[发明专利]一种用于湿法磷酸生产中的多功能沉降剂

说明书

技术领域

本发明涉及磷肥制造技术领域，尤其是一种用于湿法磷酸生产中除去磷酸中杂质时所用的多功能沉降剂。

背景技术

在湿法磷酸的生产中，尤其是用中低品位磷矿石生产的湿法磷酸，在对其进行浓缩后，会产生大量的固体物，随着浓缩温度的降低，又会产生继沉淀物，加上有机物在磷矿石浸出时被碳化以及浓缩时磷酸物料对石墨蒸发器的磨蚀，使质量浓度为48％P₂O₅湿法磷酸的粗磷酸中的固体物质量含量达2.6％以上。这些固体物被统称为淤渣，对磷酸的后续工序也相当不利。因此，必须将淤渣去除。

目前，溶液的固液分离技术有：自然沉降法、水力(液流)强制沉降法、化学沉降法、离心过滤法、普通滤网过滤法、膜过滤法(包括微滤、超滤、渗透和反渗透)离子交换法、电渗析及层析技术。在生产实践中，最常用而又较简单便宜的方法是采用化学沉降法将溶液中的分散物质颗粒用添加混凝剂或絮凝剂(统称沉降药剂)将其中的微粒(包括胶体溶液中的微粒)团聚沉降下来，然后再采用离心分离或各种过滤方法将其进行固液分离，以去降其中的杂质(或回收有用物质)，得到清净的液体(清液)。化学沉降中所使用的药剂(混凝剂和絮凝剂)按其分子结构可分为三大类：无机混凝剂(包括低分子和聚合高分子)，合成有机高分子絮凝剂和天然高分子絮凝剂。目前工业中常用的混凝剂和絮凝剂有：1、无机低分子混凝剂(如明矾、硫酸铝、氯化硫酸铝、硫酸铁、硫酸亚铁、氯化铁、三氯化铁等)；2、无机高分子混凝剂(如聚合氯化铝、聚合硫酸铝、聚氯化铝铁、聚硅氯化铝、聚硅硫酸铝、聚硅氯化铝铁、聚硅硫酸铁、聚硅硫酸铝铁等)；3、合成有机高分子絮凝剂(如聚丙烯酰胺、聚丙烯酸及其钾、钠盐等)；4、复合混凝絮凝剂(无机高分子+有机高分子；如各种无机高分子混凝剂+聚胺、无机高分子+聚丙烯酰胺、无机高分子+变性淀粉、无机高分子+聚二烯丙基二甲基氯化胺等)；5、天然高分子絮凝剂(如变性淀粉、壳聚糖、改性木质素、纤维素衍生物、植物胶及其改性絮凝剂、多聚糖类及其改性絮凝剂、蛋白质及其衍生物以及微生物絮凝剂等)；6、助凝剂(如石灰、臭氧、双氧水、高锰酸钾、丙烯酰胺——二烯丙基二甲基氯化胺共聚物)；7、混凝絮凝吸附剂(如硅藻土及其改性物、凹凸棒土、活性白土、膨润土、活性炭等)。这些絮凝剂用在浓缩粗磷酸沉降中表现沉降不完全，底液高度过高，不能得到澄清的磷酸，结垢严重。

发明内容

本发明针对上述絮凝剂用在浓缩粗磷酸沉降中表现沉降不完全，底液高度过高，不能得到澄清的磷酸的问题，且后续工序结垢严重，而提供一种用于湿法磷酸生产中的多功能沉降剂，该多功能沉降剂对18wt％-53wt％P₂O₅粗磷酸进行处理，并将脱氟、阻垢与沉降结合在一起进行。本发明提供了一种用于湿法磷酸生产中除去粗磷酸中杂质时所用的多功能沉降剂，本发明多功能沉降剂具有沉降效果完全，底液高度不高，制备方法简单，成本低，且对下道工序具有阻垢效能，对生产磷酸二铵造粒的光亮度、结晶感均有提高。

一种用于湿法磷酸生产中的多功能沉降剂，由非离子型絮凝剂、混凝絮凝吸附剂、阴离子表面活性剂按质量比：10～20∶60～80∶10～20混合而成，产物即为多功能沉降剂。

所述的非离子型絮凝剂为聚纤维素醚类或聚丙烯酰胺类。

所述的混凝絮凝吸附剂为硅藻土或凹凸棒土。

所述的阴离子表面活性剂为烷基苯磺酸钠或烷基磺酸钠。

本发明具有如下优点：多功能沉降剂制备方法操作简单，成本较低，制得的多功能沉降剂在湿法磷酸生产中具有很好的沉降效果和阻垢效果，具有很好的应用前景，且对下道工序具有阻垢效能，特别是能提高生产磷酸二铵造粒的光亮度、结晶感。

为了证实本发明的沉降剂性能，以湖北某湿法磷酸生产为例，使用本发明的多功能沉降剂0.1～0.5公斤/吨后，得到底液≤15％的澄清磷酸，磷酸清液的含固量＜0.4wt％，氟脱除率≥88％，后续工序阻垢率大为提高。

具体实施方式

结合实施例对本发明作进一步的描述。

实施例1

由甲基聚纤维素醚、硅藻土和十二烷基苯磺酸钠按质量比20∶60∶20混合而成，产物即为本发明的多功能沉降剂。以湖北某湿法磷酸生产为例，使用制得的多功能沉降剂0.3公斤/吨后，得到底液14％的澄清磷酸，磷酸清液的含固量＜0.4wt％，氟脱除率88％，后续工序阻垢率大为提高。

实施例2