液膜法淨化回收磷酸中雜質的工藝方法

2023-09-17 03:39:55

專利名稱：液膜法淨化回收磷酸中雜質的工藝方法
技術領域：
本發明涉及磷酸生產淨化技術，更具體地說，是涉及一種對以中低品位磷礦 生產的磷酸進行淨化和對磷酸所含的雜質資源進行回收的工藝方法。
背景技術：
全世界每年磷酸產量達3000 4000萬噸，其中絕大部分磷酸是採用無機酸 溼法浸取製得，佔全球磷酸產量的90%以上。隨著全球磷資源日益貧化，磷礦雜 質越來越高，在磷酸的生產浸取過程中進入磷酸溶液的雜質也越來越多，因此對 溼法浸取製備磷酸的淨化也越來越迫切。這不僅對工業級高純磷酸產品需要除去 磷酸中的雜質，對於作為化肥肥料的磷酸也需要儘量除去所含雜質，以提高肥料 的營養成分與水溶性。
溼法磷酸淨化與精製技術，現有技術主要有化學淨化法、離子交換法、溶劑 萃取法和膜分離法等。化學淨化法主要是利用沉澱除去磷酸所含雜質，但實施化 學淨化法要引入新的離子，因此通用性不好。採用離子交換法除去磷酸雜質，在 實施過程中易發生堵塞，不易實現大型化。溶劑萃取法的特點是將雜質留在萃取 餘相中，此工藝方法在國內外均已工業化，但不足的地方是投資較大，能耗較高。 膜分離法是以固態膜為分離介質分離去除磷酸雜質，其淨化工藝尚處於探索過 程，國內外尚未實現大型工業化，僅有小型裝置運行，同時也存在固態膜易堵塞， 膜通量較小，需要較大的分離面積等缺點。

發明內容
針對現有技術的溼法磷酸淨化精製技術存在的不足，本發明目的旨在提供一 種完全不同於現有技術溼法磷酸淨化精製技術的磷酸淨化工藝方法，以液膜捕獲 磷酸中少量的雜質，在對磷酸淨化精製的同時，富集回收磷酸中的雜質元素，以 便進一步加工利用。
本發明提供的液膜法淨化回收磷酸中雜質的工藝方法，主要包括以下工藝步
驟
(1) 配製脫除磷酸中氟離子雜質的液膜劑，或/和配製脫除磷酸中金屬陽離 子雜質的液膜劑；
(2) 用於脫除磷酸中氟離子雜質的液膜劑與粗磷酸送入氟離子脫除塔進行 脫除反應，使磷酸中的氟離子雜質充分脫除，或用於脫除磷酸中的金屬陽離子雜 質的液膜劑與粗磷酸送入陽離子脫除塔進行脫除反應，使磷酸中的金屬陽離子充 分脫除；或
(3) 脫除氟離子雜質後的粗磷酸與用於脫除磷酸中金屬陽離子雜質的液膜 劑送入陽離子脫除塔進行脫除反應，使磷酸中的金屬陽離子雜質充分脫除，得到 淨化磷酸，或脫除金屬陽離子雜質後的粗磷酸與用於脫除磷酸中氟離子雜質的液 膜劑送入氟離子脫除塔進行脫除反應，使磷酸中的氟離子雜質充分脫除，得到淨 化磷酸；
(4) 從氟離子脫除塔引出的攜帶氟離子雜質的液膜劑送入氟離子回收塔回 收液膜劑攜帶的氟離子，以備製備氟化學品，脫出氟離子的液膜劑返回循環使用； 或/和
(5) 從陽離子脫除塔引出攜帶陽離子雜質的液膜劑進入陽離子回收塔回收 液膜劑攜帶的陽離子，以備製備金屬製品或化學品，脫出金屬陽離子的液膜劑返 回循環使用。
本發明提供的液膜法淨化回收磷酸中雜質的工藝方法，既可僅用於脫除磷酸 中的氟雜質或金屬雜質，也可用於既脫除磷酸中的氟雜質又脫除磷酸中的金屬雜 質。實踐中， 一般都是既脫除磷酸中的氟雜質又脫除磷酸中的金屬雜質。
