專利名稱：一種復合萃取劑萃取精制濕法磷酸的方法
技術領域：
本發明涉及一種萃取劑萃取精制濕法磷酸的方法，尤其涉及一種復合萃取劑萃取精制濕法磷酸的方法，具體適用于在降低對萃取原酸要求的基礎上，通過復合萃取劑將萃取率提升至85-90%。
背景技術：
目前，國內已存在一些萃取劑萃取精制濕法磷酸的現有技術，但這些現有技術對于萃取所用的原酸有著很高的要求，為了滿足它們的要求，要不進口高品位磷礦生產濕法磷酸，如摩洛哥磷礦，要不就對國內的、以中低品位磷礦為主生產的濕法磷酸進行復雜的預處理。無論是進口高品位磷礦，還是對濕法磷酸進行復雜的預處理，都會大大增加的生產成本，而且最終的萃取效果也較差，萃取率一般只有70%左右。中國專利專利號為ZL 200510021984. 2，授權公告日為2007年4月4日的發明專利公開了一種濕法磷酸凈化生產食品級磷酸的萃取溶劑及其萃取方法，它是由以下體積比的三種單一萃取溶劑混合而成的液態混合萃取溶劑三丁氧基乙基磷酸酯異丙醚環己醇=I - 6 :2 - 5 :2 - 4，其方法是液態混合萃取溶劑與經過預處理的濕法磷酸按照一定的體積比為進行混合、振蕩分層，振蕩分層結束后，下層萃余物排出，上層萃取液以少量食品級磷酸洗滌、分層，分層后的水相對上級磷酸進行多級萃取，再以去離子水進行多級反萃取，所得萃取磷酸進行濃縮得到食品級磷酸。雖然該發明對濕法磷酸的萃取率平均可達80%，但它對于萃取所用的原酸有著嚴格的限定經過脫砷、脫重金屬、脫硫、脫氟的原酸，磷酸濃度70%以上，砷、重金屬、硫酸根等達到工業級磷酸標準。這對萃取原酸的要求非常高，勢必增加生產成本。
發明內容
本發明的目的是克服現有技術中存在的對萃取原酸的要求較高、萃取效果較差、生產成本較高的缺陷與問題，提供一種對萃取原酸的要求較低、萃取效果較好、生產成本較低的復合萃取劑萃取精制濕法磷酸的方法。為實現以上目的，本發明的技術解決方案是
一種復合萃取劑萃取精制濕法磷酸的方法，該方法依次包括預處理工藝、萃取精制工藝與后處理工藝；所述方法依次包括以下工藝
預處理工藝先對濕法制得的粗磷酸進行濃縮，直至粗磷酸中P2O5的質量百分比濃度為45%，再在濃縮后的粗磷酸中加入Na2CO3進行脫氟，所述Na2CO3的加入量按濃縮后粗磷酸中游離態氟離子化學計量的100%- 120%計算，然后在脫氟后的粗磷酸中加入復合沉降劑進行沉降，再攪拌均勻，沉降4小時后即可得到沉降清酸和底流渣酸，所述沉降清酸的體積是脫氟后粗磷酸、復合沉降劑體積之和的85%-90%，所述底流渣酸送肥料車間制肥，然后在沉降清酸中加入粉狀的活性碳進行脫色，該活性碳與沉降清酸的質量體積比mg/ml為
O.5% - I. 5% :1，再進行過濾以得到萃取原酸，所述萃取原酸中固體物含量< O. 05wt% ；萃取精制工藝先將復合萃取劑與上述萃取原酸按相比1:2 -4進行逆流接觸萃取以得到負載有機相和萃余液，再將得到的負載有機相與洗水按相比10 - 25:1進行逆流接觸洗滌以得到洗滌有機相和洗余水，然后將洗滌有機相與蒸餾水按相比6 - 25 :1進行逆流接觸反萃取以得到反萃液和空載有機相，再對得到的反萃液回收萃取劑以得到回收后反萃液；所述相比為有機相與水相的體積比；
