[go: up one dir, main page]

WO2013091367A1 - 食品级磷酸的盐酸法生产工艺 - Google Patents

食品级磷酸的盐酸法生产工艺 Download PDF

Info

Publication number
WO2013091367A1
WO2013091367A1 PCT/CN2012/077645 CN2012077645W WO2013091367A1 WO 2013091367 A1 WO2013091367 A1 WO 2013091367A1 CN 2012077645 W CN2012077645 W CN 2012077645W WO 2013091367 A1 WO2013091367 A1 WO 2013091367A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
phosphoric acid
extraction
stripping
hydrochloric acid
organic phase
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/CN2012/077645
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
杨站平
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KINDLY(BEIJING)TECH TRADING Co Ltd
Original Assignee
KINDLY(BEIJING)TECH TRADING Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KINDLY(BEIJING)TECH TRADING Co Ltd filed Critical KINDLY(BEIJING)TECH TRADING Co Ltd
Publication of WO2013091367A1 publication Critical patent/WO2013091367A1/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B25/00Phosphorus; Compounds thereof
    • C01B25/16Oxyacids of phosphorus; Salts thereof
    • C01B25/18Phosphoric acid
    • C01B25/22Preparation by reacting phosphate-containing material with an acid, e.g. wet process
    • C01B25/2208Preparation by reacting phosphate-containing material with an acid, e.g. wet process with an acid or a mixture of acids other than sulfuric acid
    • C01B25/2212Preparation by reacting phosphate-containing material with an acid, e.g. wet process with an acid or a mixture of acids other than sulfuric acid with hydrochloric acid or hydrogen chloride in aqueous medium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B25/00Phosphorus; Compounds thereof
    • C01B25/16Oxyacids of phosphorus; Salts thereof
    • C01B25/46Preparation involving solvent-solvent extraction

Definitions

  • N235 is an alkaline extractant, which is a mixed tribasic amine mainly composed of C8 ⁇ C10. N235 can extract Fe 3+ which is combined with C1 to form an anion in chloride solution. The iron extraction ability is extremely strong, and the compounding process is :
  • Step 9 impurity removal: 6 W t% ⁇ 12 W t% Na 2 S solution is added to dilute phosphoric acid obtained by stripping hydrochloric acid for secondary decontamination, and the Na 2 S solution is added in an amount of 1% of dilute phosphoric acid volume. ⁇ 4%, then adsorbed by activated carbon, and then filtered with a precision filter.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

本发明公开了一种食品级磷酸的盐酸法生产工艺,以盐酸酸解过程为基础,通过预除杂和后续除杂过程,分步进行重金属杂质的去除,同时,采用组分简单、性能稳定的磷酸三丁酯作为萃取剂完成萃取过程,萃取效果好,结合稀盐酸的反萃过程,萃取剂利用率高。整个萃取和反萃过程可在常温下完成,特别适合在工业化生产中制备食品级磷酸,而液-液萃取工艺可控性强,萃取和除杂率高,成品磷酸中H3PO4含量达到75wt%以上,品质好,无需净化即可用于食品工业,对贫磷矿或富磷矿均可适用。