在本發明的上述技術方案中，對磷酸所進行的金屬陽離子脫除，為了分別回 收不同的金屬陽離子元素，以備製備不同的化學品，最好是用同一種金屬陽離子 脫除液膜劑依次進行兩次金屬陽離子脫除，從陽離子脫除塔分別引出攜帶不同金 屬陽離子雜質的液膜劑分別送入兩個陽離子回收塔回收不同的金屬元素。當然也 可用同一種陽離子脫除液膜劑只進行一次金屬陽離子脫除反應，不分別回收金屬 元素，但這不能實現綜合回收利用磷酸中的雜質元素的目的。用同一種陽離子脫 除液膜劑依次進行的兩次陽離子脫除，可分別在兩個獨立的陽離子脫除塔內進 行，也可在一個陽離子脫除塔上下獨立的兩段塔內分別進行，最好是採用後一種方式，這樣可以降低設備的投資和運行成本。
在上述技術方案中，用於脫除磷酸中氟離子雜質與金屬陽離子雜質的液膜 劑，其有機相和萃取劑的質量份數比為l: 1一1.3，且有機相中至少含有捕集雜 質離子的膜製劑和運送雜質離子的載體，反萃劑可選自純水或/和稀酸溶劑。
用於脫除磷酸中氟離子雜質與金屬陽離子雜質的液膜劑，在表觀形態上有兩 類， 一類是乳化液膜劑，另一類是微乳液膜劑。乳化液膜劑是由有機相和萃取劑 經乳化製備形成。乳化的方式通常是採用攪拌乳化。對於乳化液膜劑，其有機相 除了含有膜製劑和載體外，還含有穩定劑。在有機相中，膜製劑、載體和穩定劑 的質量份數比一般可控制為0.4—0.6:0.4—0.5:0.020—0.035。當採用乳化液膜劑 脫除磷酸中氟離子雜質與金屬陽離子雜質時，捕集了雜質離子的乳化液膜劑要通 過高壓電場破乳回收攜帶的雜質離子，即氟離子回收再生塔和陽離子再生回收塔 為設計有高壓電場的離子回收塔，乳化液膜劑在高壓電場的作用下被破乳，攜帶 的雜質離子被回收，液膜劑捕獲離子的性能得以再生。離子回收塔內的高壓電場 強度一般為5 7kv。用於脫除磷酸中氟離子雜質的乳化液膜劑，其有機相的具 體構成為，膜製劑可選自煤油、正已烷和三氯甲烷中的至少一種，載體為氯化三 烷基甲基胺或/和垸基胺(TOA)，穩定劑為自磺化聚丁二烯(SBT)或/和聚異丁 烯丁二醯亞胺(T155)，其反萃劑優先選用純水。用於脫除磷酸中金屬陽離子雜 質的乳化液膜劑，其有機相的具體構成，膜製劑可選自煤油、正已烷和三氯甲烷 中的至少一種，載體為二壬基萘磺酸(HD)或鄰二-(2-乙基己基)磷酸(HDEHP)， 穩定劑為磺化聚丁二烯(SBT)或/和聚異丁烯丁二醯亞胺(T155)，其反萃劑優 先選用稀酸溶劑，稀酸溶劑可選自鹽酸、硝酸、磷酸和硫酸中的至少一種。
對於表觀形態呈微乳形式的液膜劑，由有機相製備而成，相對於乳化液膜劑 中的有機相，不含有穩定劑，配製過程沒有乳化環節，其所含膜製劑和載體的質 量份數比一般可制為0.4—0.6:0.4—0.5，液體在相關溶液中熱力學特性制約下自 動形成微乳。當採用微乳液膜劑脫除磷酸中氟離子雜質與金屬陽離子雜質時，捕 集了雜質離子的液膜劑在氟離子回收塔和陽離子回收塔內由回收再生反萃劑萃 出所攜帶的離子雜質。用於脫除磷酸中氟離子雜質的微乳液膜劑，其有機相中的 膜製劑和載體，在本發明中一般可與乳化液膜劑有機相中的膜製劑和載體相同， 即有機相中的膜製劑可選自煤油、正已烷和三氯甲烷中的至少一種，載體可選用