所述復合萃取劑的成分及其重量份比為酮醚醇酯=60 - 80 15 - 20 5 - 15,所述 酮醚的成分及其重量份比為酮=BI= 95 - 60:5 - 40 ;所述酮指甲基異丙基酮、二異丙基酮、二異丁基酮、甲基異丁基酮或環己酮，所述醚指二異丙醚或二異丁醚，所述醇指正丁醇、異丁醇、正戊醇、異戊醇或環己醇，所述酯指三丁氧基乙基磷酸酯或磷酸三丁酯；
后處理工藝先對上述得到的回收后反萃液進行濃縮，直至回收后反萃液中H3PO4的質量百分比濃度為75%，此時得到75%磷酸，再在75%磷酸中加入粉狀的活性碳進行脫色，然后過濾以得到脫色后75%磷酸，再按脫色后75%磷酸中硫酸根化學計量的100%投入鋇鹽脫硫，待硫酸根含量達到國家標準的要求后再過濾，然后對濾液進行濃縮，直至濾液中H3PO4的質量百分比濃度為85%，此時即得產品工業85%磷酸。所述預處理工藝中復合沉降劑的體積是脫氟后粗磷酸體積的1%。- 10%。，所述復合沉降劑是質量百分比濃度為5% - 15%的水溶液，其溶質為按1:10 - 50質量比配制的非離子表面活性劑與陰離子表面活性劑；
所述非離子表面活性劑為馬來酸-丙烯酸共聚物、丙烯酰胺-丙烯酸甲酯-2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸共聚物、AM-AA-DMA共聚物之一種或按I: I質量比配制的任意兩種；所述陰離子表面活性劑為油基聚氧乙烯(10)醚磷酸酯、辛基硫酸鈉、α -烯基磺酸鈉、木質素磺酸鈉、硬脂基磺基琥珀酰胺酸二鈉、月桂基硫酸銨之一種。所述萃取精制工藝中所述萃余液送制肥車間生產肥料；所述洗水為含鈉、鉀或銨鹽的磷酸溶液，所述洗余水經回收萃取劑后送磷酸鹽車間生產磷酸鈉鹽、鉀鹽或銨鹽；所述空載有機相與回收的萃取劑混合后，用以配制復合萃取劑以循環使用。所述后處理工藝中所述工業85%磷酸經二氧化硅脫氟、硫化物脫砷脫重金屬后即可得到食品級磷酸。與現有技術相比，本發明的有益效果為
I、本發明一種復合萃取劑萃取精制濕法磷酸的方法依次包括預處理、萃取精制與后處理三個工藝，所述萃取精制工藝采取復合萃取劑進行萃取，該復合萃取劑不僅有對磷酸的高選擇性、對金屬離子和雜質陰離子的高排斥性，還有更寬的磷酸萃取容許濃度范圍，能將萃取率進一步提升至85 - 90%，其中，“對磷酸的高選擇性、對金屬離子和雜質陰離子的高排斥性”的特點使其對萃取原酸的要求較低，只要萃取原酸中固體物含量< O. 05#%即可滿足要求，大大簡化了預處理工藝的操作，節省了生產成本；“有更寬的磷酸萃取容許濃度范圍，能將萃取率進一步提升至85 - 90%”的特點能夠確保本發明具有較好的萃取效果，從萃取原酸中拿走的磷酸更多，從而得到更多量的工業磷酸產品。因此本發明不僅對萃取原酸的要求較低、生產成本較低，而且萃取效果較好、生產出的工業磷酸產品更多。2、本發明一種復合萃取劑萃取精制濕法磷酸的方法中預處理工藝的目的是不讓固體顆粒和有機物進入萃取槽，確保萃取原酸中固體物含量< 0.05wt%即可，這就使得在預處理工藝中不僅不需要脫硫、脫重金屬，而且脫氟也不追求脫氟率，只需要適當減少游離氟以防其影響萃取過程和設備即可，這大大簡化了預處理步驟，使其更易操作，降低了生產成本。因此本發明不僅簡化了操作步驟，而且降低了生產成本。
