【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及濕法磷酸萃余酸生產工業級磷酸的方法，屬于濕法磷酸。
技術介紹
1、濕法磷酸是用無機酸分解磷礦粉，分離出粗磷酸，再采用粗磷酸為原料，萃取凈化后制得磷酸產品。該工藝中，會產生萃余酸，該萃余酸的特點是組成復雜、雜質含量高、濃度大、相態粘稠，萃余酸的回收利用一直是困擾磷酸凈化企業的一個技術難題。
2、目前，濕法磷酸萃余酸的利用方法有很多，較為成熟的是利用萃余酸生產磷酸一銨、磷酸二胺等肥料磷銨，比如專利cn110371939a、cn102674284a、cn112624074a、cn101613094a等。但這些處理方法大多需要再加入磷酸，仍會消耗大量的原酸，并且對于原來沒有磷銨生產設備的濕法磷酸生產企業來說，需要新建磷銨車間，增加了大量的成本。
3、濕法磷酸萃余酸可以用于生產重鈣。比如申請號為201210029255.1的專利技術專利公開了用凈化磷酸的萃余酸生產重過磷酸鈣的方法，將萃余酸作為生產重鈣的原料酸，但由于萃余酸陽離子雜質含量高而影響其氫離子濃度，需要經過一系列處理后才能生產重鈣，方法復雜且在生產過程中容易出現強度過低不好造粒以及水分與產量無法兼顧等一系列問題。
4、濕法磷酸萃余酸也可返回磷酸生產工藝。申請號為201610514424.9的專利技術專利申請公開了生產高品質磷酸的聯合萃取方法，該方法先初次萃取除去金屬離子再進行精制萃取磷酸操作。精制萃取后的萃取液生產高品質磷酸，萃余液直接與粗磷酸混合作為初次萃取原料而進行循環。該方法是將萃余酸混入粗磷酸中繼續萃取，由于混合后進行萃取
技術實現思路
1、針對以上缺陷，本專利技術解決的技術問題是提供一種低成本地濕法磷酸萃余酸生產工業級磷酸的方法。
2、本專利技術濕法磷酸萃余酸生產工業級磷酸的方法，包括以下步驟：
3、a.預處理：將濃度為40wt.％～60wt.％的萃余酸稀釋至濃度為20wt.％～60wt.％，然后抽濾，濾液通過蒸汽汽提進行處理，靜置分層后，取下層液體，為水相0；
4、b.萃取金屬離子：水相0加入萃取劑a萃取金屬離子后，得到有機相1和水相1；
5、c.前處理：水相1經過濃縮脫氟得到水相3，將水相3進行萃余離心分離、活性炭吸附、雙氧水氧化得到凈化濃磷酸；其中，所述萃余離心分離為利用離心萃取機進行分離；
6、d.萃取磷酸：凈化濃磷酸中加入萃取劑b進行萃取，得到有機相5和萃余酸；萃余酸返回步驟a作為濕法磷酸萃余酸使用；
7、e.洗滌1：有機相5用水洗滌回收其中夾帶的磷酸和雜質，然后靜置分相，得到有機相6和水相4；
8、f.反萃磷酸：用水反萃有機相6，然后靜置分相，得到有機相7和水相7；有機相7利用離心萃取機經過萃余離心分離返回到步驟d作為萃取劑b；
9、g.濃縮：將水相7濃縮，所得為工業級磷酸。
10、在一個實施方式中，本專利技術濕法磷酸萃余酸生產工業級磷酸的方法，還包括以下步驟：
11、h.洗滌2：水相4稀釋后得到水相5，用水相5作為洗滌液，洗滌有機相1，靜置分相得到有機相2和水相6，水相6稀釋后返回本步驟作為洗滌液使用；
12、i.反萃金屬離子：有機相2采用反萃劑1進行反萃1后，得到有機相3和反萃液1，有機相3采用反萃劑2進行反萃2后，得到的有機相為再生萃取劑a，返回步驟b中作為萃取劑a使用；所得水相為反萃液2；
13、所述反萃劑1為硫酸鉀和硫酸溶液，反萃劑2為草酸溶液。
14、進一步的，本專利技術濕法磷酸萃余酸生產工業級磷酸的方法，還包括以下步驟：
15、采用萃取劑a萃取粗磷酸中的金屬離子，得到水相2、有機相4和萃余酸，水相2與水相1合并，進行步驟c，有機相4和有機相1合并，進行步驟h，萃余酸進行步驟a。
16、在本專利技術的一個實施方式中，步驟a中，保證水相0的溫度為30～60℃。
17、在本專利技術的一個實施方式中，步驟b中，采用數段數級逆流萃取，段數為1～5段；優選段數為3段，每段級數為三級，每一段的萃取溫度均為25～85℃，相比按體積比o/a為1～10:1。
18、在本專利技術的一個實施方式中，萃取劑a為p204、p507、cynex272、dnnsa、環烷酸和叔碳酸中的至少一種；萃取劑b為tbp、mibk、dbbp、damp、p-311、有機醇類、醚類和亞砜類中的至少一種。
19、在本專利技術的一個實施方式中，步驟c中，活性炭吸附為經過萃余離心分離后得到的水相3流過具有高度為1～6厘米的活性炭層；雙氧水氧化為往活性炭吸附后得到的水相中加入雙氧水進行攪拌，雙氧水用量為水相重量的1％～5％，溫度為100～120℃，氧化時間為10～30min。
20、在本專利技術一個具體實施方式中，步驟d中，所述萃取為一段三級逆流萃取，萃取溫度為25～85℃，相比按體積比o/a為1～10:1。
21、在本專利技術一個具體實施方式中，步驟e中，用水洗滌有機相5，溫度為25～85℃，相比按體積比，o/a為1～10:1；得到的水相4稀釋后進入步驟h。
