CN106241763A - 一种磷铵料浆过滤装置及其过滤方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及磷铵料浆过滤技术领域，尤其是一种磷铵料浆过滤装置及其过滤方法，通过对进入过滤装置的磷铵料浆的pH值、温度以及磷铵比重、含固量进行界定，确保磷铵料浆进入过滤装置中后，液体能够快速渗透入滤袋内部，使得滤袋支撑成型，再结合曝气反渗过滤处理，能够有效的使得滤液进入滤袋内部，进而将杂质残留在滤袋外表面，并且结合倒袋处理和清洗处理，使得滤袋再生，而且避免了滤液粘度较高使得过滤困难，提高了滤液中磷铵纯度，充分确保了磷铵盐产品的品质。
Description
技术领域
本发明涉及磷铵料浆过滤技术领域，尤其是一种磷铵料浆过滤装置及其过滤方法。
背景技术
二水法湿法磷酸静置沉降过程中，将析出大量的固体沉淀渣，渣中主要成分为磷石膏和(Fe,Al)3KH14(PO4)8·4H2O络合物，同时还含有大量的可溶性杂质，例如镁离子、钙离子、铁离子、铝离子、硫酸根、氟硅酸根等；在湿法磷酸与氨中和反应过程中，这些杂质将会生成多种复杂的化合物，严重影响磷铵料浆的粘度以及磷铵料浆的产品组成、物理特性和五氧化二磷的溶解性等。因此，对于湿法磷酸直接生产精细磷铵盐产品时，需要对磷铵料浆进行过滤除杂处理，使得制备磷铵盐产品的品质较高。
传统的磷铵料浆过滤方法主要有三种，重力沉降、离心分离、过滤机过滤；而重力沉降需要配套装置庞大，投资及运行维护费用较高，且高黏度的磷铵料浆中细小的固体不溶物不易快速沉降，此外，固体不溶物重力沉降过程中因料浆温度的降低将伴随磷铵盐晶体析出，影响磷铵料浆利用率；离心分离设备装配复杂，维修不便，投资及能耗较高，且高粘性的磷铵料浆极易堵塞离心转动部件；过滤设备当前主要为板框压滤机及带式过滤机等，过滤机均为间歇性操作，装置切换频繁，滤布清洗不便，对于过滤含有一定量硅胶的磷铵料浆，设备开机率极低。
由此可见，现有技术中的磷铵料浆过滤方法存在着众多的缺陷，都很难确保磷铵料浆的利用率较高的同时，能够改善磷铵盐产品的品质，阻碍了湿法磷酸直接制备精细磷铵盐产品的发展。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种磷铵料浆过滤装置及其过滤方法。
具体是通过以下技术方案得以实现的：
一种磷铵料浆过滤方法，包括以下步骤：
(1)在滤浆槽中，将湿法磷酸与氨中和反应的料浆配制成pH值为3-5，温度为70-90℃，含固量为1-2％，磷铵比重为1.1-1.3的磷铵料浆；
(2)将磷铵料浆送入过滤装置中，通过曝气反渗过滤处理，使得磷铵料浆的滤液进入过滤装置的滤袋内，磷铵料浆的滤渣留在过滤装置滤袋的外表面和在过滤装置中沉积，待滤袋外表面被渣层封堵，并且滤袋内部滤液量不再增加时，开始倒袋处理，使得滤液进入滤液槽；倒袋完成后，从清洗液槽中放入清洗液，冲洗滤袋外表面，使得滤渣向下沉，并清洗过滤装置，即可。
所述的步骤，还包括在将磷铵料浆送入过滤装置后，其滤液渗透到过滤装置的滤袋内部，滤渣在过滤装置中沉积时，其轻质滤渣从轻质渣浆反冲孔进入滤浆槽反冲配制磷铵料浆；重质渣浆从重质渣浆反冲孔进入渣浆槽，检测渣浆浓度，若五氧化二磷浓度较高，并且不满足环保排放标准，则返回滤浆槽配制磷铵料浆；若五氧化二磷浓度较低，并且满足环保排放标准，则排放。
