[发明专利]湿法磷酸抗沉积剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用于湿法磷酸生产中的抗沉积剂，尤其是涉及一种湿法磷酸抗沉积剂及其制备方法。

背景技术

湿法磷酸生产工业磷酸需用酸分解磷矿，根据其化学过程的不同，湿法磷酸生产通常又分二水物流程、半水物流程、半水一二水再结晶流程和无水物流程等。在湿法磷酸生产中，由于矿石中的有害物质容易形成各种化合物，其中包括溶解度极低的氟硅酸盐，随工艺温度及压力的变化，料浆中原来饱和的化合物容易析出，附着在设备器壁、管壁、酸泵等部位形成垢物，从过滤机的下错气盘开始，磷酸输送管线、气液分离器、酸泵进口管路及酸泵等都结垢严重，使清洗频率增加，装置开车率降低。从结垢物成份分析得知，湿法磷酸生产中结垢物成分主要为氟硅酸、硫酸盐或磷酸盐等，其中主相是氟硅酸钾和氟硅酸钠，氟硅酸钾含量约占56％，氟硅酸钠含量约占24％。当上述结垢物和碳酸盐、有机物、分散性泥质含量高时，生产中一般7～8天需停车清垢一次；如果有害物质含量更高，结垢现象就会越严重，有的企业甚至每3～4天就要停车清垢一次。由于清垢严重影响生产的连续正常运行，给企业带来了较大的经济损失。因此，对如何阻止或减缓结垢物的形成、延长连续正常生产周期的研究就显得十分重要。

发明内容

本发明提供一种湿法磷酸生产中的抗沉积剂及其制备方法，以解决现有在湿法磷酸生产中，矿石中的有害物质容易附着在设备中形成垢物，企业需频繁停车清垢，导致生产成本大大增加，并且清垢既费时又费力等技术问题。

本发明主要是通过下述技术方案得以解决上述技术问题的：一种湿法磷酸抗沉积剂，它由丙烯酸多元共聚物70～75份、2-磷酸基-1，2，4-三羧酸丁烷(即PBTCA)3～5份、聚马来酸酐20～25份按重量比复配制成。

制备上述抗沉积剂包括以下步骤：

a.按质量百分比计量丙烯酸25～31％、丙烯酸甲酯单体13～16％，丙烯磺酸钠7～10％、异丙醇3～6％和去离子水38～46％备用，并且取丙烯酸甲酯单体质量3％的过硫酸铵配制成体积溶度为30％的水溶液备用；

b.将计量好的丙烯酸、丙烯酸甲酯单体，丙烯磺酸钠、异丙醇和去离子水加到聚合反应釜中，控制温度25℃～35℃，开动搅拌器搅拌均匀，然后向反应釜中滴加配制好的过硫酸铵水溶液，滴加时间为60分钟，滴加完毕后，将反应釜升温至85℃，开冷凝器回流保湿1小时，蒸馏出反应后剩余的异丙醇后，得到丙烯酸多元共元等聚物。

c.取丙烯酸多元共聚物70～75份、2-磷酸基-1，2，4-三羧酸丁烷(PBTCA)3～5份、聚马来酸酐20～25份倒入调和釜中，室温状态下搅拌15～30分钟，即得湿法磷酸抗沉积剂。

本发明具有生产成本低，生产工艺简单，抗沉积作用强等特点。在湿法磷酸生产中，能阻止或减缓氟硅酸钾和氟硅酸钠等结垢物的形成、延长连续正常生产周期，阻垢性能在60％以上，并且本发明对过滤强度及磷得率不会产生不利影响，因此具有重要的推广应用价值。

具体实施方式

实施例1：按质量百分比计量丙烯酸31％、丙烯酸甲酯单体13％，丙烯磺酸钠9％、异丙醇3％和去离子水44％加到聚合反应釜中，控制温度30℃±5℃，开动搅拌器搅拌均匀，然后取丙烯酸甲酯单体总质量3％的过硫酸铵配制成体积溶度为30％的水溶液后向反应釜中滴加，滴加时间为60分钟，滴加完毕后，反应釜升温至85℃，开冷凝器回流保湿1小时，蒸馏出反应后剩余的异丙醇后，得到丙烯酸多元共元等聚物。检测丙烯酸多元共元等聚物的固含量为32％±2，相对分子质量为10000～12000。最后按重量比，将丙烯酸多元共聚物70重量份、PBTCA 5重量份、聚马来酸酐25重量份倒入调和釜中，室温状态下搅拌15～30分钟，即得湿法磷酸抗沉积剂。

实施例2：按质量百分比计量丙烯酸25％、丙烯酸甲酯单体16％，丙烯磺酸钠8％、异丙醇5％和去离子水46％加到聚合反应釜中，控制温度30℃±5℃，开动搅拌器搅拌均匀，然后取丙烯酸甲酯单体总质量3％的过硫酸铵配制成体积溶度为30％的水溶液后向反应釜中滴加，滴加时间为60分钟，滴加完毕后，反应釜升温至85℃，开冷凝器回流保湿1小时，蒸馏出反应后剩余的异丙醇后，得到丙烯酸多元共元等聚物。检测丙烯酸多元共元等聚物的固含量为32％±2，相对分子质量为10000～12000。最后按重量比，将丙烯酸多元共聚物75重量份、PBTCA 3重量份、聚马来酸酐22重量份倒入调和釜中，室温状态下搅拌15～30分钟，即得湿法磷酸抗沉积剂。