[發(fā)明專利]窯法磷酸的磷氟吸收分離方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710052195.4
• 申請日: 2007-05-14
• 公開（公告）號: CN101049920A
• 公開（公告）日: 2007-10-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬仲明;曾富強(qiáng);周黎明;楊俊
• 申請（專利權(quán)）人: 湖北三新磷酸有限公司
• 主分類號: C01B25/22
• 分類號: C01B25/22;C01B25/18;C01B33/10
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務(wù)所
• 代理人: 成鋼

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種尾氣吸收分離的方法，特別是一種窯法磷酸的磷氟吸收分離方法。

背景技術(shù)

磷礦石中不可避免的含有氟元素，含磷礦石生產(chǎn)黃磷和磷酸的還原過程中產(chǎn)生的含氟氣體具有強(qiáng)烈的毒性和腐蝕性，對人體和環(huán)境都有巨大的危害。在熱法磷酸與窯法磷酸生產(chǎn)工藝過程中，氟元素將同磷礦石中的還原出來的磷一起逸出，并且在五氧化二磷水合過程中，含氟氣體同時(shí)溶解于水中，水解生成氟硅酸(H₂SiF₆)等含氟溶液共存于磷酸中，嚴(yán)重影響磷酸的產(chǎn)品質(zhì)量；在濕法磷酸生產(chǎn)工藝過程中，磷礦石中的氟元素被酸解為氟硅酸(H₂SiF₆)等含氟溶液共存于磷酸中，由于濃度較低，其中的氟含量遠(yuǎn)比熱法磷酸高，但因主要用作生產(chǎn)肥料，對磷酸產(chǎn)品質(zhì)量影響不大；隨著磷酸濃度的提高，氟硅酸分解成氟化氫與四氟化硅以氣態(tài)方式從磷酸中逸出，磷酸的濃度和溫度越高，存留于磷酸中的氟含量越低；但是直接加熱混合酸，不僅能耗高，而且的導(dǎo)致吸收氣量加大，對磷、氟的分離率不高，得不到高濃度低氟磷酸，且氟硅酸中P₂O₅的含量偏高，氟吸收系統(tǒng)的工作負(fù)荷較大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種能耗小，對磷、氟的分離率高，得到的氟硅酸中P₂O₅的含量低，氟回收系統(tǒng)的工作負(fù)荷小的窯法磷酸的磷氟吸收分離方法。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種窯法磷酸的磷氟吸收分離方法，

將含有P₂O₅、SiF₄和HF的制備磷酸混合氣引入一級磷酸吸收塔中，經(jīng)80-120℃，H₃PO₄75-115wt％的一級循環(huán)磷酸噴淋降溫、吸收，濃磷酸在一級磷酸循環(huán)酸槽中換熱后降溫至60-100℃，通過循環(huán)酸泵進(jìn)行循環(huán)噴淋；同時(shí)將部分濃磷酸冷卻過濾后移至成品酸儲槽；

經(jīng)過一級磷酸吸收塔冷卻吸收后的混合氣進(jìn)入二級磷酸吸收塔中，經(jīng)60-80℃，H₃PO₄45-75wt％的二級循環(huán)磷酸再次進(jìn)行降溫、吸收，循環(huán)、冷卻過程如一級磷酸吸收塔；同時(shí)將部分二級磷酸循環(huán)槽內(nèi)的磷酸加入一級磷酸循環(huán)酸槽，保持一級磷酸吸收塔的循環(huán)酸濃度與液位；

經(jīng)過二級磷酸吸收塔冷卻吸收后的混合氣進(jìn)入三級磷酸吸收設(shè)備中，以吸收殘余的磷酸酸霧和含氟氣體，三級循環(huán)酸設(shè)備內(nèi)的得到的含氟稀磷酸H₃PO₄10-45wt％，含氟wt1-5％；少量未能吸收下來的酸霧再進(jìn)入復(fù)擋收集器進(jìn)行捕集，形成的稀酸液流入復(fù)擋循環(huán)槽中；復(fù)擋循環(huán)槽的部分酸液在脫氟后加入二級磷酸循環(huán)酸槽，以保持二級磷酸吸收塔的循環(huán)酸濃度與液位，在復(fù)擋酸槽內(nèi)補(bǔ)充純凈水，使磷酸吸收系統(tǒng)達(dá)到平衡狀態(tài)；

最后含有極少量磷與氟的尾氣進(jìn)入化學(xué)吸收塔進(jìn)行化學(xué)吸收，使其溫度降低到40℃以下達(dá)標(biāo)排放；

復(fù)擋循環(huán)槽內(nèi)H₃PO₄?10-45wt％的部分稀酸液被引入脫氟塔中，稀磷酸被高溫潔凈空氣加熱到60-150℃，促使其中的氟以氣態(tài)形式脫離酸液進(jìn)入氣相，擴(kuò)散到換熱后的潔凈空氣中，并一起進(jìn)入氟吸收系統(tǒng)；

進(jìn)入氟吸收系統(tǒng)的一級氟吸收塔的氣體中大部分的氟進(jìn)入液相而形成氟硅酸循環(huán)酸液，氟硅酸達(dá)到預(yù)期濃度H₂SiF₆?10-18wt％后，移至氟硅酸成品酸槽；

經(jīng)過一級氟吸收塔的氣體直接進(jìn)入二級氟吸收塔再次吸收，形成的稀酸液進(jìn)行循環(huán)噴淋，并部分地加入一級氟循環(huán)酸槽以保持一級氟循環(huán)酸濃度與液位；

二級氟吸收塔后設(shè)復(fù)擋收集器，以捕集尾氣中夾帶的氟硅酸酸霧，并流入二級氟循環(huán)酸槽，尾氣由引風(fēng)機(jī)抽出后與磷酸吸收流程中的尾氣一起進(jìn)入化學(xué)吸收塔經(jīng)化學(xué)噴淋吸收后達(dá)標(biāo)排放。

從復(fù)擋循環(huán)槽的含氟稀磷酸引入脫氟塔，通入溫度在150-300℃空氣，將氟從液相帶入氣相，同時(shí)加熱濃縮稀酸到60-120℃，并在氟吸收系統(tǒng)中回收得到磷酸成份降低到成品要求的氟硅酸。

脫氟塔中被脫氟并經(jīng)加熱濃縮的濃度在H₃PO₄?20-65wt％的磷酸返回二級磷酸循環(huán)酸槽，使磷酸吸收系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定的循環(huán)。

三級磷酸吸收設(shè)備采用文式管。