Description

食品级磷酸的盐酸法生产工艺
技术领域
本发明涉及一种高纯磷酸的生产工艺, 特别涉及一种用于食品工业的食品级磷酸的盐酸 法生产工艺, 属于化工产品加工领域。
背景技术
磷酸是一种重要的化工原料, 广泛应用于肥料行业、 食品工业、 水处理行业、 电子工 业、 涂料行业等多种领域。 食品级磷酸也是一种廉价的酸味剂, 作为食品添加剂大量应用 于奶制品、 肉制品、 水产品和各种饮料的生产工艺中。 食品级磷酸在国内和国际上的需求 量很大, 但制备方法一直处于相对落后的状态。
食品级磷酸的制备一般以热法磷酸或湿法磷酸为原料。 热法磷酸采用两步法流程, 即 先用电炉生产黄磷, 然后将黄磷在磷酸装置中进行氧化和水合, 制得成品磷酸。 热法磷酸 能耗大, 综合成本高, 所以此种方法应用较少。 典型的湿法磷酸是用硫酸分解磷矿, 所得 磷酸料浆经固液分离后获得磷酸和硫酸钙。湿法磷酸一般要求磷矿中 P205的含量高于 30%, 且 P205含量的波动不能超过 0.3%〜0.5%, 对铝、 铁、 镁等有害杂质含量波动也有限制, 同 时, 硫酸法磷酸生产工艺中会产生大量磷石膏, 回收利用较为困难, 排放后占用大片场地, 不利于环保和再生利用。
近年来, 又出现了以盐酸代替硫酸分解中低品位磷矿制造磷酸的方法。 如中国专利 200510019049.2 公开的一种盐酸分解中低品位磷矿制造工业磷酸的方法, 该方法以盐酸分 解磷矿, 制备出氯磷酸钙, 然后用盐酸打浆溶解, 以磷酸三丁酯萃取、 浓縮, 再以磷酸三 丁酯与异丙醚萃取、 反萃, 再浓縮、 脱色, 制成 85%工业级磷酸。 该方法存在设备投资大、 除杂效率低、 危险性大、 能耗高等缺点, 不利于大规模工业化生产。 再如中国专利 201110006702公开的一种盐酸法一步萃取从中低品位磷矿制造工业磷酸、 工业磷铵和食品 级磷酸的方法, 该法是以盐酸分解 1^05≥6^%的磷矿, 先制备出氯化磷酸二氢钙 CaClH2P04 · H20 (简称 P-01 ) 进而加稀磷酸打浆, 过滤净化 P-01 , 再与盐酸打浆溶解, 以 磷酸三丁酯萃取、 浓縮、 脱色得工业磷酸, 加氨得工业磷铵, 或者浓縮的工业磷酸再加 P2S5 脱砷脱重金属, 以活性炭和双氧水分别进行脱色和氧化, 从而制得食品级磷酸。 该法在实 际应用中, 存在过滤困难、 洗涤效果差等缺点, 至今未见实现工业化生产。
如何解决食品级磷酸的工业化加工, 进一步改善加工方法, 提高加工品质, 就成为本发 明要解决的首要问题。
发明内容
本发明旨在提供一种工艺简单, 操作方便, 品质高、 成本低, 可以高效实现工业化生 产的食品级磷酸的盐酸法生产工艺。
食品级磷酸与工业磷酸的主要区别是食品级磷酸纯度高, 杂质含量少, 特别是砷、 铅 等重金属的含量得到严格控制。 而为适应工业生产, 磷酸在萃取过程中要求萃取剂可控性 好、 稳定性高, 尤其适于长时间使用。 故, 本发明的中心是: 以前期预除杂和后期除杂过 程为手段, 对所含重金属分批、 分时进行去除, 使成品磷酸中杂质含量充分降低, 同时, 采用适合工业生产并且组分相对简化的萃取剂进行萃取, 保证萃取过程长期、 稳定、 有效 进行, 直至完成食品级磷酸的工业化生产。
下面对本发明做进一步的详细描述:
本发明所述的食品级磷酸的盐酸法生产工艺, 具体步骤包括:
步骤一 原料制备: 以含 P205 >5wt%的贫磷矿或富磷矿为原料, 粉碎至 20目以上, 形 成磷矿粉, 通过计重皮带送至酸解工段, 以保证进料速率稳定、 可靠。
以贫磷矿或富磷矿为原料, 提高了磷酸生产工艺的适用性, 原料来源广泛, 有效降低 了生产成本, 简化了加工过程。