所述的步骤，还包括在将磷铵料浆送入过滤装置后，滤液渗透到过滤装置的滤袋内，滤液的上层清液不断向过滤装置的多孔管板增多，并在此过程中，滤液中浓度较低的成分向下沉，使得上层清液浓度较低，并将该浓度低的上层清液通过滤液回流口进入滤浆槽配制磷铵料浆和/或通过去清洗液槽口进入清洗液槽。
所述的步骤，在将磷铵料浆送入过滤装置中，采用压力为0.15-0.35MPa的压缩空气通入过滤装置底部进行曝气处理，曝气处理时间为1-2h。
所述的步骤，在倒袋完成后，其从清洗液槽中放入清洗液清洗过程中，将其采用压力为0.15-0.25MPa的压缩空气进行曝气处理，曝气时间直至滤袋外表面渣层清洗掉。
所述的步骤，在从清洗液槽中放入清洗液清洗过程中，是先将清洗液放入浸泡25-30min后，再将其采用压力为0.15-0.25MPa的压缩空气进行曝气处理。
所述的过滤装置，包括筒体、多孔管板、滤袋、去滤液槽口、磷铵料浆入口、曝气孔，其中，筒体内部设置有多孔管板、多孔管板上的孔与滤袋的袋口连通，在筒体靠近顶部的侧壁上设置有去滤液槽口，在筒体靠近底部侧壁上分别设置有磷铵料浆入口和曝气孔；
所述的装置，还包括设置在筒体靠近顶部的侧壁上的滤液回流口和去清洗液槽口和设置筒体靠近底部的侧壁上的清洗液入口；
所述的装置，还包括设置在筒体底部的重质渣浆反冲孔和设置在筒体靠近底部的侧壁上的轻质渣浆反冲孔。
所述的过滤装置，曝气孔的轴向中心线位于滤袋的底部。
所述的过滤装置，还包括用于支撑该装置的支撑杆；所述的支撑杆至少为2根。
所述的装置，滤袋为高分子分离膜，其中设置有支撑件，使得滤袋能够支撑稳固成型，并且该支撑件能够自由滑出。
与现有技术相比，本发明的技术效果体现在：
通过对进入过滤装置的磷铵料浆的pH值、温度以及磷铵比重、含固量进行界定，确保磷铵料浆进入过滤装置中后，液体能够快速渗透入滤袋内部，使得滤袋支撑成型，再结合曝气反渗过滤处理，能够有效的使得滤液进入滤袋内部，进而将杂质残留在滤袋外表面，并且结合倒袋处理和清洗处理，使得滤袋再生，而且避免了滤液粘度较高使得过滤困难，提高了滤液中磷铵纯度，充分确保了磷铵盐产品的品质。
本发明创造最为突出的是，磷铵料浆过滤成本较低，能耗低，设备简单，设备成本低，滤袋清洗方便。
附图说明
图1为本发明的磷铵料浆过滤工艺流程示意图。
A-滤液槽B-清洗液槽C-压缩气体D-过滤装置E-滤浆槽F-渣浆槽。
图2为过滤装置结构示意图。
1-滤液回流口 2-去滤液槽口 3-去清洗液槽口 4-多孔管板 5-滤袋 6-清洗液入口 7-曝气孔 8-轻质渣浆反冲孔 9-重质渣浆反冲孔10-支撑杆 11-磷铵料浆入口 12-筒体。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施方式来对本发明的技术方案做进一步的限定，但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。
实施例
本发明的具体原理和具体操作方式是按照以下方式进行的，本领域技术人员可以根据以下内容对本发明创造的整体方案进行理解：
一种磷铵料浆过滤方法，包括以下步骤：
(1)在滤浆槽E中，将湿法磷酸与氨中和反应的料浆配制成pH值为3-5，温度为70-90℃，含固量为1-2％，磷铵比重为1.1-1.3的磷铵料浆；