22、在本專利技術的一個實施方式中，步驟f中，有機相6使用水逆流反萃，反萃溫度為25～85℃，相比按體積比o/a為1～10:1。
23、在本專利技術一個實施方式中，步驟g中，將水相7減壓濃縮至磷酸濃度(以h3po4計)為70wt.％～85wt.％，濃縮溫度為75～85℃。
24、在本專利技術的一個實施方式中，步驟h中，采用洗滌液兩級逆流洗滌，洗滌液中磷酸濃度以p2o5計為1wt.％～8wt.％，洗滌的溫度為25～85℃，相比按體積比，o/a為1～10:1。
25、在本專利技術的一個具體實施方式中，反萃劑1中，硫酸鉀濃度為5wt.％～60wt.％，硫酸濃度≤15wt.％；反萃1的溫度為25～85℃，相比按體積比o/a為1～10:1；反萃劑2中，草酸濃度為5wt.％～45wt.％，反萃2的溫度為30～70℃，相比按體積比o/a為1～10:1。
26、在本專利技術的一個具體實施方式中，步驟i中，反萃液1加熱濃縮，降溫結晶，過濾，得到硫酸鈣、硫酸鎂鉀和硫酸鋁鉀；反萃液2經光照沉淀，得到草酸亞鐵。
27、與現有技術相比，本專利技術具有如下有益效果：
28、1)本專利技術采用萃余酸作為原料制備工業級磷酸，完善和提高了濕法磷酸凈化過程，且該方法可利用磷凈化企業原有生產設備，無需增加新的設備，生產成本低。
29、2)本專利技術方法，沒有磷酸損耗，所有萃取劑均可循環利用，且能梯級分類回收萃余酸中的伴生金屬元素，節約成本。
30、3)本專利技術方法，其萃取效率高，所得產品磷酸中金屬雜質離子含量少，符合工業級磷酸的要求。...
【技術保護點】
1.濕法磷酸萃余酸生產工業級磷酸的方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的濕法磷酸萃余酸生產工業級磷酸的方法，其特征在于，還包括以下步驟：
3.根據權利要求2所述的濕法磷酸萃余酸生產工業級磷酸的方法，其特征在于，還包括以下步驟：
4.根據權利要求1所述的濕法磷酸萃余酸生產工業級磷酸的方法，其特征在于：步驟a中，保證水相0的溫度為30～60℃。
5.根據權利要求1所述的濕法磷酸萃余酸生產工業級磷酸的方法，其特征在于：步驟b中，采用數段數級逆流萃取，段數為1～5段；優選段數為3段，每段級數為三級，每一段的萃取溫度均為25～85℃，相比按體積比O/A為1～10:1。
6.根據權利要求1所述的濕法磷酸萃余酸生產工業級磷酸的方法，其特征在于：萃取劑A為P204、P507、Cynex272、DNNSA、環烷酸和叔碳酸中的至少一種；萃取劑B為TBP、MIBK、DBBP、DAMP、P-311、有機醇類、醚類和亞砜類中的至少一種；
7.根據權利要求1所述的濕法磷酸萃余酸生產工業級磷酸的方法，其特征在于：步驟d
8.根據權利要求1所述的濕法磷酸萃余酸生產工業級磷酸的方法，其特征在于：步驟e中，用水洗滌有機相5，溫度為25～85℃，相比按體積比，O/A為1～10:1；得到的水相4稀釋后進入步驟h。
9.根據權利要求1所述的濕法磷酸萃余酸生產工業級磷酸的方法，其特征在于：步驟f中，有機相6使用水逆流反萃，反萃溫度為25～85℃，相比按體積比O/A為1～10:1；
10.根據權利要求2所述的濕法磷酸萃余酸生產工業級磷酸的方法，其特征在于：步驟h中，采用洗滌液兩級逆流洗滌，洗滌液中磷酸濃度以P2O5計為1wt.％～8wt.％，洗滌的溫度為25～85℃，相比按體積比，O/A為1～10:1。
...【技術特征摘要】
1.濕法磷酸萃余酸生產工業級磷酸的方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的濕法磷酸萃余酸生產工業級磷酸的方法，其特征在于，還包括以下步驟：
3.根據權利要求2所述的濕法磷酸萃余酸生產工業級磷酸的方法，其特征在于，還包括以下步驟：
4.根據權利要求1所述的濕法磷酸萃余酸生產工業級磷酸的方法，其特征在于：步驟a中，保證水相0的溫度為30～60℃。
5.根據權利要求1所述的濕法磷酸萃余酸生產工業級磷酸的方法，其特征在于：步驟b中，采用數段數級逆流萃取，段數為1～5段；優選段數為3段，每段級數為三級，每一段的萃取溫度均為25～85℃，相比按體積比o/a為1～10:1。
6.根據權利要求1所述的濕法磷酸萃余酸生產工業級磷酸的方法，其特征在于：萃取劑a為p204、p507、cynex272、dnnsa、環烷酸和叔碳酸中的至少一種；萃取劑b為tbp、mibk、dbbp、dam...
【專利技術屬性】
技術研發人員：楊林，宮小康，晉艷茹，張占江，胡超，劉海峰，姜婷，
申請(專利權)人：宜都興發化工有限公司，
類型：發明
國別省市：
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