步骤二 酸解: 以盐酸为溶剂, 在搅拌条件下用 15Wt%〜35Wt%的盐酸对制备好的磷矿 粉进行酸解, 盐酸的摩尔比用量为磷矿粉中钙全部转化为氯化钙所需氯化氢理论用量的 95%〜110%, 酸解反应时间控制在 15〜45分钟。
通常情况下, 选用盐酸的质量百分比为 20-25%, 盐酸质量百分比的最佳值为 23%, 酸 解反应时间为 30分钟, 盐酸用量为理论用量的 105%。
酸解过程中盐酸稍微过量, 不仅有利于磷矿粉的充分酸解, 还有利于后续萃取过程中 对磷酸的萃取。 酸解过程中, 需严格控制盐酸的浓度和用量, 使酸解过程中生成尽可能多 的 Ca4AlSiS04F1343H20等复合化合物, 以有效除去体系中的氟、 铝、 可溶性硅以及硫等杂 质, 降低后期去杂难度。
由于盐酸分解磷矿形成的物料基本不含易结垢的组分, 因此物料易于输送和处理, 在 生产过程中也不易堵塞管道, 大大方便了生产过程, 易于实现工业化生产。
步骤三 预除杂: 在酸解后的工艺液体中加入 6Wt%〜12Wt%的Na2S溶液进行预除杂, Na2S溶液加入量为工艺液体体积的 2%〜4%。
预除杂主要是除去工艺液体中所含的 As和 Pb, 硫化钠与砷和铅反应生成沉淀物后, 经过过滤可被去除, 反应过程如下:
As5++S2"→As2S5 i
As3++S2"→As2S3 ^
Pb2++S2"→PbS i
通常情况下, Na2S溶液的质量百分比为 6%, 加入量为工艺液体体积的 3%。 在萃取过 程前除杂, 使杂质含量先降到一个比较低的水平, 极大地减少了后续乳化现象的发生, 有 利于后期萃取过程顺利、 深入进行。
步骤四 过滤: 在除杂后的工艺液体中加入絮凝剂絮凝沉淀, 絮凝剂为分子量大于 1000 万道尔顿的聚丙烯酰胺溶液, 絮凝剂浓度为 0.05wt%〜0.2wt%, 絮凝剂用量为工艺液体体 积的 1%〜3%, 将固体杂质沉淀过滤后, 得到所需预处理后的滤液。
步骤五 萃取除铁: 将滤液用萃取剂进行逆流萃取, 萃取剂由 N235 (混合三脂肪胺)、 异辛醇和煤油组成, N235:异辛醇:煤油的体积百分比为 15%~18%: 15 ~18 : 64%〜70%; 萃取剂与滤液的比例为 1:1, 萃取温度为 15〜45°C, 萃余水相为除铁稀磷酸。
N235属碱性萃取剂, 是 C8〜C10为主的混合三脂肪胺, N235在氯化物溶液中能萃取 那些与 C1—结合成络阴离子的 Fe3+, 萃铁能力极强, 其化合过程为:
R3N+HC1=R3NHC1
Fe+4Cl =(FeCl4)"
R3NHCl+(FeCl4) = R3NHFeCl4+Cl"
煤油为一种惰性溶剂, 其作为稀释剂与被萃取物不发生化学结合, 在萃取过程中用于改善 有机物的物理性能及控制萃取剂的萃取能力; 异辛醇作为添加剂, 用于增加 N235在煤油中 的溶解度, 保证萃取过程可靠进行。
其中, 按体积百分比计算, 萃取剂各组分的最佳比例 N235: 异辛醇: 煤油 =15%: 15%: 70%, 其对铁有较好的去除效果, 而且磷的损失率很低。
上述步骤中, 萃取过程产生的萃取相还可用纯水进行反萃, 纯水和萃取相的体积百分 比为 1:2, 反萃得到的有机相为经过再生后的萃取剂, 重新返回步骤五中进行萃取除铁, 从 而提高了滤液的使用效率, 降低了生产损耗。 步骤六 萃取: 以磷酸三丁酯和煤油的混合溶剂作为萃取剂, 对除铁稀磷酸进行至少十 级萃取, 煤油和磷酸三丁酯的体积比为 1:1〜2, 萃取温度为 15〜45°C, 水相和萃取相的体 积比为 1:3〜5, 萃取后工艺液体中的磷酸进入有机相, 杂质和游离盐酸留在水相中。
