[实用新型]一种湿法净化磷酸高效脱砷的装置

说明书

本实用新型公开了一种湿法净化磷酸高效脱砷的装置，属于化工反应和分离技术领域。本实用新型的装置包括进料混合器（3）、微反应器（4）和熟化分离釜（5）；所述进料混合器（3）的进口管分别连接硫化氢储罐（1）和待处理磷酸储槽（2）；进料混合器（3）的出口管连接微反应器（4），微反应器（4）连接至熟化分离釜（5），所述熟化分离釜（5）连接至处理后磷酸储槽（7）；所述熟化分离釜（5）上设有管道经硫化氢气体循环器（6）连接至进料混合器（3）。本实用新型可以在反应设备体积小、投资成本低、操作安全可靠的条件下实现低砷含量湿法磷酸的高效深度脱砷，有望带来较大的经济效益，适合规模化生产和推广应用。

技术领域

本实用新型专利涉及一种湿法净化磷酸中高效脱砷装置，属于化工反应和分离技术领域。

背景技术

砷和磷同族，是在各类磷化工产品中普遍存在且难以去除的关键杂质，深度脱砷对提高湿法磷酸的精细化水平，更有效地利用低品位的磷资源具有重要意义。在湿法磷酸中，砷多以砷酸和亚砷酸的形式存在；在实验室中，主要采用化学沉淀法、结晶法、离子交换树脂法、电渗析法等方法进行脱砷；而在实际的工业生产中，则主要用化学沉淀法进行脱砷。

化学沉淀法脱砷，即加入硫化钠的工艺进行脱砷，未经处理的湿法磷酸中砷的含量约为30-50ppm，使用硫化钠脱砷后可以将砷处理至食品级磷酸标准上下，但硫化钠的危险性较大，且容易引入Na+杂质。脱砷后产生的脱砷渣粒径分布宽、含量低，通过过滤深度脱除有困难。目前工业生产中主要设备包括反应槽、沉降槽、过滤机等，其中反应槽采用带搅拌装置的圆筒反应槽，该反应槽不能完全密闭生产，导致硫化氢气体的无组织排放，污染环境，威胁操作人员安全；同时，反应槽反应效率低，反应时间均在30min以上，加上沉降时间，从加入脱砷剂至过滤机的时间长达2h以上，生产效率低。

针对上述问题，专利CN209759039U公开了一种湿法磷酸硫化除砷净化装置，在搅拌反应槽的前面增加了文丘里混合器，减少了搅拌反应槽内的反应量，但生产效率低、操作风险大、深度脱砷难等问题仍然存在。而专利CNI08910850则公开了一种热法电子级磷酸脱砷方法，该方法是将硫化钠溶液生成的硫化氢气体直接在脱砷塔中与磷酸混合反应，反应后磷酸中砷含量可低至10ppb以下。该方法的脱砷效果较好与原料为热法磷酸初始砷含量高（往往500ppm，甚至1000ppm）、脱砷渣容易长大和过滤有关。而且，脱砷塔体积大，投资高，传质效率低，对反应过程的控制性差，吹脱出的多余硫化氢气体需用碱液吸收，无法循环使用，实际生产中仍存在较大的安全隐患。目前，工业上针对采用反应沉淀-固液分离原理的湿法磷酸脱砷过程还没有高效的装置及工艺，脱砷效果也只达到ppm级，还未达到ppb级。因此，十分需要开发一种高效、低成本、安全以及适用性强的湿法磷酸脱砷技术。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是针对上述不足提供一种新型湿法磷酸高效脱砷的装置。

本实用新型的技术方案：一种湿法净化磷酸高效脱砷的装置，其特征是：包括进料混合器、微反应器和熟化分离釜；所述进料混合器的进口管分别连接硫化氢储罐和待处理磷酸储槽；进料混合器的出口管连接微反应器，微反应器连接至熟化分离釜，所述熟化分离釜连接至处理后磷酸储槽；所述熟化分离釜上设有管道经硫化氢气体循环器连接至进料混合器；所述熟化分离釜中安装有一块溢流挡板，将熟化罐内分隔成二个熟化区域，每个区域都有循环泵进行物料自循环。