[发明专利]一种湿法磷酸稀酸降氟的方法

说明书

技术领域

本发明涉及磷酸，进一步而言，涉及湿法磷酸，具体来说，涉及湿法磷酸稀酸降低氟含量的方法。

背景技术

众所周知，湿法磷酸生产中，由于原料磷矿中含有大量的氟，经过反应后生成氟硅酸。氟硅酸进入系统后，对系统的设备、管道腐蚀严重，影响装置的正常运行。传统的除氟方法是在磷酸的浓缩过程中用水洗涤吸收浓缩蒸发出来的收SiF₄和HF，或是在浓磷酸中加脱氟剂。这些方法脱氟效率低，产品磷酸中氟含量高。用氟含量高的磷酸生产磷肥，磷肥产品中氟含量也偏高，达不到欧美国家环保要求，这种磷肥使用受到一定限制，不能满足特殊需求高端磷肥生产要求，不能适应高端农作物生长需求。为了降低磷肥氟含量，传统方法将磷酸反复浓缩2～3次脱氟，即磷酸浓缩后加水再浓缩反复2～3次；或浓磷酸加脱氟剂后过滤脱氟。前者能耗高，消耗蒸汽量增加1～2倍；后者比传统生产增加一个浓磷酸过滤工段。无论哪一种方法，生产成本都大幅度增加，经济效益差。

目前，中国发明专利中，涉及磷酸和磷酸盐生产过程脱氟的专利有32件，例如200510048779.5号“一种湿法磷酸的净化方法”、200710066243.5号“一种窑法磷酸吸收脱氟的方法”、200610118696.3号“一种高效脱氟剂及应用该脱氟剂对湿法磷酸进行深度脱氟的方法”等。迄今为止，尚未见到在稀酸中采用硫酸钠降低氟含量技术的报道，也没有相关的专利技术。

发明内容

本发明的目的是提供一种湿法磷酸稀酸降氟的方法，以降低稀磷酸中的氟含量，从而可用来生产氟含量低的磷肥产品，满足高端农作物生长需求。

发明人提供的湿法磷酸稀酸的降氟方法，是以硫酸钠作为降氟剂，在湿法磷酸生产中加入磷酸反应萃取工段，保持硫酸钠降氟剂与料浆中氟硅酸反应时间为0.2～6小时，稀酸中的氟以氟化物或氟硅酸盐沉淀出来进入磷酸料浆固相；然后在磷酸过滤工段滤去磷石膏的同时也将进入磷酸料浆固相，分离除去，从而降低稀磷酸中氟含量。

上述作为降氟剂的硫酸钠含量≥10％；加入硫酸钠降氟剂的使用量为在计算出理论需要量之后，按照理论量的100％～120％加入，使加入硫酸钠的量占磷酸料浆量的0.01％～10％。

上述降氟剂加入磷酸反应萃取工段的具体设备，可以加在萃取槽，也可以加在消化槽。

加入硫酸钠降氟后，由于反应、过滤系统中SO₃的增加，石膏中枸溶磷从0.61％下降到0.53％，提高了反应收率；低氟稀磷酸进行浓缩后，经过浓缩得到低氟磷酸产品用于下游装置生产环保要求高磷肥产品。

本发明提供的方法与传统生产脱氟磷酸相比，具有以下优点：①脱氟效率大幅度提高，达50％以上；②能耗低或工艺流程短，生产成本比脱氟磷酸生产要降低10％以上，仅与普通磷酸生产成本相当；③减轻氟对磷酸装置设备管道的腐蚀约5％-15％，提高装置运行率约1％；④生产的磷肥产品氟含量低，能满足高端农作物生长需求；⑤降氟方法使用简单、方便，易于操作控制；⑥投资少。本方法适用于湿法磷酸的生产厂家。

具体实施方式

实施例1在瓮福(集团)公司瓮福磷肥厂磷酸装置中，按需要加入Na₂SO₄计算量的120％将硫酸钠加入消化槽，保持反应时间为1小时。经检测，所制得的稀磷酸中氟含量从2.5％下降到1.8％，稀磷酸中氟含量同比下降50％以上。

实施例2在瓮福(集团)公司瓮福磷肥厂磷酸装置中，按需要加入Na₂SO₄计算量的100％将硫酸钠加入消化槽，保持反应时间为1.5小时。经检测，所制得的稀磷酸中氟含量从2.5％下降到1.2％，稀磷酸中氟含量同比下降52％以上，

由上述实施例脱氟后的稀磷酸经过浓缩，所得到的浓磷酸中氟含量从稀酸脱氟前的1.1％降到0.4％。湿法磷酸氟含量降低减轻了氟对磷酸装置设备管道的腐蚀，提高了装置的运行率。