与之前工艺使用的磷酸三丁酯 +其它萃取剂 +煤油组成的混合萃取剂相比, 受其他萃取 剂与磷酸三丁酯水溶性不同的影响, 在长时间生产中, 之前工艺会出现比例失调、 不易控 制比例的缺点, 不能适合大规模工业化生产。 而本步骤中, 煤油是稀释剂, 磷酸三丁酯是 萃取剂, 使用磷酸三丁酯 +煤油的混合溶剂对磷酸进行萃取, 萃取剂自身难溶于水, 比例容 易控制, 萃取效果好, 过程简单, 可长时间稳定萃取, 同时, 萃取过程在 15〜45°C的常温 下进行, 还能减少能量消耗和对环境的依赖, 降低前期生产成本的投入, 简化生产过程。
当然, 为达到综合利用, 萃取过程中的萃余相还可进行去 CaCl2处理, 萃余相的 CaC # 液经中和、 过滤、 喷雾干燥、 分离后, 可以作为工业原料生产干燥剂、 防冻剂、 防腐剂等 产品, 也避免了硫酸法磷酸中产生大量石膏, 给排放过程带来困难。
步骤七 洗涤: 萃取后的有机相用 10wt%〜18wt%的稀磷酸溶液进行至少五级洗涤, 洗 涤时, 水相: 有机相的体积比 =1:20〜30。
步骤八 反萃: 用 0.5wt%〜1.5wt%的稀盐酸对洗涤后的有机相进行至少五级反萃, 反 萃时水相: 有机相 =1:10〜15, 反萃后的水相即为稀磷酸。 为进一步提高效率, 反萃后的有 机相还可用纯水进行至少五级反萃, 纯水和有机相的体积比为 1:2, 用纯水反萃后的有机相 返回步骤六中继续用于萃取。
此步骤中, 反萃段用稀盐酸反萃磷酸, 由于水相中氯离子含量较高, 使得 As、 F等杂 质存在于有机相中, 并在最后用纯水反萃时再反萃下来, 有效去除了其中含有的 As、 F等 杂质, 降低了杂质含量。 而用纯水反萃后的有机相, 不需单独进行回收便可重新用于萃取, 萃取剂的损失率低于 0.1%, 提高了萃取剂的利用率, 降低了生产成本。
由于萃取过程中, 洗涤段和反萃段都添加了酸, 极大的提高了萃取过程的萃取率, 副 产的含。&。12的萃余水相中, 磷酸含量极低, 不需再用石灰乳中和回收其中的 P205
步骤九 除杂: 在稀盐酸反萃制得的稀磷酸中加入 6Wt%〜12Wt%的Na2S溶液进行二次 除杂, Na2S溶液加入量为稀磷酸体积的 1%〜4%, 然后通过活性炭进行吸附, 再用精密过 滤器进行过滤。
此步骤可再次降低稀磷酸中杂质的含量, 特别是重金属 As、 Pb的含量, 以满足食品 级磷酸的指标要求。
步骤十 氧化: 在二次除杂后的稀磷酸中加入 30wt%的双氧水, 双氧水加入量为稀磷 酸体积的 0.3%〜0.5%, 以去除稀磷酸中所含的易氧化物。
步骤十一 蒸发浓縮: 将氧化后的稀磷酸进行预热, 并蒸发浓縮后得到含 H3P0475wt% 以上的磷酸, 蒸发的盐酸回收后, 返回到步骤二中继续用于酸解溶矿。
所用蒸发器可选用石墨蒸发器, 导热效率高, 防腐性能好。 盐酸的回收利用, 减少了 资源浪费, 节省了生产成本。
步骤十二 脱色、 过滤: 将浓縮的磷酸冷却后, 进行活性碳脱色和过滤处理, 即可得到 含 H3P0475wt%以上的食品级磷酸。
整个工艺过程, 采用分步进行的方式, 用 Na2S溶液在生产前期和后续阶段分别进行砷、 铅等重金属的去除, 去除过程简单、 可靠, 效果明显, 有效控制了成品磷酸中的杂质含量; 在酸解和反萃过程中, 采用盐酸添加稍微过量的方式, 不仅利于磷矿粉的充分酸解, 还有利 于后续对磷酸的萃取, 提高了萃取率; 所用萃取剂磷酸三丁酯, 自身难溶于水, 组分简单、 性能稳定, 萃取效果好, 利用率高, 在常温下的萃取过程, 对环境要求低, 特别适合长期工 业化萃取使用。 其液-液萃取工艺, 可控性强, 萃取和除杂率高, 成品磷酸中 H3P04含量达到 75wt%以上, 品质好, 无需净化即可用于食品工业, 对贫磷矿或富磷矿均可适用。
