CN111960395B - 磷酸生产中趁热真空过滤脱氟的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种磷酸生产中趁热真空过滤脱氟的方法及装置，包括过滤器、淋洗塔和喷头，淋洗塔上部连接真空泵，淋洗塔中部填充填料，填料下方留有淋洗塔空腔，淋洗塔底部连接氟硅酸导管，过滤器上部连接滤布，滤布下连接筛网，筛网下填充填料，过滤器底部连接磷酸导管，过滤器空腔和淋洗塔空腔通过抽滤管连通。将高温磷酸和磷石膏混合液，在过滤器里趁热真空过滤，并让热滤液在真空室内沿填料表面流淌，然后将真空抽滤汽抽入淋洗塔用水淋洗得氟硅酸。本方法能减少副产物中的含氟量、减少产品的含氟量，趁热过滤还能降低氟和磷酸产品以及副产物的结合度，降低处理难度；真空过滤能降低氟逸出的阻力；逸出的氟回收利用，产生新的经济价值。
Description
技术领域
本发明属于硫酸分解磷矿石制湿法磷酸的工艺技术领域，尤其涉及一种磷酸生产中趁热真空过滤脱氟的方法及装置。
背景技术
自然界存在的氟资源主要为萤石和磷矿石，是制造各类氟化物的原料。世界萤石资源主要分布在中国、蒙古、墨西哥、南非和加拿大等地。我国已探明萤石储量达1.3亿吨，是世界上萤石储量和产量最大(已探明储量占世界总储量的50％以上)、萤石品位最好的国家，从已经探明的萤石资源分布情况看，主要集中在内蒙古、浙江、福建、河南、江西等省区，这些省区的萤石矿床(点)数占全国萤石总矿床(点)数的70％，而储量占全国萤石总储量的90％。丰富的萤石储量为无机氟化工生产带来稳定的原料来源，也为我国无机氟化工的发展奠定了坚实基础。目前，我国萤石资源可开采储量约5000万吨，根据国内预测的萤石需求量，又考虑到平均每年萤石的出口量(80～100万吨)，可以推算出能够利用的萤石储量仅供开采15年左右。萤石是不可再生资源，我国工业的迅速发展必然会导致萤石资源短缺问题日益突出，并逐步成为氟化工发展的瓶颈。
磷矿石是我国比较丰富的矿产资源之一，储量居世界第二位。我国每年开采的磷矿石量达5000多万吨，并以5％的速度增长。磷矿石中氟的含量约为3％左右，从磷化工中回收氟资源，进而开发有机和无机氟化工高端材料，是当前一条既可提高资源综合利用率，延长磷化工产业链，又能推动磷化工清洁生产和高端氟材料产业可持续发展的道路。
磷矿浆与硫酸反应生产磷肥的过程中，逸出的含氟废气，经吸收得到氟硅酸后进一步加工为氟硅酸钠。上述现行工艺氟的利用率仅为10％，还有约90％的氟资源进入了磷酸和磷石膏中。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种磷酸生产中趁热真空过滤脱氟的方法及装置,进一步提取进入到磷酸和磷石膏中的氟，提高磷矿中氟的利用率。
磷酸生产中趁热真空过滤脱氟的装置，包括过滤器、淋洗塔和喷头，淋洗塔上部开有真空泵连接口，喷头和真空泵连接口下方填充有填料，填料下方留有淋洗塔空腔，淋洗塔底部连接有氟硅酸导管，氟硅酸导管插在氟硅酸槽内，所述过滤器中上部连接有滤布，滤布下方连接有筛网，筛网下方填充有填料，填料下方留有过滤器空腔，过滤器底部连接有磷酸导管，磷酸导管插在磷酸槽内，过滤器空腔和淋洗塔空腔通过抽滤管连通。
上述的磷酸生产中趁热真空过滤脱氟的装置，所述过滤器空腔的磷酸液位不能超过抽滤管的管口最低处，淋洗塔空腔的氟硅酸液位也不能超过抽滤管的管口最低处。
上述的磷酸生产中趁热真空过滤脱氟的装置，所述筛网紧挨滤布。
上述的磷酸生产中趁热真空过滤脱氟的装置，所述筛网下方填充的填料为磷酸填料。
上述的磷酸生产中趁热真空过滤脱氟的装置，所述滤布能够截留磷石膏，同时允许磷酸通过。
上述的磷酸生产中趁热真空过滤脱氟的装置，所述磷酸槽内的磷酸液位需高于磷酸导管的最低处，氟硅酸槽内的氟硅酸液位高于氟硅酸导管的最低处。
上述的磷酸生产中趁热真空过滤脱氟的装置，所述磷酸填料为拉西环。
上述的磷酸生产中趁热真空过滤脱氟的装置，还包括保温装置，保温装置对过滤器进行保温。
磷酸生产中趁热真空过滤脱氟的方法，利用上述任一项所述的磷酸生产中趁热真空过滤脱氟的装置，将磷矿浆和硫酸反应得到的高温磷酸和磷石膏混合液，先在过滤器里趁热真空过滤，并让热滤液在真空室内沿填料表面流淌，然后将真空抽滤汽抽入淋洗塔用水淋洗得氟硅酸。
上述的磷酸生产中趁热真空过滤脱氟的方法，趁热真空过滤的方法是保温。
