湿法磷酸浓缩复合添加剂的开发应用_NoRestriction.pdf

第二届中国磷化工可持续发展国际研讨会 论文专集 湿法磷酸浓缩复合添加剂的开发应用 王煜1，资学民1，杨建中3，明大增2，杨先2，师永林2，韩喜超3 (1．云南三环中化化肥有限公司，云南昆明650113；2．云天化国际化工股份有限公司，云南昆明 650113；3．云天化国际化工股份有限公司三环分公司，云南昆明650113) 摘要t研究开发了一种用于湿法磷酸生产的复合添加剂，其主要作用是改善磷酸浓缩设备、管道的 结垢状况，提高浓缩蒸发强度，降低蒸汽消耗。工业试验结果：介质流速快的管道不结垢，介质流速慢 的设备、管道虽然结垢，但垢层很疏松，易于流程清洗；使用该添加剂，磷酸浓缩蒸发强度(装置产量) 提高17．5％，蒸汽消耗下降9．5％。 关键词：湿法磷酸、浓缩、添加剂 二水物湿法磷酸生产过程中，在酸、矿反应的同时，伴生在磷矿里的许多杂质也能 与酸反应，生成可溶性离jf，或与其它离f结合生成不溶性的、极细的微晶化合物，悬 浮在反应料浆中，经过滤、洗涤，部分进入磷石膏，部分进入滤液(或洗液)介质中。 当滤液(或洗液)介质的温度降低时，过饱和析出的杂质盐类，伴随趋向于沉淀的 细小悬浮物一同在错气盘、泄液管等设备、 管道上结晶出来，形成垢层。 的浓度也随之提高，达到过饱和而大量析出，附着在闪蒸室、石墨换热器、除沫器等设 备及管道上，形成垢层，严重影响换热器的换热效率。 近些年来，随着资源日益贫化，用于湿法磷酸生产的磷矿品位、品质下降较多，磷 严重。 国内许多磷矿矿种，尤其是云南滇池地区磷矿，在磷酸萃取和浓缩过程中，结垢都 很严重。由于过饱和析出的结垢物结晶非常细小、致密，使得垢层很坚硬，需要经常停 车进行清理，每次清洗时间都较长，对磷酸萃取和浓缩生产系统运行率影响很大。 湿法磷酸萃取、浓缩生产过程中的结垢问题及解决方案，一直是围内外湿法磷酸行 业重点关注的热点和难点。从研究、报道情况看，一部分研究开发成果实现了产业化应 用，但大多为实验室实验和结垢机理方面的研究。 萃取磷酸系统抗结垢方面：初期主要通过控制磷矿中K、Na等元素含量，尽可能降 低反应料浆中液相K+、Na+浓度，使其氟硅酸盐达不到饱和值或超过饱和值不多的方法； 后来通过改变萃取系统泄液管等易结垢部件材质的表面光洁度或物理性能来减缓结垢； 或采用中间槽(或双槽)流程，使反应料浆在第二个槽内降低温度，降到接近于洗水温 度或过滤后液相温度，尽可能减少温差变化导致的过饱和结晶析出数量；但多年来，在 实际生产中采用最多、最实用的方法仍然是对滤液、洗液管进行蒸汽夹套保温处理或定 h鄯唧：、^n^nⅣ-lcH．cn 电话f传真：86—10斟419372 Email：wangxr@icH．cn —95— 第二届中国磷化工可持续发展国际研讨会 趁之专：筹 期采用稀硫酸(或热水)对系统进行强制循环清洗，以除去垢层。 采用物理化学方法来减缓和改善结垢的方法，国外有资料报道，并实现了产业化。 如：在过滤前对料浆进行磁感应处理(在管道上加磁感应环)、加入结晶中心物质，引导 过饱和杂质析出结晶；添加絮凝剂絮凝细小结晶颗粒形成较大团块等。 表面活性剂用于湿法磷酸生产方面的研究开发，主要集中在改善磷石膏结晶形态方 面，如：前苏联将表面活性剂应用于湿法磷酸生产，降低过滤滤饼阻力系数，巴西石油 公司(Pe仃o Bras)应用表面活性剂增大磷石膏结晶、提高过滤强度、降低浓缩蒸汽消耗 工业生产试验；法国蒙塔诺公司(Inontan血)将表面活性剂用作湿法磷酸结晶改良剂、 消泡剂、阻垢剂和促进澄清剂工业试验；国内湖北化工研究院用表面活性剂提高湿法磷 酸浓度，改善磷石膏结晶[1]；美国专利有机胺类、有机酸类、磺酸类高分子链状聚合物对 改善磷石膏结晶形态的影响等等。云南三环化工股份有限公司1995年承担云南省科技厅 科技攻关计划项目“湿法磷酸增产技术研究”，作为项目的辅助研究内容之一，也开发了 改