盐酸法萃取磷酸.doc

盐酸法萃取磷酸目前,国内外普遍采用硫酸法生产磷酸。上世纪60年代初,以色列矿业工程公司(IMI)首次实现了盐酸法生产磷酸的工业化。利用盐酸法可以分解中低品位磷矿,降低成本,但存在工艺复杂,,而湿法磷酸则要求用高品位磷矿石。湿法磷酸对磷矿石中杂质MgO和Cl一含量要求严格,因MgO含量高会与氟形成沉淀,可能使过滤机滤布堵塞,Cl一的含量高会带来设备的腐蚀,%时会增加对不锈钢设备的腐蚀,%以上。IMI法则对Cl一、MgO无严格要求,湿法磷酸的倍半氧化物含量若超过2—3%就会带来P2O5的流失和降低生产能力,IMI法的倍半氧化物要求含量不超过30%。其中对Fe2O3含量要求较严格,%为宜。否则会带来P205流失及沉淀堵塞设备管路。当然IMI法、湿法工艺对矿石中CaO:P2O5的增加均会相应地增加酸耗。盐酸法采用的盐酸,浓度当然是越高越好,但目前应用多是20%左右的副产盐酸,废液排放相应增多。因此,采用盐酸法需要解决的问题有以下:氯化钙液体的处理或者利用;盐酸的提浓;产品的种类,需结合肥料、饲料或工业磷酸,采用不同的方法,结合磷酸精制的技术进行。一、以色列IMI盐酸法萃取磷酸的主要步骤1959年,以色列矿业公司(IMI)在世界上首先提出了用盐酸分解磷矿,用有机溶剂萃取磷酸工艺。经过工业化和几十年不断改进,已在以色列形成单系列6万吨P2O5磷酸生产装置两套,。其主要工序有:盐酸分解磷矿;萃取净化等工序。IMI工艺可以使用中低品位磷矿,P2O5回收率较高,而且生产出的磷酸质量比硫酸法好。但是IMI工艺较复杂,设备投资较大;工艺中还排出氯化钙溶液,较难处理。它来自酸解磷矿时洗涤不溶物残渣的水和溶剂回收工序排放的废卤水。将二者混合后经二级中和处理,在第一级用石灰中和至PH3,在第二级用10%(重量)的烧碱溶液中和至PH7。在中和过程中,废水内的绝大部分杂质被沉淀下来,卤水的组份主要含CaCl2,估计每吨P2O5约有10米3的废水排出。其主要的工艺过程为:盐酸分解磷矿和分离不溶物,液一液萃取;磷酸浓缩;汽提盐酸;从CaCI2卤水中回收溶剂;溶剂净化和残余物处理。若要生产纯度较高的工业级磷酸则尚需增加除去金属和漂白二个工序。磷矿粉通过一定的筛目,与盐酸在酸解槽中反应,反应温度约80℃,只要盐酸用量稍大于磷矿理论耗酸量,磷矿中的P2O5分解完全。逸出的废气主要是CO2,还有少量的HCl和HF。硅渣是酸不溶物的主要成分,洗渣后的水返回酸解槽回收其中的P2O5和HCl。分解液用有机溶剂萃取,分离出稀磷酸后,进行蒸发浓缩,可得商品磷酸,有机溶剂在系统内循环使用。IMI工艺主要原材料消耗定额(以每生产一吨100%P2O5计)   磷酸级别材料及规格单位消耗定额(t/tP2O5)肥料工业级食品级磷矿石(30%P2O5)   氯化氢(100%)   石灰石(CaO>85%计)      电度 125131140蒸汽吨  175183260工艺水吨 、5      二、氯磷酸钙工艺氯磷酸钙分子式:CaClH2PO4·H2O,它是