[实用新型]一种用于去除湿法磷酸溶液中镁离子的离子膜电解槽

说明书

技术领域

本实用新型涉及湿法磷酸净化技术领域，尤其是一种用于去除湿法磷酸溶液中镁离子的离子膜电解槽。

背景技术

由于我国磷矿中镁杂质含量较高，因此在生产湿法磷酸时，磷酸溶液中含较多镁离子。镁的存在会增大液体黏度，降低磷酸浓度，影响磷酸肥料产品品质。国外因其磷矿品质较高，含镁量较少，多采用化学沉淀法进行除镁，但该法消耗大，且净化深度不够；国内磷矿含镁量较高，除镁技术包括离子交换树脂法、液膜分离法、浓缩法、电渗透法等，这些方法各有利弊，且都只处于试验阶段，尚未有经济可行的方法达到深度净化的要求。

实用新型内容

本实用新型提供一种用于去除湿法磷酸溶液中镁离子的离子膜电解槽，以达到高效、经济的去除湿法磷酸溶液中镁离子的目的。利用阳离子交换膜的选择透过性，将溶液中镁离子与磷酸根离子彻底分离，收集阳极室内溶液，即为脱镁磷酸溶液；阴极室内为富集镁等金属离子的溶液，利用石灰乳对其进行沉淀，成本低廉，效果稳定，经沉淀处理的溶液仅需进行简单的废水处理，即可实现循环利用。本实用新型还可通过增加电解单元数量，或串联电解槽组建机组的方法提高净化效率，实现湿法磷酸溶液大规模脱镁处理。

为了实现本实用新型的目的，拟采用以下技术：

一种用于去除湿法磷酸溶液中镁离子的离子膜电解槽，其特征在于，包括电解槽体、控制开关、磷酸溶液输送管道、阳极液管道、沉降管道、阴极液管道和槽体支架，所述控制开关设置于电解槽体一端，所述槽体支架设置于电解槽体底部，所述磷酸溶液输送管道设置于电解槽体一侧中间位置，所述阳极液管道设置于所述磷酸溶液输送管道同侧地面上，所述沉降管道设置于所述磷酸溶液输送管道对侧所述槽体支架上，所述阴极液管道设置于所述沉降管道同侧地面上，所述沉降管道和所述阴极液管道通过连接管连通；所述电解槽体由电解单元并联构成，所述电解单元由阳极电极、阴极电极和离子膜构成，所述阳极电极和阴极电极设置于两端，所述离子膜设置于中间位置，所述阳极电极和所述离子膜构成阳极室，所述阴极电极和所述离子膜构成阴极室；所述磷酸溶液输送管道通过分流管与所述阳极室顶部连通，所述阳极液管道通过阳极液收集管与所述阳极室底部连通，所述沉降管道通过阴极液收集管与所述阴极室底部连通。

进一步，所述离子膜为阳离子交换膜。

进一步，所述沉降管道底部铺装石灰乳。

本实用新型的有益效果是：

1.将镁离子与酸根离子彻底分离，并可分别收集，达到高效脱镁目的。

2.利用石灰乳沉降金属离子，经济、高效，沉降后的溶液仅需简单处理，即可实现再利用，节约生产成本。

3.通过改变电解单元的数量以满足不同处理规模，还可以通过串联电解槽组建机组实现更大规模的处理要求。

附图说明

图1示出了本实用新型整体结构示意图。

图2示出了本实用新型电解单元结构示意图。

具体实施方式

如图1、2所示，一种用于去除湿法磷酸溶液中镁离子的离子膜电解槽，其特征在于，包括电解槽体1、控制开关2、磷酸溶液输送管道3、阳极液管道4、沉降管道5、阴极液管道6和槽体支架7。控制开关2设置于电解槽体1一端，槽体支架7设置于电解槽体1底部，磷酸溶液输送管道3设置于电解槽体1一侧中间位置，阳极液管道4设置于磷酸溶液输送管道3同侧地面上，沉降管道5设置于磷酸溶液输送管道3对侧槽体支架7上，阴极液管道6设置于沉降管道5同侧地面上，沉降管道5和阴极液管道6通过连接管12连通。本实用新型结构紧凑，节省占地，便于串联形成机组。

电解槽体1由数个电解单元8并联构成，电解单元8由阳极电极801、阴极电极802和阳离子交换膜803构成，阳极电极801和阴极电极802设置于两端，离子膜803设置于中间位置，阳极电极801和离子膜803构成阳极室804，阴极电极802和离子膜803构成阴极室805。改变电解单元8的数量，可实现不同规模的净化要求。

湿法磷酸溶液送入磷酸溶液输送管道3后，通过分流管9流入阳极室804中，开启控制开关2进行电解。溶液中镁离子等金属阳离子透过阳离子交换膜803，流入阴极室805，并通过阴极液收集管11流入沉降管道5，与此处铺装的石灰乳反应生成沉淀，上清溶液通过连接管12流入阴极液管道6中。石灰乳成本低廉，沉淀效果稳定；沉降处理后的溶液，易于净化、再利用，从而进一步节约生产成本。

湿法磷酸溶液中磷酸根等阴离子不能透过阳离子交换膜803，因此被留在阳极室804中，通过阳极液收集管10，流入阳极液管道4，此处溶液即为脱除镁离子的磷酸溶液，收集后即可用于后续生产。分别收集阴、阳两极室的溶液，彻底避免镁离子混入，且收集简便，达到深度脱除镁离子的工业化生产要求。