氯化三垸基甲基胺或/和烷基胺(TOA)。其反萃劑優先選用純水。在氟離子回收 塔用於萃出液膜劑攜帶氟離子的反萃劑可選用純水或/和稀酸溶劑，稀酸溶劑可 為稀酸溶劑，選自鹽酸、硝酸、磷酸和硫酸中的至少一種。用於脫除磷酸中金屬 陽離子雜質的微乳液膜劑，其有機相中的膜製劑和載體，在本發明中也可與乳化 液膜劑有機相中的膜製劑和載體相同，即有機相中的膜製劑可選自煤油、正已烷 和三氯甲垸中的至少一種，載體可選用二壬基萘磺酸(HD)或/和二- (2-乙基己 基)磷酸(HDEHP)，其反萃劑優先選用稀酸溶劑，稀酸溶劑可為鹽酸、硝酸、 磷酸和硫酸中的至少一種。在陽離子回收塔用於萃出液膜劑攜帶陽離子的回收再 生反萃劑為稀酸溶劑，稀酸溶劑可為選自鹽酸、硝酸、磷酸和硫酸中的至少一種。
為液膜劑脫除磷酸中雜質離子提供脫除環境的氟離子脫除塔和陽離子脫除 塔，可以是一般的穿流塔，也可以是塔盤可轉動的渦流塔或塔盤可振動的渦流塔。
本發明還採取了其他一些技術措施。
本發明的磷酸淨化精製工藝思想完全不同於現有技術的磷酸淨化精製的思 路。本發明提供的液膜法淨化回收磷酸中雜質的工藝方法，是通過液膜在磷酸溶 液中產生成千上萬的微泡來捕獲磷酸中的少量雜質，由於成千上萬的微泡具有巨 大的分離面積，因而能使磷酸得到有效的淨化。採用本發明的方法，在磷酸得到 淨化磷酸同時，可實現對雜質的富集回收，以便對其進行再加工利用。且本發明 在液膜操作實施過程中，磷酸濃度可保持基本不變，避免了溶劑萃取法需要對萃 取後的洗滌稀釋磷酸進行濃縮，減少了工藝環節，節約了能量。本發明的這一工 藝方法，不僅可用於磷酸淨化上，也可以推廣於其它酸性或中性介質的雜質回收 過程。具有重要的應用價值。
溼法浸取磷酸中的雜質離子有陰離子雜質和陽離子雜質，陰離子雜質主要 是氟離子，陽離子雜質主要是鐵、鋁和鎂離子，磷酸的淨化，既要脫除磷酸中的 陰離子雜質，又要脫除磷酸中的金屬陽離子雜質。本發明的液膜過程技術，是將 乳狀液膜與反膠團技術相結合形成的一種新液膜技術，能有效地實現在酸性介質 中使氟陰離子和金屬陽離子與酸性溶液分離。本發明液膜操作過程的乳化液膜系 統分為內相、液膜和外相。液膜中的載體是運載被捕獲離子的中間體，是一種復 合形成的多分子聚集體，即反膠團。反膠團的結構，其親水基朝內，親油基朝外， 反膠團內部組成了水池，具有接納被捕獲離子的功能，它可以將被捕獲離子加以
束縛，或者提供氫離子以維持電離平衡。外相即磷酸溶液，含有雜質。液膜過程 的分離淨化機理類似生物膜的泡飲現象，膜的外表面將陽離子捕獲，巻入膜中的 反膠團中，反膠團被帶入膜的內表面，將捕獲的陽離子釋放於膜內相，從而使外 相磷酸中的離子雜質得以脫除，即捕集雜質與反萃是同時進行的。本發明的微乳 液膜操作過程，則沒有內相，因而不需製備乳狀液膜劑，直接將已形成反膠團微 乳的有機相與粗磷酸接觸，雜質被捕獲在反膠團的內核水池中，然後在回收再生 塔內萃取脫除時，脫除在反萃劑中。這種方式不需要進行乳狀液膜劑的製備及包 裹內相和破乳的工作，運行也較穩定，但需要進行反萃過程。


附圖1是本發明一個實施例的工藝流程示意框圖。 附圖2是本發明另一個實施例的工藝流程示意框圖。
具體實施例方式
下面結合實施例對本發明作進一步的說明。但需要特別指出的是，本發明的具體實施方式
不限於實施例所描述的形式，具體實施方式
有多種組合，不能一一 窮舉，因此不能將本發明的保護範圍僅僅理解為由實施例所限定的範圍。如果作 這樣的理解是不恰當的。