3、本發明一種復合萃取劑萃取精制濕法磷酸的方法在萃取精制工藝中要求負載有機相與洗水按相比10 - 25:1進行逆流接觸洗滌、洗滌有機相與蒸餾水按相比6 - 25 :1進行逆流接觸反萃取，其中，“負載有機相與洗水按相比10 - 25:1進行逆流接觸洗滌”的目的在于在達到同樣洗滌效果的條件下，提高洗滌相比可以減少磷酸和萃取劑的洗滌損失，使產品能夠盡可能的多，產品的成本盡可能的低；“洗滌有機相與蒸餾水按相比6 - 25 :1進行逆流接觸反萃取”的目的在于更高的反萃取相比可以將反萃液的磷酸濃度進一步提高，為后續的蒸發濃縮減輕負擔，降低生產成本；此外，在萃取精制工藝的整個進行過程中，對于各種中間產物采取了各種節省措施，實現了產品盡可能多、成本盡可能低的目的。因此本發明不僅產品較多，而且成本較低。4、本發明一種復合萃取劑萃取精制濕法磷酸的方法在后處理工藝中進行了脫硫操作，這是與萃取精制工藝中采取復合萃取劑相配合的，正因為復合萃取劑對金屬離子、雜質陰離子具有高排斥性，因而本發明在預處理階段不需要脫硫、脫重金屬，而將脫硫、脫重金屬放在后處理階段進行，從而使得本發明的整體工藝與現有技術完全不同；而且，由于脫硫步驟是在整體工藝即將結束前進行，不僅一次脫硫就可以達到國標對硫酸根的要求，脫硫效果較好，而且此時的硫酸根含量也遠少于預處理階段中硫酸根的含量，降低了脫硫用鋇鹽的使用量，降低了生產成本；此外，由于經過脫硫以后精制磷酸的各項指標已經達到國家工業級磷酸標準的要求，并接近食品級磷酸的國標要求，如硫酸鹽< O. 002%、氟
O.0007%、鐵彡O. 002%、砷彡O. 0002%、重金屬O. 0009%、氯化物彡O. 0005%,因而只需加入二氧化硅脫氟、硫化物脫砷脫重金屬后即可得到食品級磷酸，從而豐富了產品的種類，提高了產品的價值。因此本發明不僅脫硫效果較強、產品工業85%磷酸的質量較好，而且易于生產食品級磷酸、提高生產的性價比。
圖I是本發明的流程圖。
具體實施例方式以下結合
和具體實施方式
對本發明作進一步詳細的說明。參見圖1，一種復合萃取劑萃取精制濕法磷酸的方法，該方法依次包括以下工藝 預處理工藝先對濕法制得的粗磷酸進行濃縮，直至粗磷酸中P2O5的質量百分比濃度
為45%，再在濃縮后的粗磷酸中加入Na2CO3進行脫氟，所述Na2CO3的加入量按濃縮后粗磷酸中游離態氟離子化學計量的100%- 120%計算，然后在脫氟后的粗磷酸中加入復合沉降劑進行沉降，再攪拌均勻，沉降4小時后即可得到沉降清酸和底流渣酸，所述沉降清酸的體積是脫氟后粗磷酸、復合沉降劑體積之和的85%-90%，所述底流渣酸送肥料車間制肥，然后在沉降清酸中加入粉狀的活性碳進行脫色，該活性碳與沉降清酸的質量體積比mg/ml為
O.5% - I. 5% :1，再進行過濾以得到萃取原酸，所述萃取原酸中固體物含量< O. 05wt% ；
萃取精制工藝先將復合萃取劑與上述萃取原酸按相比1:2-4進行逆流接觸萃取以得到負載有機相和萃余液，再將得到的負載有機相與洗水按相比10 - 25:1進行逆流接觸洗滌以得到洗滌有機相和洗余水，然后將洗滌有機相與蒸餾水按相比6 - 25 :1進行逆流接觸反萃取以得到反萃液和空載有機相，再對得到的反萃液回收萃取劑以得到回收后反萃液；所述相比為有機相與水相的體積比；
所述復合萃取劑的成分及其重量份比為酮醚醇酯=60 - 80 15 - 20 5 - 15,所述酮醚的成分及其重量份比為酮=BI= 95 - 60:5 - 40 ;所述酮指甲基異丙基酮、二異丙基酮、二異丁基酮、甲基異丁基酮或環己酮，所述醚指二異丙醚或二異丁醚，所述醇指正丁醇、異丁醇、正戊醇、異戊醇或環己醇，所述酯指三丁氧基乙基磷酸酯或磷酸三丁酯；