(2)将磷铵料浆送入过滤装置D中，通过曝气反渗过滤处理，使得磷铵料浆的滤液进入过滤装置D的滤袋5内，磷铵料浆的滤渣留在过滤装置D滤袋5的外表面和在过滤装置D中沉积，待滤袋5外表面被渣层封堵，并且滤袋5内部滤液量不再增加时，开始倒袋处理，使得滤液进入滤液槽A；倒袋完成后，从清洗液槽B中放入清洗液，冲洗滤袋外表面，使得滤渣向下沉，并清洗过滤装置D，即可。提高了滤液纯度，确保了磷铵盐产品的品质，而且实现了滤液沉降曾浓。通过曝气反渗过滤处理，使得渣层残留在过滤装置中，或者通过过滤装置的轻质渣浆反冲孔或者重质渣浆反冲孔排除过滤装置，使得磷铵料浆滤液得到纯化，结合处理过程曝气处理，使得滤渣粘附在滤袋外表面的速率减慢，并且确保粘附在滤袋外表面的渣层为疏松多孔蜂窝状，避免滤袋再生困难，降低了对滤袋外表面清洗难度，实现了过滤装置的重复再生应用，降低了成本。
在某些实施例中，上述的步骤，还包括在将磷铵料浆送入过滤装置D后，其滤液渗透到过滤装置D的滤袋5内部，滤渣在过滤装置D中沉积时，其轻质滤渣从轻质渣浆反冲孔8进入滤浆槽E反冲配制磷铵料浆；重质渣浆从重质渣浆反冲孔9进入渣浆槽F，检测渣浆浓度，若五氧化二磷浓度较高，并且不满足环保排放标准，则返回滤浆槽E配制磷铵料浆；若五氧化二磷浓度较低，并且满足环保排放标准，则排放。
在某些实施例中，上述的步骤，还包括在将磷铵料浆送入过滤装置D后，滤液渗透到过滤装置D的滤袋5内，滤液的上层清液不断向过滤装置D的多孔管板4增多，并在此过程中，滤液中浓度较低的成分向下沉，使得上层清液浓度较低，并将该浓度低的上层清液通过滤液回流口1进入滤浆槽E配制磷铵料浆和/或通过去清洗液槽口3进入清洗液槽B。
在某些实施例中，上述的步骤，在将磷铵料浆送入过滤装置D中，采用压力为0.15MPa或0.25MPa或0.35MPa或0.2MPa的压缩空气通入过滤装置底部进行曝气处理，曝气处理时间为1h或2h或1.5h或1.1h。降低了过滤装置负荷，降低了成本和能耗。
在某些实施例中，上述的步骤，在倒袋完成后，其从清洗液槽B中放入清洗液清洗过程中，将其采用压力为0.15MPa或0.25MPa或0.2MPa的压缩空气进行曝气处理，曝气时间直至滤袋外表面渣层清洗掉。
在某些实施例中，上述的步骤，在从清洗液槽中放入清洗液清洗过程中，是先将清洗液放入浸泡25min或30min或28min后，再将其采用压力为0.15MPa或0.25MPa或0.2MPa的压缩空气进行曝气处理。
在某些实施例中，上述的过滤装置，包括筒体12、多孔管板4、滤袋5、去滤液槽口2、磷铵料浆入口11、曝气孔7，其中，筒体12内部设置有多孔管板4、多孔管板4上的孔与滤袋5的袋口连通，在筒体12靠近顶部的侧壁上设置有去滤液槽口2，在筒体12靠近底部侧壁上分别设置有磷铵料浆入口11和曝气孔7；
所述的装置，还包括设置在筒体12靠近顶部的侧壁上的滤液回流口1和去清洗液槽口3和设置筒体12靠近底部的侧壁上的清洗液入口6；
所述的装置，还包括设置在筒体12底部的重质渣浆反冲孔9和设置在筒体12靠近底部的侧壁上的轻质渣浆反冲孔8。
在某些实施例中，上述的过滤装置，曝气孔7的轴向中心线位于滤袋5的底部。
在某些实施例中，上述的过滤装置，还包括用于支撑该装置的支撑杆10；所述的支撑杆为2根、3根。
在某些实施例中，上述的装置，滤袋5为高分子分离膜，其中设置有支撑件，使得滤袋5能够支撑稳固成型，并且该支撑件能够自由滑出。
本发明创造中，利用了循环处理，使得重质渣浆、轻质渣浆中的磷铵成分得到充分的吸收和利用，提高了磷铵料浆的利用率，提高了滤液中磷铵成分的浓度，降低了磷铵盐产品中的杂质含量，降低了磷铵料浆除杂难度，降低了磷铵料浆除杂成本。工艺步骤简单，易于工业化生产。
Claims (10)