本发明的有益效果是：本发明将高温磷酸和磷石膏混合液趁热真空过滤，让热滤液在填料表面流淌，能减少副产物中的含氟量，减少对环境的污染；同时磷酸和磷酸等产品的含氟量也减少，品质提高；趁热过滤还能降低氟和磷酸产品以及副产物的结合度，降低处理难度，提高处理效率；真空过滤能降低氟逸出的阻力，提高效率；逸出的氟回收利用，产生新的经济价值；吸收塔内，喷淋的液滴与上升的蒸汽逆向接触，液滴在下降过程中易溶气体氟化物不断溶入，氟含量逐渐增加；气体在上升过程中氟含量逐渐减少；磷酸导管和氟硅酸导管不止有导流产品的作用，还具有液封的作用，从而防止氟蒸汽外逸。本发明能对进入到磷酸和磷石膏里的氟进一步提取，将氟的利用率提高3-5％。
附图说明
图1为本发明的磷酸生产中趁热真空过滤脱氟的装置的结构示意图。
图中1-混合液，2-磷石膏，3-滤布，4-筛网，5-磷酸填料，6-过滤器，7-磷酸槽，8-磷酸导管，9-抽滤管，10-氟硅酸槽，11-填料，12-喷头，13-淋洗塔，14-氟硅酸导管。
具体实施方式
实施例1
磷酸生产中趁热真空过滤脱氟的装置，包括过滤器6、淋洗塔13和喷头12，淋洗塔13上部开有真空泵连接口，以连接真空泵。喷头12和真空泵连接口下方填充有填料11，填料11下方留有淋洗塔空腔，淋洗塔13底部连接有氟硅酸导管14，氟硅酸导管14插在氟硅酸槽10内，所述过滤器6中上部连接有滤布3，滤布3下方连接有筛网4，筛网4下方填充有磷酸填料5，磷酸填料5下方留有过滤器空腔，过滤器6底部连接有磷酸导管8，磷酸导管8插在磷酸槽7内，过滤器空腔和淋洗塔空腔通过抽滤管9连通。
进一步地，上述的磷酸生产中趁热真空过滤脱氟的装置，所述过滤器空腔的磷酸液位不能超过抽滤管9的管口最低处，淋洗塔空腔的氟硅酸液位也不能超过抽滤管9的管口最低处。
进一步地，上述的磷酸生产中趁热真空过滤脱氟的装置，所述滤布3能够截留磷石膏2，同时允许磷酸通过。
进一步地，上述的磷酸生产中趁热真空过滤脱氟的装置，所述磷酸槽7内的磷酸液位需高于磷酸导管8的最低处，氟硅酸槽10内的氟硅酸液位高于氟硅酸导管14的最低处。
进一步地，上述的磷酸生产中趁热真空过滤脱氟的装置，所述筛网4紧挨滤布3。
进一步地，上述的磷酸生产中趁热真空过滤脱氟的装置，所述筛网4下方填充的填料为磷酸填料。
进一步地，上述的磷酸生产中趁热真空过滤脱氟的装置，所述磷酸填料为拉西环。
进一步地，上述的磷酸生产中趁热真空过滤脱氟的装置，还包括保温装置，保温装置对过滤器进行保温。保温装置采用现有技术中的一种。需要说明的是，本申请未详细描述的技术特征均采用现有技术。
实施例2
磷酸生产中趁热真空过滤脱氟的方法，利用上述磷酸生产中趁热真空过滤脱氟的装置，将磷矿浆和硫酸反应得到的高温磷酸和磷石膏2混合液1，先在过滤器6里趁热真空过滤，并让热滤液在真空室内沿磷酸填料5表面流淌，然后将真空抽滤汽抽入淋洗塔13用水淋洗得氟硅酸。本方法和装置对进入到磷酸和磷石膏里的氟进一步提取，能将氟的利用率提高3％-5％。
上述的磷酸生产中趁热真空过滤脱氟的方法，趁热真空过滤的方法是保温。
需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围，而所附权利要求意在涵盖落入本发明精神和范围中的这些修改或者等同替换。
Claims (5)
1.磷酸生产中趁热真空过滤脱氟的装置，包括过滤器、淋洗塔和喷头，其特征在于，淋洗塔上部开有真空泵连接口，喷头和真空泵连接口下方填充有填料，填料下方留有淋洗塔空腔，淋洗塔底部连接有氟硅酸导管，氟硅酸导管插在氟硅酸槽内，所述过滤器中上部连接有滤布，滤布下方连接有筛网，筛网下方填充有填料，填料下方留有过滤器空腔，过滤器底部连接有磷酸导管，磷酸导管插在磷酸槽内，过滤器空腔和淋洗塔空腔通过抽滤管连通；
筛网下方填充的填料为拉西环；
所述过滤器空腔的磷酸液位不能超过抽滤管的管口最低处，淋洗塔空腔的氟硅酸液位也不能超过抽滤管的管口最低处；
还包括保温装置，保温装置对过滤器进行保温。
2.如权利要求1所述的磷酸生产中趁热真空过滤脱氟的装置，其特征在于，所述筛网紧挨滤布。
3.如权利要求1所述的磷酸生产中趁热真空过滤脱氟的装置，其特征在于，所述滤布能够截留磷石膏，同时允许磷酸通过。
4.如权利要求1所述的磷酸生产中趁热真空过滤脱氟的装置，其特征在于，所述磷酸槽内的磷酸液位需高于磷酸导管的最低处，氟硅酸槽内的氟硅酸液位高于氟硅酸导管的最低处。
5.磷酸生产中趁热真空过滤脱氟的方法，其特征在于，利用上述权利要求1～4任一项所述的磷酸生产中趁热真空过滤脱氟的装置，将磷矿浆和硫酸反应得到的高温磷酸和磷石膏混合液，先在过滤器里趁热真空过滤，并让热滤液在真空室内沿填料表面流淌，然后将真空抽滤汽抽入淋洗塔用水淋洗得氟硅酸；趁热真空过滤时进行保温。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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