附图说明
图 1为本发明所述食品级磷酸的盐酸法生产工艺的结构流程图。
具体实施方式
本发明所述食品级磷酸的盐酸法生产工艺, 如图 1 所示, 首先, 磷矿石粉碎后加入盐 酸进行酸解, 在酸解过程中加入 Na2S溶液进行预除杂, 去除其中所含的砷和铅等重金属元 素, 降低杂质含量; 然后, 在工艺液体中加入絮凝剂进行过滤, 除去工艺液体中所含固体 杂质; 回收滤液后, 用萃取剂对滤液进行萃取除铁, 萃余水相即为除铁稀磷酸; 萃取相用 纯水进行反萃, 反萃后得到的有机相重新返回用于萃取除铁过程; 接着, 对除铁稀磷酸进 行萃取, 萃余相可去 CaCl2处理装置进行处理, 有机相用稀磷酸洗涤后用稀盐酸进行反萃, 制得稀磷酸溶液, 反萃后的有机相用纯水再次反萃后, 有机相返回萃取过程重新利用; 再 接着, 对反萃制得的稀磷酸溶液进行 Na2S溶液的除杂和活性炭吸附及精密过滤, 利用双氧 水去除易氧化物, 通过蒸发浓縮及冷却后, 得到含 H3P0475wt%以上的磷酸溶液, 蒸发浓縮 过程回收的盐酸还可返回用于酸解; 最后, 对制得的磷酸溶液进行脱色、 过滤, 即得到成 品磷酸。 实施例 1
取 200克含 P205约 20%的贫磷矿石, 粉碎至 20目以上后加入烧杯中; 加入 23wt%的盐 酸 400ml和一部分水,在搅拌条件下反应 20分钟后加入 6wt%的Na2S溶液 14ml进行预除杂, 之后加入 0.1^%的絮凝剂 10ml絮凝沉淀,然后再用滤纸过滤;用体积百分数 N235:异辛醇: 煤油 =15%: 15%: 70%的混合溶剂对滤液进行萃取除铁, 萃取温度为 20~30°C, 萃取相: 水 相 =1 : 1, 所得萃余水相即为除铁稀磷酸; 接着, 用磷酸三丁酯和煤油的混合溶剂作为萃取 剂对除铁稀磷酸进行十级萃取, 萃取温度为 20-30°C, 按体积比, 磷酸三丁酯: 煤油 =1 : 1, 萃取时水相: 有机相 =1:4; 再接着, 对萃取得到的有机相用 15wt%的稀磷酸溶液进行五级洗 涤, 洗涤时水相: 有机相 =1:25; 然后, 用 lwt%的稀盐酸对有机相进行五级反萃, 反萃得到 的水相即为稀磷酸溶液, 反萃时水相: 有机相 =1:10, 反萃后的有机相再用纯水进行五级反 萃, 使有机相可以返回到萃取过程中循环利用, 用纯水反萃时的水相: 有机相 =1:10; 再接 着, 在稀磷酸溶液中加入 6Wt%的Na2S溶液 4ml进行除杂; 在稀磷酸中加入 5g活性碳搅拌除 去其中的有机物; 用滤纸进行过滤; 加入 30^%的双氧水 1ml去除稀磷酸中的易氧化物; 对稀磷酸溶液进行蒸发浓縮, 蒸发温度为 158°C ; 在冷却至室温的稀磷酸中加入 lg活性碳 搅拌脱色, 然后用砂芯漏斗过滤得到无色透明的成品磷酸 56.4克。 重复本实验三次, 其中 第二次和第一次完全相同; 第三和第四次实验中不在反应过程加 Na2S溶液进行预除杂, 其 余步骤完全相同。
依据 GB 3149-2004 《食品添加剂-磷酸》, 作为食品添加剂的磷酸应符合下表的要求:
Figure imgf000008_0001
