[发明专利]一种含钼除磷剂及其应用

说明书

本发明公开了一种含钼除磷剂，为含有MoO₄^2‑、NH₄⁺、NO₃^‑和有机酸根等离子的水溶液。本发明还公开了利用上述含钼除磷剂去除钛矿酸解液中磷元素的方法：将含钼除磷剂加入到钛矿酸解液中，搅拌静置待固体沉降后进行固液分离，所得滤液即为低磷钛矿酸解液；所得滤渣加碱液溶解，再加入铁盐或钙盐将溶解液中的磷元素沉淀析出后滤除，所得滤液即为含钼元素的溶解液。本发明提供的除磷方法可以在不改变钛矿酸解液酸度的情况下除磷，除磷率最高达97％，且含钼除磷剂中的钼元素可以循环利用，节约成本。

技术领域

本发明属于矿液提纯领域，具体涉及一种含钼除磷剂及其在钛矿酸解液除磷中的应用。

背景技术

钛白粉的主要成分为二氧化钛，具有优异的白度、遮盖力、分散性等颜料性能，是世界上最白的颜料。二氧化钛晶体中的磷会影响钛白粉的白度和遮盖力，晶体中的磷含量过高颜料会变灰，稳定性变差，所以要求生产钛白粉的原料钛矿中的磷含量小于0.05％。随着品质优良的钛精矿大量的消耗，钛白粉企业必须着眼于含磷量高的低品位钛矿的综合利用。

含磷量高的低品位钛矿目前主要通过酸解法加以利用，硫酸溶解钛矿石生产二氧化钛晶体的过程中不可避免的会掺杂进磷，而磷的引入会影响钛白粉的性能，所以钛矿酸解液除磷则十分必要。

目前在液相中除磷的方法主要有结晶法、生物法和化学法。

结晶法常用在废水的除磷过程中，将磷以磷酸铵镁(MgNH₄PO₄〃6H₂O、鸟粪石、MAP)或羟基磷酸钙(Ca₅(PO₄)₃OH、HAP)的结晶形式从废水中去除，并能作为磷资源加以利用，这种方法在中性或碱性和磷含量较高的水体中的效果比较明显，不适合强酸环境的钛矿酸解液除磷。

生物法是利用聚磷菌在缺氧、厌氧和好氧交替的情况下完成对污水中磷的去除，生物法除磷的周期比较长，聚磷菌的生长对水体环境的要求较高，不适合强酸环境的钛矿酸解液除磷。

化学法除磷主要是将液相中的磷形成不溶性磷酸盐沉淀物，然后通过固液分离从污水中去除；可用于化学除磷的金属盐主要有钙盐、铁盐和铝盐；最常用的是石灰、硫酸铝、铝酸钠、三氯化铁、硫酸铁、硫酸亚铁和氯化亚铁。一般认为磷酸盐沉淀是通过PO₄^3-与铝离子、铁离子或钙离子的化学沉淀作用加以去除，但钛矿酸解液中的硫酸浓度为10～30％，这些磷酸盐在高浓度的酸液中不沉淀。

发明内容

本发明提供了一种含钼除磷剂，适用于强酸环境下除磷，且可回收重复使用。

一种含钼除磷剂，由以下原料按各组分浓度要求溶于水配成：

其中，钼酸盐的浓度以钼酸根含量计、氨水或铵盐的浓度以铵根含量计、硝酸盐的浓度以硝酸根含量计；

所述的钼酸盐为钼酸钠及其水合物、钼酸钾和钼酸铵及其水合物中的一种或几种；

所述的铵盐为钼酸铵、氯化铵、硫酸铵和溴化铵中的一种或几种；

所述的硝酸盐为硝酸铵、硝酸钠和硝酸钾中的一种或几种；

所述的有机酸或有机酸盐包括柠檬酸及其水合物、草酸、乳酸、草酸铵、草酸钠或柠檬酸钠及其水合物等。

本发明含钼除磷剂的除磷机理是钼酸根离子和铵根离子，在含有硝酸根的酸性溶液中，生成磷钼酸铵沉淀。除磷剂中钼酸盐和氨水或铵盐作为反应物；硝酸盐能够加快磷钼酸铵的生成；有机酸或有机酸盐是为了防止生成三氧化钼沉淀，增加除磷效率。除磷反应式如下：