1.一种磷铵料浆过滤方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)在滤浆槽中，将湿法磷酸与氨中和反应的料浆配制成pH值为3-5，温度为70-90℃，含固量为1-2％，磷铵比重为1.1-1.3的磷铵料浆；
(2)将磷铵料浆送入过滤装置中，通过曝气反渗过滤处理，使得磷铵料浆的滤液进入过滤装置的滤袋内，磷铵料浆的滤渣留在过滤装置滤袋的外表面和在过滤装置中沉积，待滤袋外表面被渣层封堵，并且滤袋内部滤液量不再增加时，开始倒袋处理，使得滤液进入滤液槽；倒袋完成后，从清洗液槽中放入清洗液，冲洗滤袋外表面，使得滤渣向下沉，并清洗过滤装置，即可。
2.如权利要求1所述的磷铵料浆过滤方法，其特征在于，所述的步骤，还包括在将磷铵料浆送入过滤装置后，其滤液渗透到过滤装置的滤袋内部，滤渣在过滤装置中沉积时，其轻质滤渣从轻质渣浆反冲孔进入滤浆槽反冲配制磷铵料浆；重质渣浆从重质渣浆反冲孔进入渣浆槽，检测渣浆浓度，若五氧化二磷浓度较高，并且不满足环保排放标准，则返回滤浆槽配制磷铵料浆；若五氧化二磷浓度较低，并且满足环保排放标准，则排放。
3.如权利要求1所述的磷铵料浆过滤方法，其特征在于，所述的步骤，还包括在将磷铵料浆送入过滤装置后，滤液渗透到过滤装置的滤袋内，滤液的上层清液不断向过滤装置的多孔管板增多，并在此过程中，滤液中浓度较低的成分向下沉，使得上层清液浓度较低，并将该浓度低的上层清液通过滤液回流口进入滤浆槽配制磷铵料浆和/或通过去清洗液槽口进入清洗液槽。
4.如权利要求1所述的磷铵料浆过滤方法，其特征在于，所述的步骤，在将磷铵料浆送入过滤装置中，采用压力为0.15-0.35MPa的压缩空气通入过滤装置底部进行曝气处理，曝气处理时间为1-2h。
5.如权利要求1所述的磷铵料浆过滤方法，其特征在于，所述的步骤，在倒袋完成后，其从清洗液槽中放入清洗液清洗过程中，将其采用压力为0.15-0.25MPa的压缩空气进行曝气处理，曝气时间直至滤袋外表面渣层清洗掉。
6.如权利要求5所述的磷铵料浆过滤方法，其特征在于，所述的步骤，在从清洗液槽中放入清洗液清洗过程中，是先将清洗液放入浸泡25-30min后，再将其采用压力为0.15-0.25MPa的压缩空气进行曝气处理。
7.如权利要求1-6任一项所述的磷铵料浆过滤方法，其特征在于，所述的过滤装置，包括筒体(12)、多孔管板(4)、滤袋(5)、去滤液槽口(2)、磷铵料浆入口(11)、曝气孔(7)，其中，筒体(12)内部设置有多孔管板(4)、多孔管板(4)上的孔与滤袋(5)的袋口连通，在筒体(12)靠近顶部的侧壁上设置有去滤液槽口(2)，在筒体(12)靠近底部侧壁上分别设置有磷铵料浆入口(11)和曝气孔(7)；
所述的装置，还包括设置在筒体(12)靠近顶部的侧壁上的滤液回流口(1)和去清洗液槽口(3)和设置筒体(12)靠近底部的侧壁上的清洗液入口(6)；
所述的装置，还包括设置在筒体(12)底部的重质渣浆反冲孔(9)和设置在筒体(12)靠近底部的侧壁上的轻质渣浆反冲孔(8)。
8.如权利要求7所述的磷铵料浆过滤方法，其特征在于，所述的过滤装置，曝气孔(7)的轴向中心线位于滤袋(5)的底部。
9.如权利要求7所述的磷铵料浆过滤方法，其特征在于，所述的过滤装置，还包括用于支撑该装置的支撑杆(10)；所述的支撑杆至少为2根。
10.如权利要求7所述的磷铵料浆过滤方法，其特征在于，所述的装置，滤袋(5)为高分子分离膜，其中设置有支撑件，使得滤袋(5)能够支撑稳固成型，并且该支撑件能够自由滑出。
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