一種磷礦除砷的方法
2023-11-12 07:15:37
專利名稱：一種磷礦除砷的方法
技術領域：
本發明涉及一種除砷的方法，特別是一種磷礦除砷的方法。
目前較為先進的方法是加拿大電還原公司申請的美國專利所採用的方法，即將磷礦粉與一般的磷酸，按CaO∶P2O5＝3∶1混合，混合物乾燥，粉碎，並在1200℃至1300℃下，通入少量水蒸汽進行燒結，使砷揮發。該法要求在高溫下通入水蒸汽，如不注意操作將會發生爆炸現象，故不安全。同時，還需要較多的磷酸。
本發明的目的是針對現有技術的不足，提出一種簡便實用安全的方法。
本發明是這樣實現的。採用稀硫酸預處理磷礦粉，經過濾後，在磷礦粉中加入焦炭和食鹽或純鹼，拌勻，經高溫煅燒即可。
本法採用2.5%至3.5%的稀硫酸，按液固比2.5至3.5∶1預處理磷礦粉，爾後過濾，並在乾燥的磷礦粉中加入適量的焦炭和食鹽(或純鹼)，拌勻，存放15至20小時，經1150℃至1250℃的高溫煅燒1.5至2.5小時自然冷卻即可，採用本法砷含量由35PPm降為8PPm以下，除砷率大於80%，磷損率小於15%。
一.本發明製取方法(1)反應機理磷礦中的砷無論以硫化物，還是砷鹽酸形態存在，磷礦粉經硫酸預處理，乾燥後，加入適量助熔劑(食鹽或純鹼)和還原劑(炭)並經高溫燒結，可使砷揮發掉，化學反應式如下1.「砷」以硫化物形態硫化物先氧化成相應的氧化物繼後，砷的氧化物被炭還原成單質砷揮發掉。反應式如下
2.「砷」以砷酸鹽形態存在砷酸鹽在高溫下，被炭還原成單質砷揮發掉。反應式如下
磷礦粉預處理的目的，在於用硫酸破壞礦石結構，增加反應活性。加入助熔劑，是為降低脫砷的融熔溫度。
二.工藝流程磷礦粉(1)與濃度為2.5%至3.5%的稀硫酸(2)按重量比約1∶3的比例，在裝有攪拌器的酸浸槽(3)中預處理。所得料漿(4)，在過濾設備(6)中過濾，並用熱水(5)洗滌。分離後的酸浸磷(8)堆放自然乾燥，並裝入配料槽(10)和摻入適量的食鹽(或純鹼)(11)與焦炭(9)拌混後的混合料(12)放入燒結爐，經高溫燒結2至3小時的燒結料，即為淨化磷礦(14)。
(13)逸出的廢氣(15)，抽入吸收器(16)被(6)的分離液(7)吸收，吸收液(17)在中和槽(19)中用CaO濃度為10%至12%的石灰乳液(18)中和。中和料漿(20)經過濾機(21)分離，濾餅可作磷肥(22)用。
工藝流程圖見附
圖1。
綜上所述，本發明的磷礦除砷方法具有工藝流程簡單，設備材質要求不高，腐蝕較輕，生產周期短，除砷率高，磷損率較小，安全等優點。
以下結合實施例對本發明作進一步說明實施例1取150克水和4克95%的硫酸裝入酸浸槽，並加熱至65℃至70℃。開動攪拌器，均勻加入50克通過80目篩的磷礦粉，加料完畢，保溫酸浸2小時。然後，將酸浸料漿在過濾設備中趁熱過濾，濾餅用150克70℃至80℃熱水洗滌一次，所得酸浸磷礦粉摻入4克焦炭，5克食鹽拌勻後的混合料，存放15至20小時後，裝入高溫爐經1150℃至1250℃煅燒2小時，待自然冷卻後，燒結料為49.4克。經上述處理後，原磷礦砷含量由35PPm降為6.4PPm，除砷率為82%，磷損率為14.4%。
實施例2稱取150克和4克95%的硫酸，裝入酸浸器，並加熱到60℃至70℃後，開動攪拌器，緩慢而均勻地加入50克過80目篩的磷礦粉，加料完畢，保溫酸浸2小時，爾後將酸浸料漿在過濾設備中趁熱過濾，用100克70℃至80℃熱水洗滌，所得濾餅摻入焦炭4克，純鹼3克拌勻後的混合料，存放15至20小時，再裝入高溫爐，經1150℃至1250℃煅燒2小時，待自然冷卻後，燒結料為44.3克。經上述處理後的磷礦，砷含量由35PPm降為7.22PPm，除砷率為81.71%，磷損率為24.54%(以P2O5計)。
權利要求
1.一種磷礦除砷的方法，其特徵在於使用稀硫酸預處理磷礦粉，經過濾後，在磷礦粉中加入焦炭和食鹽(或純鹼)拌勻，經高溫煅燒。
2.如權利要求1所述的一種磷礦除砷的方法，其特徵在於使用的稀硫酸濃度為2.5%至3.5%。
3.如權利要求1、2所述的一種磷礦除砷的方法，其特徵在於稀硫酸與磷礦粉按液固比為2.5至3.5∶1進行預處理磷礦。
4.如權利要求3所述的一種磷礦除砷的方法，其特徵在於磷礦粉經預處理後，過濾乾燥，並加入適量的焦炭和食鹽(或純鹼)拌勻，經1150℃至1250℃高溫煅燒2小時，自然冷卻。
全文摘要
本發明提供了一種從磷礦中直接除砷的磷礦除砷方法，該法採用稀硫酸按一定比例預處理磷礦粉，然後在磷礦粉中加入助溶劑和還原劑，經高溫煅燒後即可，該法除砷率大於80％，磷損率小於15％。
文檔編號C01B25/01GK1035809SQ8810153
公開日1989年9月27日 申請日期1988年3月18日 優先權日1988年3月18日
發明者何宗全, 胡家祥 申請人:貴陽市化學工業設計研究所, 貴陽黃磷廠