对本实施例所制备的四组成品磷酸, 用重量法测定 H3P04 的含量, 用标准曲线法测定 F 的含量, 用 ICP-MS检测其中 As、 Pb的含量, 用滴定法测定易氧化物 (以 H3P03计) 的含量。 经过测定, 第一组和第二组产品达到了食品级, 而未在反应过程中加入 Na2S溶液进行预除 杂的第三组和第四组产品未达到食品级标准, 具体数据如下: 成品质量 H3PO4 F— As Pb H3PO3 第一组 56.5g 83.2% 0.0005% 0.00004% 0.0004% 0.007%
第二组 56.0g 83.6% 0.0007% 0.00003% 0.0003% 0.009%
第三组 56.3g 84.5% 0.0009% 0.00008% 0.0006% 0.010%
第四组 56.1g 85.3% 0.0008% 0.00007% 0.0007% 0.009%
由此可以看出, 在酸解过程中用 Na2S溶液进行预除杂, 可以有效保证成品磷酸中杂质 含量处在一个较低的水平, 而不经过预除杂的成品磷酸中杂质含量明显偏高。 这说明在反 应过程中进行预除杂可以有效降低成品磷酸中的杂质含量。 实施例 2
将粉碎好的 100公斤磷矿粉, P205含量约为 20%,投入反应槽中,加入质量分数为 23% 的盐酸 0.2m3进行酸解, 在搅拌条件下反应 20分钟后加入 7L质量分数为 6%的 Na2S溶液进 行预除杂, 然后加入 0.1^%的絮凝剂 3.5L絮凝沉淀, 再进行过滤; 用体积百分数, N235: 异辛醇: 煤油 =15% : 15%: 70%的混合溶剂对滤液进行萃取除铁, 萃取温度为 20~30°C, 萃 取相: 水相 =1 : 1, 所得萃余水相即为除铁稀磷酸; 接着, 按体积比, 磷酸三丁酯: 煤油 =1:1 的混合溶剂对除铁稀磷酸进行十级萃取, 萃取温度为 20~30°C, 萃取时水相: 有机相 =1 : 5; 对萃取得到的有机相用 10Wt%的稀磷酸溶液进行五级洗涤, 洗涤时水相: 有机相 =1:20; 用 lWt%的稀盐酸对有机相进行五级反萃得到稀磷酸溶液, 反萃时水相: 有机相 =1:10; 反萃后 的有机相再用水进行五级反萃, 反萃得到的有机相重新用于萃取过程, 用纯水反萃时水相: 有机相 =1:10; 在稀盐酸反萃得到的稀磷酸溶液中加入 5L质量分数为 6%的 Na2S溶液进行除 杂, 然后送入除杂罐去除稀磷酸中的有机物; 接着在稀磷酸中加入 30^%的双氧水 0.4L去 除易氧化物, 并送入进入蒸发器中蒸发浓縮, 蒸发温度为 158°C〜164°C ; 稀磷酸冷却后进 入脱色塔脱色, 之后过滤得到无色透明的成品磷酸 28.4千克。 重复此中试实验两次, 第二 次和第一次所有步骤完全一样, 第三次在萃取过程中使用去离子水代替稀盐酸对有机相进 行反萃, 其余步骤和第一次完全一样。
依据 GB 3149-2004 《食品添加剂-磷酸》, 对本实施例所制备的三组成品磷酸, 用重量 法测定 H3P04 的含量, 用标准曲线法测定 F的含量, 用 ICP-MS检测其中 As、 Pb的含量, 用 滴定法测定易氧化物 (以 H3P03计) 的含量。 经测定, 前两组产品均达到食品级, 第三组产 品中 F和 As含量超标, 未达到食品级。 具体数据如下: 成品质量 H3PO4 F— As Pb H3PO3 第一组 27.4kg 85.7% 0.0008% 0.00004% 0.0004% 0.009%
第二组 27.5kg 0.0007% 0.00004% 0.0003% 0.011%
第三组 27.9kg 86.3% 0.0011% 0.00007% 0.0004% 0.008%
由此可以看出, 在萃取过程中用稀盐酸代替去离子水对有机相进行反萃, 可以使成品憐酸中的杂质含
0
量处在一个较低的水平。 这说明使用稀盐酸对有机相进行反萃效果更好。