后處理工藝先對上述得到的回收后反萃液進行濃縮，直至回收后反萃液中H3PO4的質量百分比濃度為75%，此時得到75%磷酸，再在75%磷酸中加入粉狀的活性碳進行脫色，然后過濾以得到脫色后75%磷酸，再按脫色后75%磷酸中硫酸根化學計量的100%投入鋇鹽脫硫，待硫酸根含量達到國家標準的要求后再過濾，然后對濾液進行濃縮，直至濾液中H3PO4的質量百分比濃度為85%，此時即得產品工業85%磷酸。所述預處理工藝中復合沉降劑的體積是脫氟后粗磷酸體積的1%。- 10%。，所述復合沉降劑是質量百分比濃度為5% - 15%的水溶液，其溶質為按1:10 - 50質量比配制的非離子表面活性劑與陰離子表面活性劑；
所述非離子表面活性劑為馬來酸-丙烯酸共聚物、丙烯酰胺-丙烯酸甲酯-2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸共聚物、AM-AA-DMA共聚物之一種或按I: I質量比配制的任意兩種；所述陰離子表面活性劑為油基聚氧乙烯(10)醚磷酸酯、辛基硫酸鈉、α -烯基磺酸鈉、木質素磺酸鈉、硬脂基磺基琥珀酰胺酸二鈉、月桂基硫酸銨之一種。所述萃取精制工藝中所述萃余液送制肥車間生產肥料；所述洗水為含鈉、鉀或銨鹽的磷酸溶液，所述洗余水經回收萃取劑后送磷酸鹽車間生產磷酸鈉鹽、鉀鹽或銨鹽；所述空載有機相與回收的萃取劑混合后，用以配制復合萃取劑以循環使用。所述后處理工藝中所述工業85%磷酸經二氧化硅脫氟、硫化物脫砷脫重金屬后即可得到食品級磷酸。本發明的原理說明如下
由于長期的無序開采，我國的磷礦資源已經開始貧化，磷礦石的品位很低，基本為中低品位的磷礦，用這種磷礦生產的濕法磷酸中雜質含量相對很多，不能滿足現有萃取精制技術的要求，必須進行復雜的預處理(增加了成本與操作難度)才能應用于現有的萃取精制技術，即使這樣，萃取效果也往往較差，萃取率只有70%左右。為此，必須設計出一種對萃取原酸的要求較低、萃取效果較好、生產成本較低的萃取精制技術，本發明一種復合萃取劑萃取精制濕法磷酸的方法能夠滿足該目標。一、關于復合萃取劑
本發明采用的復合萃取劑不僅有對磷酸的高選擇性(基本上只萃取磷酸，而非常少的萃取其它雜質)，對金屬離子和雜質陰離子的高排斥性，還有更寬的磷酸萃取容許濃度范圍，使萃取率進一步提升至85-90%。這些特點使得本發明對萃取原酸沒有什么太多的要求，因而預處理工藝只要不讓固體顆粒、有機物進入萃取槽就可滿足要求，即萃取原酸中固體物含量< O. 05wt%，而不需要在預處理中進行脫硫、脫重金屬，即使脫氟也不追求脫氟率，大大簡化了預處理工藝。
復合萃取劑的上述特點來自于它獨特的構成。復合萃取劑的成分及其重量份比為酮醚醇酯=60 - 80 15-20 :5 - 15，所述酮醚的成分及其重量份比為酮=Bi =95 - 60:5 - 40 ;所述酮指甲基異丙基酮、二異丙基酮、二異丁基酮、甲基異丁基酮或環己酮，所述醚指二異丙醚或二異丁醚，所述醇指正丁醇、異丁醇、正戊醇、異戊醇或環己醇，所述酯指三丁氧基乙基磷酸酯或磷酸三丁酯。若改變上述成分的種類或配比，就會導致萃取率降低(得到的產品酸少)、萃取分離雜質效果下降(會使產品質量不合格)的結果，直接影響生產成本，甚至會影響生產的順利進行。二、關于預處理工藝
