[發(fā)明專利]塔式空氣氣提磷酸脫氟方法

有效

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• 申請日: 2013-05-27
• 公開（公告）號: CN104176719A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫國超;孫菊萍;李燕鳳;胡慧;劉項
• 申請（專利權(quán)）人: 中石化南京工程有限公司;中石化煉化工程（集團）股份有限公司
• 主分類號: C01B25/237
• 分類號: C01B25/237
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責(zé)任公司 32218
• 代理人: 徐冬濤;呂鵬濤

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于脫氟技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種塔式空氣氣提磷酸脫氟法。

背景技術(shù)

20世紀(jì)50年代以來，世界各國大量使用以磷礦生產(chǎn)的濕法磷酸為原料生產(chǎn)磷酸鈣鹽作為飼料添加劑，其中又以磷酸氫鈣為主。飼料級磷酸鹽主要為磷酸氫鈣（CaHPO₄·2H₂O）DCP，磷酸二氫鈣（Ca（H₂PO₄）₂·H₂O）MCP和磷酸三鈣（Ca₃(PO₄)₂·H₂O）TCP。DCP與TCP主要用于生產(chǎn)畜禽飼料，MCP主要用于生產(chǎn)水產(chǎn)飼料。

飼料級磷酸氫鈣中磷的來源主要為濕法磷酸，一般將磷酸裝置生產(chǎn)出的稀磷酸（濃度為24%～27%P₂O₅）通過濃縮工藝過程，蒸發(fā)一部分水份，制得48～50%P₂O₅濃度的濕法磷酸，濕法磷酸經(jīng)過濃縮已脫去部分氟。

采用濕法磷酸生產(chǎn)飼料磷酸鹽的關(guān)鍵技術(shù)是濕法磷酸的凈化，即將濕法磷酸中的氟含量及其它雜質(zhì)的含量通過凈化達到生產(chǎn)飼料級磷酸鹽的要求（F≤0.15％，As≤6ppm，Pb≤1ppm）。而脫氟技術(shù)的優(yōu)劣直接影響到最終產(chǎn)品磷的收率和質(zhì)量。因此，目前飼鈣行業(yè)技術(shù)的研究重點也集中在脫氟工序上。

用濕法磷酸生產(chǎn)飼鈣的脫氟技術(shù)主要有兩種，即加硅濃縮深度脫氟法和石灰乳中和法。加硅濃縮深度脫氟法是將濕法磷酸濃縮至W（P₂O₅）大于48%，濃縮除去酸中氟總量的60～80%，后加入活性SiO₂，真空脫氟或鼓入空氣進一步脫氟，其中氟以四氟化硅氣體逸出，該工藝磷的利用率高。而石灰乳中和法是在濕法磷酸中加入占總量50～60%的石灰乳進行中和反應(yīng)，并控制終點PH值在2.8，酸中的氟以氟化鈣的形式除去，該方法產(chǎn)品純度高，有害雜質(zhì)低，對磷礦的質(zhì)量要求較寬。但一段中和操作難以控制，同時飼鈣的產(chǎn)率比加硅濃縮深度脫氟法低，操作環(huán)境差。

加硅濃縮深度脫氟法——磷酸經(jīng)深度脫氟制得磷氟比（P₂O₅/F）≥300的低氟含量磷酸的工藝方法有：①添加脫氟劑活性SiO₂于濃磷酸中，采用強制循環(huán)真空蒸發(fā)的工藝。此工藝與濕法磷酸濃縮采用的工藝和設(shè)備基本相同。其原理為在高真空下將液相中的HF、H₂SiF₆于75～80℃下呈SiF₄形態(tài)與水蒸汽一道逸入氣相得到低含氟磷酸；②添加脫氟劑活性SiO₂于盛于貯槽中的濃磷酸內(nèi)，采用于熱磷酸中鼓入空氣將酸中HF和H₂SiF₆于約80℃下呈SiF₄隨鼓入空氣自酸中逸出，此工藝亦稱槽式脫氟工藝。

但是槽式脫氟工藝需要在磷酸槽內(nèi)鼓入高溫空氣，空氣管插入到磷酸液面以下，熱空氣與磷酸接觸，提高磷酸溫度，達到脫氟目的，其一般需采用多個脫氧槽才能進行，如采用4個8米，高6米脫氟槽，該法投資相對高。另外由于其連續(xù)相為磷酸，分散相為空氣，脫氟槽中部分磷酸與空氣接觸不充分，影響脫氟效果；其加熱方式采用向槽內(nèi)鼓入熱空氣，需要用蒸汽對空氣加熱；該法需將熱空氣鼓到磷酸槽中液面以下1～1.5米，風(fēng)機需要高風(fēng)壓（15000Pa），動力消耗高，而且槽式脫氟工藝難以進行連續(xù)生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，提供一種塔式空氣氣提磷酸脫氟法，采用塔式噴淋工藝，能最大限度脫去磷酸的氟化物，使磷酸中氟含量降低到磷氟比（P₂O₅/F）≥260。

本發(fā)明的另一目的是提供一種塔式空氣氣提磷酸脫氟裝置。

本發(fā)明的目的可以通過以下措施達到：

一種塔式空氣氣提磷酸脫氟方法，它包括以下步驟：

（1）、將原料含氟磷酸、脫氟劑和從脫氟塔底流出的脫氟磷酸混合成低氟磷酸，然后將所述低氟磷酸加熱至90～105℃再引入所述脫氟塔中；

（2）、所述低氟磷酸通過脫氟塔內(nèi)上部的至少一層噴頭噴灑于塔中，自脫氟塔的下部通入空氣，使低氟磷酸與空氣充分接觸完成脫氟；