Claims

1、 食品级磷酸的盐酸法生产工艺, 其特征在于, 包括如下步骤:
( 1 ) 原料制备: 以含 P205 >5wt%的贫磷矿或富磷矿为原料, 粉碎至 20目以上, 形成 磷矿粉;
(2) 酸解: 在搅拌条件下用 15Wt%〜35Wt%的盐酸对制备好的磷矿粉进行酸解, 盐酸 的摩尔比用量为磷矿粉中钙全部转化为氯化钙所需氯化氢理论用量的 95%〜110%, 酸解反 应时间为 15〜45分钟;
(3)预除杂:在酸解后的工艺液体中加入 6Wt%〜12Wt%的Na2S溶液进行预除杂, Na2S 溶液加入量为工艺液体体积的 2%〜4%;
(4) 过滤: 在除杂后的工艺液体中加入絮凝剂絮凝沉淀, 过滤后得到所需滤液;
(5) 萃取除铁: 将滤液用萃取剂进行逆流萃取, 所述萃取剂由 N235、 异辛醇和煤油 组成; 所述萃取剂与滤液的比例为 1:1, 萃取温度为 15〜45°C, 萃余水相为除铁稀磷酸;
(6)萃取: 以磷酸三丁酯和煤油的混合溶剂作为萃取剂, 对除铁稀磷酸进行至少十级 萃取, 煤油和磷酸三丁酯的体积比为 1:1〜2, 萃取温度为 15〜45°C, 萃取后工艺液体中的 磷酸进入有机相, 杂质和游离盐酸留在水相中, 水相和萃取相的体积比为 1:3〜5;
( 7)洗涤: 萃取后的有机相用 10wt%〜18wt%的稀磷酸溶液进行至少五级洗涤, 洗涤 时, 水相: 有机相的体积比 =1:20〜30;
( 8) 反萃: 用 0.5wt%〜1.5wt%的稀盐酸对洗涤后的有机相进行至少五级反萃, 反萃 时水相: 有机相 =1:10〜15, 反萃后的水相即为稀磷酸;
(9) 除杂: 在反萃制得的稀磷酸中加入 Na2S溶液进行二次除杂并通过活性炭吸附, 再 用精密过滤器过滤;
( 10) 氧化: 加入双氧水, 去除稀磷酸中所含的易氧化物;
( 11 ) 蒸发浓縮: 将氧化后的稀磷酸进行预热, 并蒸发浓縮后得到含 H3P0475wt%以上 的磷酸, 蒸发的盐酸回收后返回到步骤 (2) 中用于酸解溶矿;
( 12) 脱色、 过滤: 将浓縮后的磷酸冷却, 并进行活性碳脱色和过滤处理, 得到含 H3P0475wt 以上的食品级磷酸。
2、 根据权利要求 1所述的食品级磷酸的盐酸法生产工艺, 其特征在于, 所述盐酸的质 量百分比为 20%-25%, 酸解反应时间为 30分钟, 盐酸用量为理论用量的 105%。
3、 根据权利要求 1所述的食品级磷酸的盐酸法生产工艺, 其特征在于, 所述絮凝剂为 分子量大于 1000万道尔顿的聚丙烯酰胺溶液, 絮凝剂浓度为 0.05wt%〜0.2wt%, 絮凝剂用 量为工艺液体体积的 1%〜3%。
4、根据权利要求 1所述的食品级磷酸的盐酸法生产工艺, 其特征在于, 所述步骤(5 ) 中, N235: 异辛醇: 煤油的体积百分比为 15%~18%: 15 ~18 : 64%~70%。
5、根据权利要求 1所述的食品级磷酸的盐酸法生产工艺, 其特征在于, 所述步骤(5 ) 中还包括用纯水对萃取相进行反萃, 反萃得到的有机相返回步骤 (5 ) 重新用于萃取除铁, 所述纯水和萃取相的体积百分比为 1:2, 反萃得到的有机相为经过再生的萃取剂。
6、根据权利要求 1所述的食品级磷酸的盐酸法生产工艺, 其特征在于, 所述步骤(8 ) 中, 反萃后的有机相用纯水进行至少五级反萃, 所述纯水和有机相的体积百分比为 1:2, 反 萃后的有机相返回步骤 (6) 中继续萃取, 反萃后的有机相为经过再生的萃取剂。
7、根据权利要求 1所述的食品级磷酸的盐酸法生产工艺, 其特征在于, 所述步骤(9) 中, 反萃制得的稀磷酸中加入 6wt%〜12Wt%的Na2S溶液进行二次除杂, Na2S溶液加入量为 稀磷酸体积的 1%〜4%。
8、根据权利要求 1所述的食品级磷酸的盐酸法生产工艺,其特征在于,所述步骤(10) 中, 在稀磷酸中加入 30wt%的双氧水, 双氧水加入量为稀磷酸体积的 0.3%〜0.5%。
PCT/CN2012/077645 2011-12-23 2012-06-27 食品级磷酸的盐酸法生产工艺 Ceased WO2013091367A1 (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201110436529.4 2011-12-23
CN201110436529.4A CN102515134B (zh) 2011-12-23 2011-12-23 食品级磷酸的盐酸法生产工艺

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2013091367A1 true WO2013091367A1 (zh) 2013-06-27

Family

ID=46286288

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/CN2012/077645 Ceased WO2013091367A1 (zh) 2011-12-23 2012-06-27 食品级磷酸的盐酸法生产工艺

Country Status (3)