在下面各實施例中，所涉及到的份數與百分比，無特別說明，均為質量份數 和質量百分比。
實施例1
本實施例的工藝流程如附圖1所示。
(1) 配製用於脫除氟離子的乳化液膜劑。液膜劑的有機相由T155、氯化三 垸基甲基胺、SBT和煤油組成，它們的質量份數比為0.015: 0.4: 0.01: 0.6，
與有機相一同構成液膜劑的反萃劑為純水，有機相與反萃劑的質量份數比約為l:
1.2。有機相與作為反萃劑的純水按上述比例加入編號為l一0的攪拌槽，以約 3000r/min的攪拌速率攪拌約25min左右，製成油包水乳液(W/0)，即乳化液膜 劑。要淨化的磷酸中可適當地加入調質劑(1%硫酸鋁)。
(2) 配製用於脫除鎂、鐵和鋁金屬陽離子的乳化液膜劑。液膜劑的有機相
由T155、 HD、 SBT和煤油組成，他們的質量份數比為0.010: 0.5: 0.02: 0.5， 與有機相一同構成液膜劑的反萃劑為10%硫酸，有機相與反萃劑的質量份數比約 為1: 1.3。有機相與作為反萃劑的10%硫酸按上述比例加入編號為2_0的攪拌 槽，以2500 3000r/min的攪拌速率攪拌15 45min，製成油包水乳液(W/0)， 即乳化液膜劑。
(3) 配製好的用於脫除氟離子的乳化液膜劑從編號為l一l的氟離子脫除塔 底部進入塔內，？205質量含量為20% 47%， F-濃度為CF. 二0.02 0.8mol/L的 粗磷酸從塔頂部進入塔內，兩相逆向對流穿過塔盤，由液膜劑脫除磷酸中的雜質 氟離子。乳化液膜劑與磷酸水溶液的質量比約為1:3左右。氟離子脫除塔為塔盤 可轉動的渦旋穿流塔，塔盤轉動速率為40rpm左右。脫除氟離子後的磷酸從塔底 部流出，磷酸中的氟濃度約為CF. =0.00008 0.0035mol/L。捕集氟離子雜質後 的乳化液膜劑從塔頂流出。
(4) 從l-l號氟離子脫除塔頂部出來的乳化液膜劑進入編號為l-2的氟離子 破乳回收塔，攜帶氟離子的乳化液膜劑在高壓電場的作用下被破乳釋放攜帶的氟 離子，塔中高壓電場的電場強度為7kv。脫出氟離子的液膜劑從塔頂部流出返回 循環使用，在塔的底部得到可用於生產氟化學品(如氟矽酸鈉等)的氟產品。
(5) 從l-l號氟離子脫除塔底部出來已脫除氟離子的初步淨化粗磷酸進入編 號為2-l的金屬陽離子回收塔，2-l號陽離子回收塔分為上下獨立的兩層塔段，中 部設計有允許磷酸液體從上向下流，且能阻止乳化液膜劑從下往上浮的網板。從 編號為2-0的攪拌槽出來的乳化液膜劑從2-l號陽離子回收塔上下兩層塔段的底 部進入，已脫除氟離子的P205質量含量基本不變、Mg2+濃度約為CMg2+ = 0.5mol/L左右、Al3+濃度約為C像二0.32mol/L左右、Fe3+濃度約為CFe3+ = 0.15mol/L左右的磷酸溶液從塔頂部進入，兩相逆向對流穿過塔盤，在上層塔段 內由液膜劑脫除磷酸中的金屬鋁離子和鐵離子，在下層塔段內由液膜劑脫除磷酸 中的金屬鎂離子，乳化液膜劑與磷酸水溶液的質量比約為1:2。陽離子脫除塔為 塔盤可轉動的渦旋穿流塔，塔盤轉動速率為30rpm。淨化後的磷酸從塔底部流出， 分別捕集了鎂離子雜質和捕集了鐵離子與鋁離子雜質的乳化液膜劑分別從塔的 兩層頂部流出，進入下一道工序，從塔底流出的磷酸即為淨化成品磷酸。
(6) 從2—1號陽離子脫除塔下層塔段頂部流出攜帶有鎂離子的乳化液膜劑
