[其他]一种萃取磷酸的新型液态萃取剂C6101-C6121

说明书

本发明属于从盐酸酸解磷矿所得酸解液中，萃取分离磷酸之用的新型液态萃取剂。

用盐酸分解磷矿，其酸解液以有机溶剂进行萃取，而将氯化钙等杂质遗留在水相中，从而达到将磷酸与其它杂质分离的目的。这是近代磷酸及磷肥工业中的一种新工艺。盐酸酸解磷矿溶剂萃取法，虽在国际上已有应用，但其技术大多以专利形式发表，而且很多问题仍处在探索和提高阶段，特别是最佳有机萃取剂的筛选是一广阔的研究问题。盐酸分解磷矿溶剂萃取法，已见报导的萃取剂主要有：

（1）C₄-C₅脂肪醇如正丁醇、异戊醇等〔U.S.Patent No.I，929441，929442，E.D.Gittenden，A.N.Hixsom，Chem.Ber，85，461（1952），Brit Patent No.805517，Israel.Patent No.9660，9539，Brit Chem.Eng.4.223（1959），Ж.πPπck.πхим.35.No1，190（1962），36，No8，1702-1710（1963），37，No，4，874-880（1964）〕

（2）二异丙醚和磷酸三丁酯复合萃取剂〔Chem.Eng.Prog，78，No.3，35-39（1982）〕

（3）环己烷一类的氧化了的环烷烃，甲基环己烷，环己醇，甲基环己醇〔U.S.Patent    No.1968544（1934）〕。

（4）硫醚〔U.S.Patent    No.2443915（1950）〕

（5）甲醇，乙醇，丙酮，四氢呋喃等单独使用或混合使用〔U.S.Patent    No.4108957（1978），No.4141958（1979），C·E·P·174.No11，6265（1979），Ger·Patent    No.884358（1956）〕。

（6）S₃₄E〔化肥工业（1）（1984）〕。

（7）DBSO（二丁基亚砜）〔化工学报（4）（1982）〕。

上述已见报道的七种类型的萃取剂，不同程度地存在以下问题：①来源不丰富。如DBSO很多国家尚未生产。②在水中溶解度较大，回收率不高;③价格较昂贵;④常温下发生凝固现象或粘度较大，需添加稀释剂，或操作温度较高;⑤对磷酸的分配系数和对杂质的分离因子不够大。

本发明是针对上述缺点，从石油化工产品（VCC法制造己内酰胺生产线中的中间产品）中筛选和配制成的一种由环己醇与环己酮为主体的新型液态萃取剂。其代号为〔C₆₁₀₁-C₆₁₂₁〕。

本新型液态萃取剂的组成为：环己醇〔C₆H₁₂O〕40-64%，环己酮〔C₆H₁₀O〕35-60%，轻质油0.1-0.6%，其最佳配比为环己醇〔C₆H₁₂O〕53.52%环己酮〔C₆H₁₀O〕46.35%，轻质油0.13%。

本发明所提供的新型液态萃取剂从盐酸酸解液中萃取分离磷酸的原理要点为：萃取剂组分中起作用的主要官能团是-OH，，氧原子上有两对未成键电子，电荷密度大，对体系内某些组分离子化合物有一定的结合能力。通常这类萃取剂对某些组分的萃取机理有两种：一种是以形成溶剂化中性络合物而被萃取，这种溶剂化过程又分一次溶剂化和二次溶剂化两类。当金属离子与萃取剂分子在直接以配价键相结合称为一次溶剂化（或称第一配位层）。若萃取剂分子不是直接与金属离子相结合，而是通过氢键与第一配位层分子结合，称为二次溶剂化。另一种萃取机理则是在高酸度水相中以离子缔合的盐机理进行的。由于萃取剂与进入有机相无机酸中的水合氢离子结合成盐阳离子。而被萃取组分阳离子与适当阴离子结合形成络阴离子，然后络阴离子与盐离子缔合形成离子对而被萃取进入有机相。

有机相中由于共萃作用而含有少量氯化钙等杂质，应当用少量稀磷酸（内含有HCl）洗钙，由于水相中已有一定含量的磷酸和盐酸，因此，氯化钙由有机相向水相（洗钙剂）转移要比磷酸为显著，这种现象就成为洗钙过程的基础。

有机相经洗钙后，再以去离子水进行多级反萃取，即得稀磷酸（含P₂O₅70克/升以上），经蒸发蒸馏操作，即得高浓度纯磷酸，接近热法磷酸纯度。

萃余液（氯化钙溶液）中残存的磷酸，以石灰乳或沉淀碳酸钙处理，可得付产品沉淀磷酸钙经脱氟，除砷后可作饲料添加剂使用。