由于本發明對預處理工藝的要求不高，只要滿足萃取原酸中固體物含量< 0.05被％即可，因此預處理工藝不僅降低了操作難度，而且節省了生產成本。整個預處理工藝主要包括脫氟、沉降與脫色三個步驟。 I、關于脫氟
脫氟的對象只是游離態氟離子，并不追求脫氟率，其原因在于由于很多磷肥企業采用含鋁水處理劑，或者使用含鋁較高的磷礦來生產濕法磷酸，鋁的存在會使脫氟效果大打折扣，因此本發明中的脫氟過程不追求脫氟率，若過于追求脫氟率，則得不償失，因而只需要適當減少游離態氟離子，確保其不影響萃取過程和設備即可，從而簡化了操作工藝。2、關于沉降
本發明采取復合沉降劑的目的是更快、更徹底的去除濕法磷酸中的固體顆粒與有機物，使其滿足復合萃取劑的應用要求。傳統的過濾或自然沉降法都難以滿足這種要求，為此，本發明采取復合沉降劑進行沉降，但這并不意味著本發明中的預處理工藝必須采用該種復合沉降劑進行沉降，只要能夠實現預處理的效果(萃取原酸中固體物含量< 0.05wt%)，就符合本發明中復合萃取劑的應用要求，屬于本發明的保護范圍。3、關于脫色
脫色是為了避免在濕法磷酸的萃取精制過程中由于萃取原酸中的有機物而產生大量界面污物(界面污物的積累會使界面污物的厚度增加，最終會使分相無法完成，導致萃取過程無法進行)，從而直接影響萃取過程的進行。三、萃取精制工藝
I、關于相比
洗滌有機相與蒸餾水按相比6 - 25 :1進行逆流接觸反萃取的目的在于更高的反萃取相比可以將反萃液的磷酸濃度進一步提高(對于體積相同，且磷酸含量相同的有機相，用更少的水反萃取，能使水中的磷酸更濃)，為后續的蒸發濃縮減輕負擔，降低生產成本。2、關于各種節省措施
萃余液經回收萃取劑后送去制肥料，不會有廢液排放。洗水的成份為鈉鹽、鉀鹽或銨鹽的磷酸溶液，能夠有效地去除萃取有機相中的雜質離子，使反萃液濃縮到75% H3PO4時除了硫酸根以外的其它雜質含量已達到工業磷酸的國標要求并接近食品酸國標要求。洗余水經回收萃取劑后送磷酸鹽車間生產磷酸鈉鹽、鉀鹽或銨鹽，充分利用洗余水中雜質含量遠比原酸低，生產磷酸鹽時磷損低的優勢，生產高附加值的工業磷酸鹽。萃余液、洗余水中回收的萃取劑，不僅可以大幅降低萃取劑的損失，從而大幅降低生產成本，而且可與空載有機相混合，以配制復合萃取劑循環使用。
四、 后處理工藝
I、關于脫硫
本發明在后處理工藝中，按脫色后75%磷酸中硫酸根化學計量的100% (多了會使產品中的鋇過量，少了會使硫酸根脫不干凈，從而質量不合格)投入鋇鹽脫硫，一次脫硫就可以達到國標對硫酸根的要求，而且分離出來的硫酸鋇經洗滌后即可作為產品出售。將脫硫步驟安排在后處理工藝中，而不是像現有技術安排在預處理工藝中的原因是萃取精制工藝中采用的復合萃取劑對磷酸有很高的選擇性，而對硫酸根則選擇性很小，除不除硫酸根不僅對萃取的進行沒有妨礙，而且對萃取有機相中硫酸根含量影響不大，因而完全可在萃取后再進行脫硫，那時一次脫硫就可以達到國標對硫酸根的要求。如果在預處理工藝中就脫硫，由于現有技術中一般采用鈣鹽或者鋇鹽脫硫，若采用鈣鹽，脫硫后生成的硫酸鈣在磷酸里面的溶解度較大，不僅不能徹底去除硫酸根，而且會帶入鈣離子，降低磷酸質量，阻礙后續復合萃取劑對磷酸的萃取；若采取鋇鹽，由于脫氟后磷酸中硫酸根的含量遠大于萃取后磷酸中硫酸根的含量，因而勢必會增加鋇鹽的用量，而鋇鹽的成本又太高，從而大大增加生產成本。因此本發明在脫氟后不進行脫硫，不僅簡化了操作工藝，從整體上看，還降低了脫硫成本。2、關于制備食品級磷酸