送入編號為2-2的鎂離子破乳回收塔，從2—1號陽離子脫除塔上層塔段頂部流 出攜帶有鐵、鋁離子的乳化液膜劑送入編號為2-3的鐵、鋁離子破乳回收塔，攜 帶鎂離子的乳化液膜劑和攜帶鐵、鋁離子的乳化液膜劑在各自的破乳回收塔內， 在高壓電場的作用下被破乳釋放攜帶的金屬陽離子，塔中高壓電場的電場強度為 6kv。在2—2號破乳回收塔內，脫出鎂離子的液膜劑從塔頂部流出返回循環使 用，在塔的底部得到可用於生產鎂化合物產品的鎂產品。在2—3號破乳回收塔 內，脫出鐵、鋁離子的液膜劑從塔頂部流出返回循環使用，在塔的底部得到可用 於製備絮凝劑等的鐵、鋁化合物。
實施例2
本實施例的工藝流程如附圖2所示。
(1) 配製用於脫除氟離子的微乳液膜劑。液膜劑的有機相為由煤油和烷基 胺TOA組成的溶液，它們的質量份數比為0.4: 0.6,與有機相一同構成液膜劑 的反萃劑為純水，有機相與反萃劑的質量份數比約為1: 1.3。有機相與作為反 萃劑的水按上述比例加入編號為l一0的混合槽混合，即為微乳液膜劑。要淨化 的磷酸中可適當地加入調質劑(1%硫酸鐵或硫酸硼)。
(2) 配製用於脫除鎂、鐵和鋁金屬陽離子的微乳液膜劑。液膜劑的有機相 為由煤油和HD組成的煤油溶液，它們的質量份數比為0.6: 0.4，與有機相一同 構成液膜劑的反萃劑為硝酸，硝酸的質量濃度為20%,有機相與反萃劑的質量份 數比約為1: 1.2。有機相與作為反萃劑的硝酸溶液按上述比例加入編號為2—0 的混合槽混合，製成微乳液膜劑。
(3) 配製好的用於脫除氟離子的微乳液膜劑從編號為l一l的氟離子脫除塔 底部進入塔內，P2Os質量含量約為20^左右，F-濃度約為CF. =0.6111011左右 的粗磷酸從塔頂部迸入塔內，兩相逆向對流穿過塔盤，由液膜劑脫除磷酸中的雜 質氟離子。微乳液膜劑與磷酸水溶液的質量比約為1:3。氟離子脫除塔為塔盤可 轉動的渦旋穿流塔，塔盤轉動速率為30rpm左右。脫除氟離子後的磷酸從塔底部 流出，磷酸中的氟濃度約為CF. =0.001511101/1^左右。捕集氟離子雜質後的微乳液 膜劑從塔頂流出。
(4) 從l-l號氟離子脫除塔頂部出來的微乳液膜劑進入編號為l-2的氟離子
萃取回收塔，攜帶氟離子的微乳液膜劑在萃取回收塔內，由作為回收再生反萃劑 的水萃出液膜劑所攜帶的氟離子。脫出氟離子的液膜劑從塔頂部流出返回循環使 用，在塔的底部得到可用於生產氟化學品(如氟矽酸鈉等)的氟產品。作為回收 再生反萃劑的水，其用量以萃出微乳液膜劑攜帶的氟離子為限。
(5) 從l-l號氟離子脫除塔底部出來已脫除氟離子的初步淨化粗磷酸進入編 號為2-l的金屬陽離子回收塔，2-l號陽離子回收塔分為上下獨立的兩層，中部設
計有允許磷酸液體從上向下流，且能阻止微乳液膜劑從下往上浮的網板。從編號
為2-0的混合槽出來的微乳液膜劑從2-l號陽離子回收塔上下兩層的塔段底部進 入，已脫除氟離子的P205質量含量基本不變的、Mg2+濃度約為CMg2+= 0.7mol/L左右、Al3+濃度約為CAB+ 二0.3mol/L左右、Fe3+濃度約為CFe3+ = 0.15mol/L左右的磷酸溶液從塔頂部進入，兩相逆向對流穿過塔盤，在塔的上層 塔段由液膜劑脫除磷酸中鋁離子和鐵離子，在塔的下層塔段由液膜劑脫除磷酸中 的金屬鎂離子，微乳液膜劑與磷酸水溶液的質量比約為1:2。陽離子脫除塔為塔 盤可轉動的渦旋穿流塔，塔盤轉動速率為30rpm左右。淨化後的磷酸從塔底部流 出，分別捕集了鎂離子雜質和捕集了鐵、鋁離子雜質的液膜劑分別從塔的兩層塔 段頂部流出，進入下一道工序，從塔底流出的磷酸即為淨化成品磷酸。
