[發明專利]一種利用黃磷爐渣脫除濕法磷酸中硫酸根的方法

有效

• 申請號: 202210705935.4
• 申請日: 2022-06-21
• 公開（公告）號: CN115092898B
• 公開（公告）日: 2023-09-19
• 發明（設計）人: 牛司江;何賓賓;姜威;楊軍;王孟來;龔麗;杜令攀;楊文娟;朱桂華;周瓊波;符義忠;王學文;壩吉貴
• 申請（專利權）人: 云南磷化集團有限公司
• 主分類號: C01B25/237
• 分類號: C01B25/237
• 代理公司: 昆明普發諾拉知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 53209
• 代理人: 王思

本發明公開了一種利用黃磷爐渣脫除濕法磷酸中硫酸根的方法，涉及濕法磷酸生產技術領域。將電爐法生產黃磷過程中的副產黃磷爐渣，經過磨細加水再漿，得到黃磷爐渣漿；將黃磷爐渣漿添加到濕法稀磷酸中，通過管式反應器混合后，進入陳化槽內攪拌反應，得到混合料漿；向混合料漿內加入結晶助劑，攪拌均勻后轉入稀酸澄清槽中結晶、沉降；沉清槽中澄清稀酸為脫硫后的稀磷酸，沉清槽底部沉渣返回磷酸萃取反應槽內。通過采用黃磷爐渣與稀磷酸中的硫酸根離子反應并添加結晶助劑后，脫除過量的硫酸根，實現酸濃25％左右P₂O₅時，稀磷酸中硫酸根含量為1.8±0.05％，同時回收利用黃磷爐渣中的P、F資源，提高黃磷爐渣的利用率，具有較好的經濟效益和環境效益。

技術領域

本發明涉及濕法磷酸生產技術領域，具體涉及一種利用黃磷爐渣脫除濕法磷酸中硫酸根的方法。

背景技術

目前濕法磷酸生產常用二水法濕法磷酸萃取，其是用硫酸分解磷礦漿，生成磷酸和硫酸鈣結晶的混合料漿，過濾后得到濕法磷酸，洗滌后得到硫酸鈣結晶(磷石膏)。其總反應表示如下：

Ca₅F(PO₄)₃+5H₂SO₄+m?H₂O＝3H₃PO₄+5CaSO₄·(m/5)H₂O↓+HF↑

在實際生產中，為保證磷礦反應充分徹底，提高轉化率，通常需要將加入的硫酸過量。濕法磷酸萃取槽萃取料漿三氧化硫含量控制指標一般為0.030-0.045g/mL，折合后稀磷酸中硫酸根含量大于3％，實際生產過程中需要將硫酸根含量控制在1.8％左右，因此需要對濕法磷酸進行脫硫處理。

CN102431981A公開了降低稀磷酸中SO₃濃度的方法，采用在磷酸萃取槽萃取并過濾得到的稀磷酸中加入磷礦漿的方式，在脫硫槽中反應以降低稀磷酸中游離硫酸含量。CN112299386?A公開了一種磷礦漿脫除濕法稀磷酸中硫酸根的方法，采用在磷酸萃取槽7#、8#、9#中加入磷礦漿，降低稀磷酸中硫酸根含量。CN?103754850?B公開了一種肥料級磷酸氫鈣脫除濕法稀磷酸中硫酸根的方法，采用在磷酸萃取槽7#、8#、9#中加入肥料級磷酸氫鈣，降低稀磷酸中硫酸根含量。雖然上述方法可以降低稀磷酸中硫酸根的含量，但存在脫硫得到的硫酸鈣晶體細小，脫硫后磷酸需沉降過濾，沉降渣難處理，濾渣磷殘留量高等缺點。

黃磷爐渣為電爐法采用磷礦石、硅石、焦炭等原料生產黃磷時，于1400～1600℃高溫下形成的熔融體，經水淬急冷而得的具有無定形、高活性的固體廢棄物，含有大量SiO₂和CaO。目前，黃磷爐渣主要用于生產硅鈣肥、水泥、渣磚等低價值產品，且利用率較低，多數黃磷生產企業是將其堆放待處理，黃磷爐渣中含有P、F、Fe、Al、Mg等有害元素，大量堆放的磷渣很容易造成對地表水資源及河流水資源的污染，危及徑流地區及人、畜的生態安全。目前，黃磷爐渣主要用于生產硅鈣肥、水泥、磚等，利用率低，產品價值低。

如果能將黃磷爐渣用于濕法磷酸脫硫工藝中，不僅可以提供稀磷酸品質，還能回收再利用黃磷爐渣，具有重要的經濟和環境效益。

發明內容

本發明的目的在于提供一種利用黃磷爐渣脫除濕法磷酸中硫酸根的方法，解決現有稀磷酸脫硫工藝復雜且濾渣磷殘留量高的問題。

為解決上述的技術問題，本發明采用以下技術方案：一種利用黃磷爐渣脫除濕法磷酸中硫酸根的方法，其特征在于包括如下步驟：

S1.將電爐法生產黃磷過程中的副產黃磷爐渣，經過磨細加水再漿，得到黃磷爐渣漿；

S2.將黃磷爐渣漿添加到濕法稀磷酸中，通過管式反應器混合后，進入陳化槽內攪拌反應3～5小時，得到混合料漿；

S3.向混合料漿內加入結晶助劑，攪拌均勻后轉入稀酸澄清槽中結晶、沉降；