由于萃取精制工藝中采用的復合萃取劑對金屬離子和雜質陰離子具有高排斥性，因而萃取原酸中的金屬離子不會影響到復合萃取劑對磷酸萃取的進行，也就沒必要在預處理工藝中脫除金屬離子，因而本發明將該步驟放在后處理工藝中，同時，由于復合萃取劑有更寬的磷酸萃取容許濃度范圍，能使萃取率提升至85 - 90%,因而后處理工藝中經過脫硫以后的精制磷酸各項指標不僅已經達到國家工業級磷酸標準的要求，而且接近食品級磷酸的國標要求，如硫酸鹽彡O. 002%、氟O. 0007%、鐵彡O. 002%、砷彡O. 0002%、重金屬O. 0009%、氯化物(O. 0005%，此時加入硫化物脫砷脫重金屬，不僅用量少、成本低，而且脫砷脫重金屬后即可得到食品級磷酸，豐富了產品的種類，提高了產品的價值。實施例I :
一種復合萃取劑萃取精制濕法磷酸的方法，該方法依次包括以下工藝
預處理工藝先對濕法制得的粗磷酸進行濃縮，直至粗磷酸中P2O5的質量百分比濃度為45%，再在濃縮后的粗磷酸中加入Na2CO3進行脫氟，所述Na2CO3的加入量按濃縮后粗磷酸中游離態氟離子化學計量的100%- 120%計算，然后在脫氟后的粗磷酸中加入復合沉降劑進行沉降，再攪拌均勻，沉降4小時后即可得到沉降清酸和底流渣酸，所述沉降清酸的體積是脫氟后粗磷酸、復合沉降劑體積之和的85%-90%，所述底流渣酸送肥料車間制肥，然后在沉降清酸中加入粉狀的活性碳進行脫色，該活性碳與沉降清酸的質量體積比mg/ml為O. 5% - I. 5% :1，再進行過濾以得到萃取原酸，所述萃取原酸中固體物含量< O. 05wt% ；
所述復合沉降劑的體積是脫氟后粗磷酸體積的1%。-10%。，所述復合沉降劑是質量百分比濃度為5% - 15%的水溶液，其溶質為按1:10 - 50質量比配制的非離子表面活性劑與陰離子表面活性劑；所述非離子表面活性劑為馬來酸-丙烯酸共聚物、丙烯酰胺-丙烯酸甲酯-2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸共聚物、AM-AA-DMA共聚物之一種或按I: I質量比配制的任意兩種；所述陰離子表面活性劑為油基聚氧乙烯(10)醚磷酸酯、辛基硫酸鈉、α -烯基磺酸鈉、木質素磺酸鈉、硬脂基磺基琥珀酰胺酸二鈉、月桂基硫酸銨之一種；萃取精制工藝先將復合萃取劑與上述萃取原酸按相比I :2進行逆流接觸萃取以得到負載有機相和萃余液，再將得到的負載有機相與洗水按相比10 1進行逆流接觸洗滌以得到洗滌有機相和洗余水，然后將洗滌有機相與蒸餾水按相比6 1進行逆流接觸反萃取以得到反萃液和空載有機相，再對得到的反萃液回收萃取劑以得到回收后反萃液；所述相比為有機相與水相的體積比；所述萃余液送制肥車間生產肥料；所述洗水為含鈉、鉀或銨鹽的磷酸溶液，所述洗余水經回收萃取劑后送磷酸鹽車間生產磷酸鈉鹽、鉀鹽或銨鹽；所述空載有機相與回收的萃取劑混合后，用以配制復合萃取劑以循環使用；
所述復合萃取劑的成分及其重量份比為酮醚醇酯=75 15 :10，所述酮醚的成分及其重量份比為酮醚=95 5 ;所述酮指甲基異丙基酮、二異丙基酮、二異丁基酮、甲基異丁基酮或環己酮，所述醚指二異丙醚或二異丁醚，所述醇指正丁醇、異丁醇、正戊醇、異戊醇或環己醇，所述酯指三丁氧基乙基磷酸酯或磷酸三丁酯；