(6) 從2—1號金屬陽離子脫除塔上層塔段頂部流出攜帶有鐵、鋁離子的微 乳液膜劑送入編號為2-3的鐵、鋁離子萃取回收塔，從2—1號陽離子脫除塔下 層塔段頂部流出攜帶有鎂離子的微乳液膜劑送入編號為2-2的鎂離子萃取回收 塔，攜帶鎂離子的微乳液膜劑和攜帶鐵、鋁離子的微乳液膜劑在各自的萃取回收 塔內，由作為萃取劑的質量濃度為20%的鹽酸水溶液萃出液膜劑所攜帶的金屬陽 離子。在2—2號萃取回收塔內，脫出鎂離子的液膜劑從塔頂部流出返回循環使 用，在塔的底部得到可用於生產鎂化合物產品的鎂產品。在2—3號萃取回收塔 內，脫出鐵、鋁離子的液膜劑從塔頂部流出返回循環使用，在塔的底部得到可用 於製備絮凝劑等的鐵、鋁化合物。作為回收再生反萃劑的鹽酸溶液，其用量以萃 出微乳液膜劑攜帶的氟離子為限。
權利要求
1、一種液膜法淨化回收磷酸中雜質的工藝方法，其特徵在於主要包括以下工藝步驟(1)配製脫除磷酸中氟離子雜質的液膜劑，或/和配製脫除磷酸中金屬陽離子雜質的液膜劑；(2)用於脫除磷酸中氟離子雜質的液膜劑與粗磷酸送入氟離子脫除塔進行脫除反應，使磷酸中的氟離子充分脫除，或用於脫除磷酸中金屬陽離子雜質的液膜劑與粗磷酸送入陽離子脫除塔進行脫除反應，使磷酸中的金屬陽離子充分脫除；或(3)脫除氟離子雜質後的粗磷酸與用於脫除磷酸中陽離子雜質的液膜劑送入陽離子脫除塔進行脫除反應，使磷酸中的陽離子雜質充分脫除，得到淨化磷酸，或脫除金屬陽離子雜質後的粗磷酸與用於脫除磷酸中氟離子雜質的液膜劑送入氟離子脫除塔進行脫除反應，使磷酸中的氟離子雜質充分脫除，得到淨化磷酸；(4)從氟離子脫除塔引出的攜帶氟離子雜質的液膜劑送入氟離子回收塔回收液膜劑攜帶的氟離子，以備製備氟化學品，脫出氟離子的液膜劑返回循環使用；或/和(5)從陽離子脫除塔引出攜帶陽離子雜質的液膜劑進入陽離子回收塔回收液膜劑攜帶的陽離子，以備製備相應的化學品，脫除出金屬陽離子的液膜劑返回循環使用。
2、 根據權利要求1所述的液膜法淨化回收磷酸中雜質的工藝方法，其特徵在於 所說的陽離子脫除反應是用同一種金屬陽離子脫除液膜劑對粗磷酸依次進行兩次陽 離子脫除，從陽離子脫除塔引出的攜帶不同金屬陽離子雜質的液膜劑分別送入兩個陽 離子回收塔回收不同的金屬元素。
3、 根據權利要求2所述的液膜法淨化回收磷酸中雜質的工藝方法，其特徵在於 所進行的兩次陽離子脫除反應是在同一個陽離子脫除塔內依次進行兩次金屬陽離子 脫除，捕集了不同金屬陽離子的液膜劑從塔的不同部位引出送入不同的金屬陽離子回 收塔回收不同的金屬元素。
4、 根據權利要求1或2或3所述的液膜法淨化回收磷酸中雜質的工藝方法，其特徵在於所說的用於脫除磷酸中氟離子雜質與金屬陽離子雜質的液膜劑，其有機相和 萃取劑的質量份數比為l: 1一1.3,且有機相中至少含有捕集雜質離子的膜製劑和運 送雜質離子的載體，構成液膜劑的反萃劑為純水或/和稀酸溶劑。