Country Link
CN (1) CN102515134B (zh)
JO (1) JO3135B1 (zh)
WO (1) WO2013091367A1 (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102992296A (zh) * 2012-11-09 2013-03-27 凯恩德利(北京)科贸有限公司 一种盐酸法磷酸生产工艺
CN104986746B (zh) * 2015-08-07 2017-09-22 中化重庆涪陵化工有限公司 提高湿法磷酸净化萃取率的方法
CN110116997A (zh) * 2019-06-25 2019-08-13 山东鲁北企业集团总公司 一种湿法磷酸净化除铁的方法
CN114832747A (zh) * 2022-04-06 2022-08-02 瓮福(集团)有限责任公司 一种磷酸净化脱砷装置
CN114804047A (zh) * 2022-04-06 2022-07-29 瓮福(集团)有限责任公司 一种磷酸净化脱砷工艺
CN114772573A (zh) * 2022-05-29 2022-07-22 四川金地亚美科技有限公司 一种三聚磷酸钾钠的生产工艺
CN115924871B (zh) * 2022-12-02 2023-09-15 上海太洋科技有限公司 一种光学级偏磷酸铜的制备方法
CN115893353A (zh) * 2023-01-09 2023-04-04 贵州胜威化工新材料研究院有限公司 一种正磷酸铁材料的合成方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3573005A (en) * 1968-10-24 1971-03-30 Israel Mining Ind Inst For Res Process for cleaning phosphoric acid
US4256716A (en) * 1979-03-01 1981-03-17 Occidental Research Corporation Process for treating loaded extractant from purification of phosphoric acid by extraction
CN1789116A (zh) * 2004-12-14 2006-06-21 自贡鸿鹤化工股份有限公司 盐酸法生产磷酸联产石膏的方法
CN102134063A (zh) * 2011-01-12 2011-07-27 姚鼎文 盐酸法一步萃取从中低品位磷矿制造工业磷酸、工业磷铵和食品级磷酸的方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101774556B (zh) * 2010-01-28 2011-12-07 四川大学 盐酸分解中低品位磷矿制备工业级和食品级磷酸的方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3573005A (en) * 1968-10-24 1971-03-30 Israel Mining Ind Inst For Res Process for cleaning phosphoric acid
US4256716A (en) * 1979-03-01 1981-03-17 Occidental Research Corporation Process for treating loaded extractant from purification of phosphoric acid by extraction
CN1789116A (zh) * 2004-12-14 2006-06-21 自贡鸿鹤化工股份有限公司 盐酸法生产磷酸联产石膏的方法
CN102134063A (zh) * 2011-01-12 2011-07-27 姚鼎文 盐酸法一步萃取从中低品位磷矿制造工业磷酸、工业磷铵和食品级磷酸的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN102515134A (zh) 2012-06-27
CN102515134B (zh) 2014-04-16
JO3135B1 (ar) 2017-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2013091367A1 (zh) 食品级磷酸的盐酸法生产工艺
CN114031057B (zh) 湿法磷酸生产工业磷酸及联产聚磷酸铵或固体磷酸的方法
CN102220488A (zh) 一种从磷矿中分离稀土的方法
CN103818967B (zh) 粉煤灰酸法生产氧化铝过程中酸性废液的处理方法
CN114438347B (zh) 高氯含钒溶液中提取制备高纯氧化钒的方法
CN1665745B (zh) 磷酸和/或其盐的生产方法以及如此获得的产物
CN106350671B (zh) 一种从石煤酸浸液中净化富集钒的方法
CN104843789A (zh) 一种提纯五氧化二钒的方法
CN111170373A (zh) 一种四水氯化亚铁的制备方法
CN105600763A (zh) 一种氟化盐净化法生产工业磷酸一铵的方法
CN115403018A (zh) 利用高杂磷酸制备磷酸铁的方法和正极材料的制备方法
CN108609592A (zh) 溶剂萃取法净化湿法磷酸联产磷酸二氢钾的方法
CN117580805B (zh) 一种废旧磷酸铁锂的回收利用方法
CN103014378A (zh) 一种钒液的提纯方法
CN116814986A (zh) 一种从锂矿中回收锂的方法及其应用
CN115974019A (zh) 一种溶剂萃取法净化湿法磷酸的方法
CN107760885B (zh) 一种从盐湖原卤水中提取低浓度锂的方法
CN107777691A (zh) 一种酸性含氟废水中氟资源的回收方法
CN105543475B (zh) 从含稀土磷矿中富集和回收稀土的方法
CN111646546B (zh) 混合稀土碱性废水的处理方法及用途
CN111573890B (zh) 氯化铵废水的综合利用方法
CN101525131B (zh) 有机溶剂法萃取湿法磷酸过程中萃取相磷酸反萃的方法
CN108328592A (zh) 一种采用湿法磷酸为原料生产磷酸氢镁的工艺
CN110835696A (zh) 一种五氧化二钒的制备方法
CN108622869B (zh) 溶剂萃取法净化湿法磷酸的方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12859020

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

32PN Ep: public notification in the ep bulletin as address of the adressee cannot be established

Free format text: NOTING OF LOSS OF RIGHTS PURSUANT TO RULE 112(1) EPC (EPO FORM 1205A DATED 24.11.2014)

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 12859020

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1