[实用新型]一种湿法磷酸萃取用的新型萃取槽

说明书

本实用新型公开了一种湿法磷酸萃取用的新型萃取槽，包括反应室一2、反应室二3、反应室三4、废气出口11、混合三桶12、陶瓷过滤机13、渣浆泵14，所述反应室一2、反应室二3、反应室三4依次连通，且反应室一2、反应室二3、反应室三4上均设有混合三桶12；所述反应室一2与陶瓷过滤机13连通，所述反应室三4与渣浆泵14连通，所述反应室三4上设有废气出口11)。本申请增设预分解槽，萃取工艺增设氟硅酸酸解工序，增加了反应料浆停留时间，提高了磷矿粉萃取反应效果，硫酸包裹钝化现象显著缓解，磷石膏中共晶磷含量降低，磷石膏晶形改善，易于过滤洗涤，磷石膏残磷值降低，萃取反应硫酸消耗降低，磷矿粉萃取率升高。

技术领域

本实用新型属于湿法磷酸生产装置技术领域，尤其涉及一种湿法磷酸萃取用的新型萃取槽。

背景技术

二水法湿法磷酸生产主要是控制酸解反应与过滤的工艺指标，以求得最大的P₂O₅回收率和最低的硫酸消耗量，这就要求酸解反应时硫酸消耗少，磷矿分解率高，尽量减少P₂O₅损失，同时还要求反应生成的CaSO₄晶体粗大、均匀和稳定。在过滤时要求过滤强度与洗涤率高，减少水溶性P₂O₅的损失。

二水法湿法磷酸的传统萃取槽多采用九格槽形式，因此具有以下主要影响因素：1、液相SO₃浓度：萃取槽中料浆液相SO₃浓度是生产过程中最重要的操作控制指标它对磷酸分解、硫酸钙晶核生成、晶体的成长、晶体的转化及HPO₄^2-在晶格上取代SO₄^2-均有很大影响。SO₄^2-过低，易形成难于过滤和洗涤的薄型晶体，适当提高SO₄^2-浓度易形成相当厚度的斜方六面单晶，还能减少硫酸钙结晶中HPO₄^2-对SO₄^2-的取代作用，从而减少“共晶磷”损失。同时会增加磷酸、磷酸混酸中的溶解度。减少磷酸铁沉淀析出造成P₂O₅损失，但是过高的SO₃浓度会增加硫酸的消耗，增加生产成本。2、反应温度：反应温度的选择和控制是非常重要的，提高反应温度能加速磷矿的分解，提高分解率，降低液相的黏度，同时磷酸溶液中的硫酸钙溶解度随着温度的升高而增加，并相应地降低了过饱和度，这些都有利于形成粗大结晶提高过滤强度。但是，温度过高将导致形成不稳定的半水物，甚至生成无水物，使过滤困难。而且随着温度的升高，杂质的溶解度也相应地增大，影响产品质量。故确定反应温度时，必须以二水物结晶能稳定存在为前提。一般二水物流程控制的温度为65～80℃，在生产中采用空气冷却或真空闪蒸冷却以除去料浆中过多的热量，并要求在生产操作中温度波动幅度不大。3、P₂O₅含量：提高磷酸含量可节约磷酸浓缩部分的能耗，降低生产成本，但是提高浓度也带来不利影响，可增加磷酸黏度，减低离子扩散速度，使结晶变得细小，使最佳SO₃浓度范围变窄，对SO₃浓度的控制要求更高。反之，适当降低磷酸含量，虽然增加了浓缩部分的能耗，但可使硫酸钙结晶变得粗大，工艺指标范围变宽，同时还可减少氟硅酸盐的沉淀和堵塞滤布的程度。要控制反应料浆中磷酸浓度，就在于控制进入系统中的水量，实质上就是控制因洗涤滤饼而进入系统的水量。4、料浆液固比：磷酸料浆是由磷酸溶液和磷石膏固体所组成的，料浆中含固体的百分含量是料浆组成的简单表示法，习惯上则用液相与固相的重量比来表示，称为料浆液固比；料浆液固比低、料浆稠厚，不利于搅拌和输送，不利于磷矿的分解和硫酸钙晶体的长大，但它有利与于提高设备的利用率，易于提高生产能力，延长反应时间；反之，料浆液固比高，其效果与前者正好相反；当采用质量好、杂质少的高品位磷矿生产时，控制液固比均较低，采用杂质多的磷矿生产时，液固比一般控制较高。5、回浆：湿法磷酸生产中作为一个稳定生产操作的重要措施是将最后槽(或最后一区)的料浆返回到第一槽(或第一区)，如此循环不已，称为回浆(或循环料浆)。回浆的量与每小时生成的料浆量之比称为回浆倍数；返回大量料浆可以提供大量的晶种，防止局部游离硫酸浓度过高，可以降低过饱和度和减少新生晶核量，为石膏的结晶提供了理想的结晶环境，就可能获得粗大、整齐、易于过滤的石膏晶体。6、反应时间：反应时间是指反应物料在反应槽内的平均停留时间。由于磷矿的分解速度很快，一般在1-1.5小时即可基本完成，而要形成一定大小的晶体却需要一定时间。缩短反应时间，每小时加入的酸矿就会按比例增加，这样就会使反应液相的过饱和度增大，影响石膏的晶核成长过程，从而无法获得粗大、易过滤的石膏结晶。延长反应时间会降低生产能力，增加能耗。7、矿粉细度：由于矿粉的分解速度与颗粒的表面积成正比，所以提高矿粉细度可以加快反应速度，提高磷矿分解率。但过细的矿粉不但增加磨机的动力消耗，而且由于加矿区反应剧烈增加该区的硫酸钙过饱和度，使槽内过饱和度的均匀程度降低。