[发明专利]一种提高湿法磷酸生产浓缩工段氟收率的方法

说明书

本发明公开了一种提高湿法磷酸生产浓缩工段氟收率的方法，在采用湿法磷酸生产工艺制取的稀磷酸中加入脱氟剂乳浊液，进行搅拌；将加入脱氟剂乳浊液的稀磷酸经浓缩后回收氟硅酸、并得到纯化后的磷酸。该方法采用无机改性改善硅藻土物理构造、有机改性改变硅藻土化学特性将食品级硅藻土制成新型脱氟剂，加入到湿法磷酸生产浓缩工段，保持新型脱氟剂与稀磷酸中的氟在浓缩过程中持续接触，稀磷酸中的氟通过物理吸附、化学吸附的过程向脱氟剂内部富集，并在活化后的活性二氧化硅的作用下更大程度地转化为挥发性较强的SiF₄气体，从而提高湿法磷酸中氟的逸出率，经水吸收后可较大幅度提高湿法磷酸装置伴生氟资源的氟收率。

技术领域

本发明涉及一种提高湿法磷酸中氟收率的方法，属于化工技术领域。

背景技术

磷矿石是湿法磷酸工业的源头，其主要由氟磷酸钙和少量的氟硅酸钙组成。磷矿石中含有约3％左右的氟，而氟作为磷矿石中另一种可供利用的资源，由于其氧化性最强、化学性质最为活泼的特殊属性，经济社会效益极其显著，目前已被广泛应用于航天工业、塑料、电镀、人造革、农药、冶金、化工等诸多领域，特别是另一氟资源主要源头萤石日益短缺的今天，综合利用磷矿伴生氟资源是我国经济社会持续健康循环发展的必然选择。

在湿法磷酸生产过程中，磷矿石中的氟的大致分布如下：磷酸萃取工段气相逸出约 3％～5％，磷石膏固相带走约25％～30％，成品稀磷酸液相中保留约65％～70％，磷酸浓缩工段从稀磷酸液相中逸出进入气相的氟约占总氟的40％～45％。由此可知，在湿法磷酸生产过程中，氟的回收主要发生在磷酸浓缩工段，但氟的收率较低，生产每吨P₂O₅回收的氟硅酸往往低于 25％，其余的氟均保留在浓磷酸中，氟的流失量极其严重。

在湿法磷酸浓缩过程中，氟主要以HF或SiF₄气体的形式从磷酸液相中逸出进入气相，经水吸收后以氟硅酸的形式得以回收。因此，湿法磷酸浓缩过程中氟回收的关键在于提高磷酸液相中氟的逸出量。由于在湿法磷酸中SiF₄比HF的蒸气压高，若能将HF转化为更具挥发性的SiF₄，则可有效提高氟的逸出率，从而提高湿法磷酸生产浓缩工段的氟收率。

在申请号为201710809521.5的专利文献中公开了《一种磷化工副产硅胶作为湿法磷酸汽提脱氟剂的方法》，在申请号为20151017665.8的专利文献中公开了《一种含氟硅渣循环使用提高磷酸中氟资源回收量的方法》，这两项专利公开的方法以磷化工副产硅渣、硅胶为原料，经简单处理后作为湿法磷酸脱氟剂使用；在文献《含氟硅渣循环使用提高湿法磷酸氟回收的研究》中提到了通过将含氟硅渣添加到湿法磷酸浓缩过程中，提高磷酸中氟资源的回收率，但这些专利和文献中提到的方法均存在脱氟效率低、原料质量不稳定、生产周期长、氟资源回收率不理想等缺点。

发明内容

本发明旨在提供一种提高湿法磷酸生产浓缩工段氟收率的方法，通过在湿法磷酸浓缩过程中将HF转化为更具挥发性的SiF₄，从而提高湿法磷酸中氟的逸出率，进而提高湿法磷酸生产浓缩工段的氟收率，解决当前湿法磷酸工业中氟的收率较低的问题。

本发明的技术方案如下：采用无机改性改善硅藻土物理构造、有机改性改变硅藻土化学特性将食品级硅藻土制成新型脱氟剂，并将其按一定比例加入到湿法磷酸生产浓缩工段，保持新型脱氟剂与稀磷酸中的氟在浓缩过程中持续接触1h以上，稀磷酸中的氟通过物理吸附、化学吸附的过程向脱氟剂内部富集，并在活化后的活性二氧化硅的作用下更大程度地转化为挥发性较强的SiF₄气体，从而提高湿法磷酸中氟的逸出率，经水吸收后可较大幅度提高湿法磷酸装置伴生氟资源的氟收率。

一种提高湿法磷酸生产浓缩工段氟收率的方法，包括以下步骤：

(1)在采用湿法磷酸生产工艺制取的稀磷酸中加入脱氟剂乳浊液，进行搅拌；

(2)将加入脱氟剂乳浊液的稀磷酸经浓缩后回收氟硅酸、并得到纯化后的磷酸。