率高,并且具有自主知识产权,应用前景广阔。 关键词:湿法磷酸;净化;新工艺;溶剂萃取

中图分类号:T Q 126.35 文献标识码:A 文章编号:1006-4990(2008)02-0009-04

C u r r e n t r e s e a r c h s t a t u s a n dd e v e l o p m e n t d i r e c t i o n o f p u r i f i c a t i o nt e c h n o l o g y

o f w e t -p r o c e s s p h o s p h o r i c a c i d Z h o n g B e n h e ,L i J u n ,G u o X i a o d o n g ,W u D e q i a o

(S c h o o l o f C h e m i c a l E n g i n e e r i n g ,S i c h u a nU n i v e r s i t y ,C h e n g d u 610065,C h i n a )

A b s t r a c t :T h e c o m m o n l y u s e d m e t h o d s f o r p u r i f y i n g w e t -p r o c e s s p h o s p h o r i ca c i d(WP A )a n dt h e i r a d v a n t a g e s a n d d i s a d v a n t a g e s w e r e s u m m a r i z e d .I n d u s t r i a l i z e d p r o c e s s f l o wo f s e v e r a l t y p i c a l o f s o l v e n t e x t r a c t i o n m e t h o d s a n d t h e i r c u r r e n t r e s e a r c h s t a t u s i nC h i n a a n da b r o a d w e r e i n t r o d u c e d .E s p e c i a l l y ,t w o n e w l y d e v e l o p e dp u r i f i c a t i o nt e c h n o l o g i e s f o r WP Ab y s o l v e n t e x t r a c t i o nm e t h o d i n C h i n a w e r e i n t r o d u c e d i n d e t a i l .F r o mt h e c o m p a r i s o no f t h e d i f f e r e n c e s a n ds i m i l a r i t i e s o f t h e a b o v e m e n t i o n e d t w o t e c h n o l o g i e s ,c o n c l u s i o n s w e r e r e a c h e d :t h e n e wt e c h n o l o g i e s a r eo f s h o r t w o r k i n gp r o c e s s ,l e s s i n v e s t -m e n t ,l o wp r o d u c t i o n c o s t ,e f f i c i e n t l y e l i m i n a t i o n o f S O 2-4a n d h i g h r e c o v e r y o f P 2O 5;

a n d t h e y h a v e w i d e a p p l i c a t i o n p r o s p e c t w i t hp r o p r i e t a r y i n t e l l e c t u a l p r o p e r t y r i g h t s .

K e yw o r d s :w e t -p r o c e s s p h o s p h o r i c a c i d ;p u r i f i c a t i o n ;n e wt e c h n o l o g y ;s o l v e n t e x t r a c t i o n

热法工艺能够制取高纯磷酸,但由于热法工艺电耗大、成本高,生产过程产生大量粉尘和有毒气体,因此,许多国家都力图通过净化湿法磷酸来制取高纯磷酸。近几十年,人们在这一领域已做了相当多的研究工作。

1　湿法磷酸净化方法概述

1.1　化学沉淀法

化学沉淀法是指加入一定量的沉淀剂,使杂质沉淀出来。这是湿法稀磷酸脱氟或除去各种有害重金属普遍采用的方法之一。该法优点:工艺流程简单,操作控制要求不高,投资小,生产成本低。缺点:净化深度不够,同时引入了其他离子,给深度净化带来新的麻烦。1.2　溶剂沉淀法

溶剂沉淀法是在湿法磷酸中加入与水完全互溶

的溶剂(如甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇等)以及少量的氨,使所含的杂质离子形成不溶性的金属磷酸铵络合物与氟化物自液相析出,固液分离后通过蒸馏溶剂可得净化酸。该法优点:只需简单的溶解操作就可达到较高的收率,废液量少,磷酸盐沉渣可作肥料用,溶剂为通用型,多数价廉。缺点:磷酸与溶剂的分离需蒸馏,能耗大(以碱进行反萃时例外),且溶剂回收时有一定损失,杂质去除率不高。1.3　离子交换树脂法

离子交换树脂法是指用强酸性离子交换树脂处理湿法磷酸,除去其中大部分阳离子杂质。还有一种方法是将磷矿用过量磷酸分解,滤去不溶物,再将C a (H 2P O 4)·22H 2O

冷却结晶,将结晶分离,洗涤后溶解于水,通入H 型阳离子交换树脂塔中,可制得精制磷酸。其优点是操作控制简单,净化酸纯度高。缺点是树脂用量大,且需再生处理,一般只限于阳离

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第40卷第2期2008年2月 无机盐工业

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