后處理工藝先對上述得到的回收后反萃液進行濃縮，直至回收后反萃液中H3PO4的質量百分比濃度為75%，此時得到75%磷酸，再在75%磷酸中加入粉狀的活性碳進行脫色，然后過濾以得到脫色后75%磷酸，再按脫色后75%磷酸中硫酸根化學計量的100%投入鋇鹽脫硫，待硫酸根含量達到國家標準的要求后再過濾，然后對濾液進行濃縮，直至濾液中H3PO4的質量百分比濃度為85%，此時即得產品工業85%磷酸。實施例I萃取結果萃取率85% ;產品質量H3P04含量85. 7%，硫酸鹽彡O. 002%,氟O. 0007%，鐵彡 O. 002%，砷彡 O. 0002%，重金屬 O. 0009%，氯化物彡 O. 0005%。上述工業85%磷酸經二氧化硅脫氟、硫化物脫砷脫重金屬后即可得到食品級磷酸。實施例2
步驟同實施例1，不同之處在于
萃取精制工藝復合萃取劑與上述萃取原酸按相比I :3進行逆流接觸萃取，負載有機相與洗水按相比20 1進行逆流接觸洗滌，洗滌有機相與蒸餾水按相比25 1進行逆流接觸反萃取；所述復合萃取劑的成分及其重量份比為酮醚醇酯=65 20 :15，所述酮醚的成分及其重量份比為酮醚=60 40 ；
實施例2萃取結果萃取率87% ;產品質量=H3PO4含量85. 5%，硫酸鹽彡O. 002%,氟O. 0007%，鐵彡 O. 002%，砷彡 O. 0002%，重金屬 O. 0009%，氯化物彡 O. 0005%。實施例3
步驟同實施例1，不同之處在于
萃取精制工藝復合萃取劑與上述萃取原酸按相比I :4進行逆流接觸萃取，負載有機相與洗水按相比16 1進行逆流接觸洗滌，洗滌有機相與蒸餾水按相比15 1進行逆流接觸反萃取；所述復合萃取劑的成分及其重量份比為酮醚醇酯=80 15 :5，所述酮醚的成分及其重量份比為酮醚=75 25 ；
實施例3萃取結果萃取率90%;產品質量成 04含量85. 5%，硫酸鹽≤O. 002%，氟O. 0007%，鐵≤O. 002%，砷≤O. 0002%，重金屬 O. 0009%，氯化物≤O. 0005%。以上所述僅為本發明的較佳實施方式，本發明的保護范圍并不以上述實施方式為限，但凡本領域普通技術人員根據本發明所揭示內容所作的等效修飾或變化，皆應納入權利要求書中記載的保護范圍內。
權利要求
1.一種復合萃取劑萃取精制濕法磷酸的方法，該方法依次包括預處理工藝、萃取精制工藝與后處理工藝，其特征在于所述方法依次包括以下工藝 預處理工藝先對濕法制得的粗磷酸進行濃縮，直至粗磷酸中P2O5的質量百分比濃度為45%，再在濃縮后的粗磷酸中加入Na2CO3進行脫氟，所述Na2CO3的加入量按濃縮后粗磷酸中游離態氟離子化學計量的100%- 120%計算，然后在脫氟后的粗磷酸中加入復合沉降劑進行沉降，再攪拌均勻，沉降4小時后即可得到沉降清酸和底流渣酸，所述沉降清酸的體積是脫氟后粗磷酸、復合沉降劑體積之和的85%-90%，所述底流渣酸送肥料車間制肥，然后在沉降清酸 中加入粉狀的活性碳進行脫色，該活性碳與沉降清酸的質量體積比mg/ml為O. 5% - I. 5% :1，再進行過濾以得到萃取原酸，所述萃取原酸中固體物含量< O. 05wt% ； 萃取精制工藝先將復合萃取劑與上述萃取原酸按相比1:2-4進行逆流接觸萃取以得到負載有機相和萃余液，再將得到的負載有機相與洗水按相比10 - 25:1進行逆流接觸洗滌以得到洗滌有機相和洗余水，然后將洗滌有機相與蒸餾水按相比6 - 25 :1進行逆流接觸反萃取以得到反萃液和空載有機相，再對得到的反萃液回收萃取劑以得到回收后反萃液；所述相比為有機相與水相的體積比； 所述復合萃取劑的成分及其重量份比為酮醚醇酯=60 - 80 15 - 20 5 - 15,所述酮醚的成分及其重量份比為酮=BI= 95 - 60:5 - 40 ;所述酮指甲基異丙基酮、二異丙基酮、二異丁基酮、甲基異丁基酮或環己酮，所述醚指二異丙醚或二異丁醚，所述醇指正丁醇、異丁醇、正戊醇、異戊醇或環己醇，所述酯指三丁氧基乙基磷酸酯或磷酸三丁酯； 后處理工藝先對上述得到的回收后反萃液進行濃縮，直至回收后反萃液中H3PO4的質量百分比濃度為75%，此時得到75%磷酸，再在75%磷酸中加入粉狀的活性碳進行脫色，然后過濾以得到脫色后75%磷酸，再按脫色后75%磷酸中硫酸根化學計量的100%投入鋇鹽脫硫，待硫酸根含量達到國家標準的要求后再過濾，然后對濾液進行濃縮，直至濾液中H3PO4的質量百分比濃度為85%，此時即得產品工業85%磷酸。
2.根據權利要求I所述的一種復合萃取劑萃取精制濕法磷酸的方法，其特征在于所述預處理工藝中復合沉降劑的體積是脫氟后粗磷酸體積的1%。- 10%。，所述復合沉降劑是質量百分比濃度為5% - 15%的水溶液，其溶質為按1:10 - 50質量比配制的非離子表面活性劑與陰離子表面活性劑； 所述非離子表面活性劑為馬來酸-丙烯酸共聚物、丙烯酰胺-丙烯酸甲酯-2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸共聚物、AM-AA-DMA共聚物之一種或按1:1質量比配制的任意兩種； 所述陰離子表面活性劑為油基聚氧乙烯(10)醚磷酸酯、辛基硫酸鈉、α -烯基磺酸鈉、木質素磺酸鈉、硬脂基磺基琥珀酰胺酸二鈉、月桂基硫酸銨之一種。
3.根據權利要求I或2所述的一種復合萃取劑萃取精制濕法磷酸的方法，其特征在于所述萃取精制工藝中所述萃余液送制肥車間生產肥料；所述洗水為含鈉、鉀或銨鹽的磷酸溶液，所述洗余水經回收萃取劑后送磷酸鹽車間生產磷酸鈉鹽、鉀鹽或銨鹽；所述空載有機相與回收的萃取劑混合后，用以配制復合萃取劑以循環使用。
4.根據權利要求I或2所述的一種復合萃取劑萃取精制濕法磷酸的方法，其特征在于所述后處理工藝中所述工業85%磷酸經二氧化硅脫氟、硫化物脫砷脫重金屬后即可得到食品級磷酸。
全文摘要
一種復合萃取劑萃取精制濕法磷酸的方法，該方法依次包括預處理工藝、萃取精制工藝與后處理工藝，其中，預處理工藝經濃縮、脫氟、沉降、脫色、過濾后所得的萃取原酸中固體物含量﹤0.05wt%；萃取精制工藝采取復合萃取劑進行逆流接觸萃取，復合萃取劑的成分及其重量份比為酮醚醇酯＝60–8015–205–15，所述酮醚的成分及其重量份比為酮醚＝95–60:5–40；后處理工藝經濃縮、脫色、脫硫、濃縮、過濾后即得產品工業85%磷酸。本設計不僅對萃取原酸的要求較低、生產成本較低，而且萃取效果較好、生產出的工業磷酸產品更多。
文檔編號C01B25/234GK102616765SQ20121000659
公開日2012年8月1日 申請日期2012年1月11日 優先權日2012年1月11日
發明者吳杰 申請人:吳杰