[发明专利]一种磷酸砷渣除臭的方法

说明书

技术领域：

本发明属于磷化工技术领域，涉及一种磷酸砷渣除臭的方法。

背景技术：

磷是重要的生命元素，食品添加剂磷酸作为酸味剂、酵母的营养剂，广泛用于食品工业。食品级磷酸中的杂质指标要求特别严格。目前，食品级磷酸生产主要采用工业磷酸为原料，生产过程中杂质的脱除尤其是砷的脱除技术极为重要。

磷酸脱砷的方法主要有：

①硫化物沉淀法：通过在磷酸原料中加入某种沉淀剂，使其生产难溶或不溶化合物析出，然后通过过滤器分离而得到低砷磷酸产品。

②溶剂萃取法：基于磷酸可溶于有机溶剂中，而杂质砷则被萃取出，从而使其分离。

③离子交换法：用强酸性离子交换树脂处理磷酸，从而出去杂质砷。硫化物沉淀法因为所需步骤和设备简单且脱砷效果好，是最常用的脱砷方法。

磷酸硫化物沉淀法脱砷的原理如下：

2P₂S₅  + 16H₂O  = 4H₃PO₄  + 10H₂S↑

H₃AsO₄  + H₂S   =  H₃AsO₃  + H₂O + S

H₃AsO₃  + 3H₂S  =  6H₂O + As₂S₃↓

通过向工业磷酸中加入P₂S₅进行脱砷反应，过滤除去沉淀即得脱砷磷酸，过滤的残余物即为砷渣。为保证工业磷酸的脱砷效果，通常加入的P₂S₅要稍稍过量，因此脱砷磷酸中残留有部分硫化氢，过滤后砷渣夹带的脱砷磷酸及未完全反应的P₂S₅会散发出硫化氢气体，而硫化氢气体是带有臭鸡蛋气味的有毒气体，必须设法去除，否则大量进入环境中将对环境造成污染及危害人类健康。

中国专利CN101786659 B提出一种从含砷废渣中回收硫化砷的方法：先用碱液对砷渣进行碱洗，再水洗，滤液和洗液用浓硫酸中和后添加硫化钠沉淀，过滤洗涤，经干燥得到硫化砷成品。

中国专利CN101954370 B提出一种从含砷废渣资源化的方法：包括含砷废渣的碱浸提取和提取液的酸洗分离两步。先将砷渣与无机强碱反应，过滤后的滤渣质量减少80～98%，后续采用填埋处理，滤液再用浓酸酸洗，过滤、干燥得到三氧化二砷粉末。

中国专利CN102115162 A提出将硫化砷废渣用氢氧化钠溶液浸提硫化砷，用过量的硫酸高铁与之反应得到亚砷酸、砷酸溶液，再通入二氧化硫气体是砷酸还原为亚砷酸，之后反应混合物经蒸馏、浓缩、冷却、过滤得到亚砷酸沉淀，再经过干燥得三氧化二砷产品。

以上方法无疑都采用了强酸强碱等处理剂，流程复杂、冗长，不仅引入了新的杂质造成二次污染，还大大增加了砷渣的处理成本，从经济效益及社会效益分析，以上方法均不是最佳选择。

发明内容：

本发明的目的：为了克服已有技术中存在的问题，保证整个生产过程避免二次污染，简化工艺流程，降低砷渣处理成本，使其具有较好的经济效益和社会效益，提供一种磷酸砷渣除臭的方法。

本发明是这样实现的：

一种磷酸砷渣除臭的方法，包括：酸洗、水洗、烘干工序，采用磷酸生产线过量的工业磷酸充分浸洗砷渣的方式，去除砷渣产生臭味的硫化氢，过滤得到的砷渣再经水洗，烘干即得到较高纯度的硫化砷，具体操作步骤如下：

A、酸洗：将未经脱砷的过量工业磷酸送至酸洗槽，并保持温度60～80℃；开启搅拌机，投入待处理的砷渣，搅拌浸洗10～30分钟，静置20-40分钟；

B、一次过滤：将充分反应的料浆送去过滤机一次过滤，滤液即浸洗后的工业磷酸循环使用或送往脱砷反应器继续脱砷；

C、水洗：将酸洗后的砷渣送至水洗槽水洗，加入60～80℃热水水洗搅拌10～30分钟；

D、二次过滤：将水洗后的砷渣送去过滤机二次过滤，洗液返回水洗工序或磷酸生产系统作为生产补给用水；

E、烘干：将二次过滤后的砷渣送至蒸汽烘干设备进行烘干，即得较高纯度的硫化砷。

以上所述的酸洗投料重量比是砷渣:磷酸为1:1～2。