5、 根據權利要求5所述的液膜法淨化回收磷酸中雜質的工藝方法，其特徵在於脫除磷酸中氟離子雜質與金屬陽離子雜質的液膜劑是由有機相和萃取劑經乳化製備 成的乳化液膜劑，所述有機相含有膜製劑、載體和穩定劑，其質量份數比為0.4— 0.6:0.4~0.5:0.020~0.035，捕集了雜質離子的乳化液膜劑在氟離子回收塔和陽離子回 收塔通過高壓電場破乳回收攜帶的雜質離子，所述高壓電場的強度為5 7kv。
6、 根據權利要求5所述的液膜法淨化回收磷酸中雜質的工藝方法，其特徵在於 脫除磷酸中氟離子雜質的乳化液膜劑，其有機相中的膜製劑選自煤油、正已烷和三氯 甲烷中的至少一種，載體選用氯化三烷基甲基胺或/和烷基胺，穩定劑選用磺化聚丁 二烯或/和聚異丁烯丁二醯亞胺，構成乳化液膜劑的反萃劑為純水。
7、 根據權利要求5所述的液膜法淨化回收磷酸中雜質的工藝方法，其特徵在於 脫除磷酸中金屬陽離子雜質的乳化液膜劑，其有機相中的膜製劑選自煤油、正已垸和 三氯甲烷中的至少一種，載體選用二壬基萘磺酸或/和二- (2-乙基己基)磷酸，穩定 劑選用磺化聚丁二烯或/和聚異丁烯丁二醯亞胺，構成乳化液膜劑的反萃劑為稀酸溶 劑，選自鹽酸、硝酸、磷酸和硫酸中的至少一種。
8、 根據權利要求4所述的液膜法淨化回收磷酸中雜質的工藝方法，其特徵在於 脫除磷酸中氟離子雜質與陽離子雜質的液膜劑是由有機相製備成的微乳液膜劑，所述 有機相含有膜製劑和載體，其質量份數比為0.4—0.6:0.4—0.5，捕集了雜質離子的液 膜劑在氟離子回收塔和陽離子回收塔內由回收再生反萃劑萃出所攜帶的離子雜質。
9、 根據權利要求8所述的液膜法淨化回收磷酸中雜質的工藝方法，其特徵在於 脫除磷酸中氟離子雜質的微乳液膜劑，其有機相中的膜製劑選自煤油、正已烷和三氯 甲烷中的至少一種，載體選用氯化三烷基甲基胺或/和垸基胺(TOA)，構成乳化液膜 劑的反萃劑為純水，回收再生反萃劑選自純水或/和稀酸溶劑。
10、 根據權利要求8所述的液膜法淨化回收磷酸中雜質的工藝方法，其特徵在於 脫除磷酸中陽離子雜質的微乳液膜劑，其有機相中的膜製劑選自煤油、正已烷和三氯 甲烷中的至少一種，載體選用二壬基萘磺酸(HD)或/和二- (2-乙基己基)磷酸，構 成微乳液膜劑的反萃劑和回收再生反萃劑均為稀酸溶劑，選自鹽酸、硝酸、磷酸和硫 酸中的至少一種。
全文摘要
本發明公開了一種液膜法淨化回收磷酸中雜質的工藝方法，其主要工藝步驟包括配製脫除磷酸中氟離子雜質和金屬陽離子雜質的液膜劑；在氟離子脫除塔內用氟離子脫除液膜劑脫除磷酸中的氟離子；在陽離子脫除塔內用陽離子脫除液膜劑脫除磷酸中的陽離子雜質，磷酸得到淨化；從氟離子脫除塔引出的攜帶氟離子雜質的液膜劑送入氟離子回收塔回收液膜劑攜帶的氟離子，脫出氟離子的液膜劑返回循環使用；從陽離子脫除塔引出攜帶陽離子雜質的液膜劑送入陽離子回收塔回收液膜劑攜帶的陽離子，脫除出金屬陽離子的液膜劑返回循環使用。本發明的工藝思路完全不同於現有技術的磷酸淨化精製工藝方法，在磷酸得到淨化的同時，磷酸中的雜質元素也得到了富集回收。
文檔編號C01B25/237GK101181984SQ200710050570
公開日2008年5月21日 申請日期2007年11月21日 優先權日2007年11月21日
發明者靜 餘, 劉代俊, 劉長洪, 碧 徐, 豔 曹, 王春曉 申請人:四川大學