提高湿法磷酸氟收率的系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112661127A(43)申请公布日2021.04.16(21)申请号202110251292.6(22)申请日2021.03.08(71)申请人昆明理工大学地址650599云南省昆明市呈贡景明南路727号(72)发明人梅毅何宾宾谢德龙朱远蹠聂云祥(74)专利代理机构河北冀华知识产权代理有限公司13151代理人王占华(51)Int.Cl.C01B25/237(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称提高湿法磷酸氟收率的系统(57)摘要本发明公开了一种提高湿法磷酸氟收率的系统，包括搅拌桶，浓磷酸与脱氟剂通过管道反应器进入搅拌桶中混合均匀，所述搅拌桶的出料口与筛板脱氟塔的二段浓磷酸进口相连通，空气经空气加热器后与所述筛板脱氟塔的下部的热空气进口相连通，饱和蒸汽与所述筛板脱氟塔下部的蒸汽进口相连通，所述筛板脱氟塔上侧的氟尾气出口与雾沫分离器相连通，所述雾沫分离器与氟吸收洗涤塔相连通，所述筛板脱氟塔下部的湿法磷酸出口与成品酸储槽相连通；本发明所述系统可使现有湿法磷酸生产磷铵工艺氟的收率提高20%以上，每吨P2O5氟硅酸量为60kg以上，且产品磷铵的氟含量显著降低，具有明显的经济效益，资源效益及环境效益。CN112661127ACN112661127A权利要求书1/1页1.一种提高湿法磷酸氟收率的系统，其特征在于：包括搅拌桶（1），浓磷酸与脱氟剂通过管道反应器进入搅拌桶（1）中混合均匀，所述搅拌桶（1）的出料口与筛板脱氟塔（2）的二段浓磷酸进口（203）相连通，空气经空气加热器（3）后与所述筛板脱氟塔（2）的下部的热空气进口（201）相连通，饱和蒸汽与所述筛板脱氟塔（2）下部的蒸汽进口（202）相连通，所述筛板脱氟塔（2）上侧的氟尾气出口（205）与雾沫分离器（4）相连通，所述雾沫分离器（4）与氟吸收洗涤塔（5）相连通，氟尾气依次经雾沫分离器（4）以及氟吸收洗涤塔（5）处理后排出，所述筛板脱氟塔（2）下部的湿法磷酸出口（204）与成品酸储槽（6）相连通；将浓磷酸与脱氟剂通过管道反应器进入搅拌桶（1）中混合均匀，然后从上部通入筛板脱氟塔（2）中，蒸汽自下部引入筛板脱氟塔（2）中，磷酸与蒸汽逆流充分接触完成脱氟；在筛板脱氟塔（2）最底部通入电加热热空气，使氟快速溢出；蒸汽进入筛板脱氟塔（2）后，与磷酸直接接触，使磷酸温度控制在100±10℃。2.如权利要求1所述的提高湿法磷酸氟收率的系统，其特征在于：所述筛板脱氟塔（2）的制作材质为外碳钢内衬氟材料。3.如权利要求1所述的提高湿法磷酸氟收率的系统，其特征在于：所述浓磷酸的浓度为4055%。~4.如权利要求1所述的提高湿法磷酸氟收率的系统，其特征在于：所述蒸汽压力为0.1~0.3MPa，热空气的温度高于100℃。5.如权利要求1所述的提高湿法磷酸氟收率的系统，其特征在于：所述空气与磷酸比为330.001~0.01m/m。6.如权利要求1所述的提高湿法磷酸氟收率的系统，其特征在于：脱氟剂为氟硅酸生产氢氟酸的副产物，其中活性SiO为6080%，F低于10%，脱氟剂用量单吨PO低于10公斤。2~252CN112661127A说明书1/4页提高湿法磷酸氟收率的系统技术领域[0001]本发明涉及湿法磷酸生产技术领域，尤其涉及一种能够提高湿法磷酸氟收率的系统。背景技术[0002]经过60余年的发展，中国磷化工行业走过了一条由进口产品到出口产品的发展之路，实现了由进口大国向制造大国的历史跨越，成为世界磷肥生产大国，截至2019年年底我国磷肥总产能为P2O52240万t，产量为1610.2万t，取得了令世界瞩目的成就。磷肥种类较多，磷铵为主要产品，2019年磷铵产量1359.3万t，占磷肥总产量的84.4%，磷铵是含氮和磷两种营养元素的高浓度复合肥料，由氨与湿法磷酸反应制成，湿法磷酸是三元酸，一般用硫酸分解磷矿。[0003]在自然界中，氟主要有2种存在形态：一种存在于莹石（氟化钙）中，世界上萤石的蕴藏量很小，目前已探明萤石矿物储量约2.7亿t，但可供开采的贮量仅有6500万t，且集中在为数不多的几个国家。2018年我国已探明萤石矿物基础储量约0.45亿t。除萤石之外，氟在自然界以另一种存在形式伴生于磷矿石中，尽管磷矿石含氟量很低，为2～5%的氟，主要以氟磷灰石Ca5(PO4)3F的形态存在，也有少许以氟硅酸钙（CaSiF6）的形态存在。但全球磷矿储量为690亿吨，按照平均3%的氟含量，氟资源量为20.8亿吨；以中国2018年磷矿开采量为0.5亿吨，则所含氟资源量为150万吨，接近2018年国内氢氟酸生产量（158.8万吨），因此，回收磷产业中伴生氟具有重大意义。在用于磷铵生产原料湿法磷酸生产工艺中，氟的回收