[发明专利]一种提高高杂质浓缩磷酸脱氟率的方法

说明书

技术领域

本发明属于精细磷酸盐技术领域，具体涉及一种提高高杂质浓缩磷酸脱氟率的方法。

背景技术

磷矿石与硫酸在萃取槽中反应后，将该料浆用真空式过滤机固液分离后，其液体即为湿法磷酸，将该湿法磷酸间接加热蒸发浓缩到浓度为46～48%P₂O₅，即得到浓缩磷酸，浓缩磷酸再与钠盐、活性二氧化硅反应脱氟再经固液分离后即可得到净化磷酸（P₂O₅/F≥300），净化磷酸再与石灰乳反应，调节其料浆Ca/P₂O₅在0.58～0.61，雾化烘干后即可得到饲料级磷酸二氢钙。

磷矿中的Al₂O₃将有85%进入浓缩磷酸中，在浓缩磷酸中Al将会与F结合为[AlF₆]^3-络合物，该络合物性质稳定，不会参与化学沉淀脱氟反应。浓缩脱氟后仍有高含量的F，使得生成的饲料级磷酸二氢钙的氟超标。若浓缩磷酸中Al的含量超过1%，则脱氟将极其困难。因此，为能得到P₂O₅/F≥300的浓缩脱氟酸，并能生产出合格的饲料级磷酸二氢钙，目前各生产厂家均在选取原材料磷矿石时，严格控制湿法磷酸原料磷矿中的Al₂O₃含量（一般均要求在1%以下）以制取饲料级磷酸二氢钙，这样就使得所用原料为高品质的磷矿，导致饲料级磷酸二氢钙的原料选择面窄，造成饲料级磷酸二氢钙成本一直居高不下。且我国磷矿资源绝大多数系低品位高杂质的磷矿，这样也造成各生产企业原料供应紧张，进而不利于企业降低成本及大规模生产。

因此，为拓宽饲料级磷酸二氢钙的原材料选择面，同时降低成本，有必要研发一种能够提高高杂质浓缩磷酸脱氟效率的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适于工业应用、简单的高杂质浓缩磷酸脱氟方法，以H₂SO₄作为破坏[AlF₆]^3-结构，从而提高浓缩磷酸的脱氟效率。

本发明通过下列技术方案实现：一种提高高杂质浓缩磷酸脱氟率的方法，经过下列各步骤：按每吨浓缩磷酸加入15～20kg的量，在55～60℃的浓缩磷酸中加入质量浓度为93～98%的浓硫酸，并搅拌30～45分钟；再保持55～60℃下加入脱氟药剂后搅拌反应60～90分钟，然后经固液分离，弃滤渣，即完成浓缩磷酸的脱氟。

所述脱氟药剂为Na₂CO₃和活性二氧化硅，其中Na₂CO₃的加入量为每吨浓缩磷酸加入7.3～8.0kg，活性二氧化硅的加入量为每吨浓缩磷酸加入4.0～4.5kg。

本发明是在脱氟反应前破坏浓缩磷酸中的[AlF₆]^3-结构，使其生成HF参与脱氟反应，从而达到提高浓缩磷酸脱氟率的目的。本发明的工作原理为：

6H⁺+[AlF₆]^3-=Al³⁺+6HF↑

6HF+Na₂CO₃+SiO₂=Na₂SiF₆↓+H₂O+CO₂↑

本发明具备的优点和效果：本发明能提高40%的脱氟率，进而可以使用含倍半氧化物较高的劣质磷矿作为原料制取饲料级磷酸二氢钙，并能使所得饲料级磷酸二氢钙的氟含量＜0.18%。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明做进一步说明。

实施例1

以海口周边磷矿为原料，品味为27.2%、Al₂O₃含量2.5%制取的湿法磷酸经浓缩至47%P₂O₅的浓缩磷酸后按下列方法进行脱氟：