[发明专利]一种生产不含氯化物、氟化物三聚磷酸钠的方法

说明书

一种生产不含氯化物、氟化物三聚磷酸钠的方法，由以下步骤实现：（1）中和反应：先将水加入中和锅中加热，加入纯碱，搅拌使纯碱完全溶解，溶液温度升至90‑120℃时，搅拌下缓慢加入磷酸，调整中和料浆K值2.8±0.2，再加入二氧化硅，继续反应3.5±0.5h至黏稠状，过滤得黏稠料浆备用；（2）干燥脱水：将中和后得到的黏稠料浆送入干燥塔内雾化脱水；（3）聚合生成：将干燥脱水后的原料进行聚合反应，得到三聚磷酸钠；（4）含有氯化氢、氟化氢、四氟化硅的尾气经碱洗，检测合格后排空。本发明提供的三聚磷酸钠的生产方法，原料成本低，工艺简单，工业化容易实现，原料易得，得到的三聚磷酸钠中不含氯化物与氟化物。

技术领域

本发明涉及一种三聚磷酸钠的制备方法，尤其涉及了一种生产不含氯化物、氟化物三聚磷酸钠的方法。

背景技术

三聚磷酸钠作为一种软化剂、分散剂、染色助剂。用于工业水的软化剂，减少工业水中钙、镁、铁等金属离子含量，降低水的硬度；用于油漆、高岭土、氧化镁、碳酸钙等工业配置中的分散剂，用于钻井泥浆分散剂。此外亦可作为洗涤剂助剂、食品添加剂、石膏等模具的减水剂。作为软水剂应用到工业水软化时，过高的氯化物、氟化物残留量会限制工业水的下一步应用，作为分散剂应用到油漆、高岭土、氧化镁、碳酸钙等工业配置中时，过高的氯化物、氟化物残留量会影响下游产品的纯度，降低产品附加值。为解决这一难题，一般用食品级氢氧化钠溶液与热法磷酸作为原材料生产不含氯化物、氟化物的三聚磷酸钠。过高的生产成本和能耗限制了该种工艺的大规模应用。

湿法磷酸中一般带有氟化物残留，纯碱中一般带有氯化物残留。通过本发明阐述方法，可以使用湿法磷酸与纯碱作为原材料，生产不含有氯化物、氟化物的三聚磷酸钠。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种生产不含氯化物、氟化物三聚磷酸钠的方法。

本发明的目的是这样实现的：一种生产不含氯化物、氟化物三聚磷酸钠的方法，它是按以下步骤来实现的：

(1)中和反应：配置质量浓度为30％-50％的纯碱溶液，溶液温度升至90-120℃时，搅拌下缓慢加入固体碳酸钠和磷酸，调整中和料浆K值2.8±0.2，控制中和料浆比重为1.4-1.6，再加入二氧化硅，继续反应3.5±0.5h至黏稠状，过滤得黏稠料浆备用；

(2)干燥脱水：将中和后得到的黏稠料浆送入干燥塔内雾化脱水；

(3)聚合生成：将干燥脱水后的原料进行聚合反应，得到白色粉末状或细小颗粒三聚磷酸钠；

(4)含有氯化氢、氟化氢、四氟化硅的尾气经碱洗，检测合格后排空。

所述的中和料浆中加入二氧化硅，二氧化硅添加量为磷酸质量的0.1-0.5％，反应时间为3.5±0.5h。二氧化硅粒度为50-150μm。

所述的优选方式中纯碱溶液升温至100℃后再加入85％磷酸及固体碳酸钠。

所述的优选方式中通过加85％磷酸及固体碳酸钠调整混合体系中的中和料浆K值2.8±0.2时，停止加磷酸，控制中和料浆比重为1.4-1.6。

进一步优选为加85％磷酸过程及固体碳酸钠调整混合体系中的中和料浆K值2.8±0.1时，停止加磷酸，控制中和料浆比重为1.5。

聚合反应中聚合温度在380-450℃。进一步优选为聚合反应中聚合温度在420℃。

所述的纯碱为工业级或食品级，磷酸为质量浓度为85％湿法磷酸或85％热法磷酸。

步骤1)中碳酸钠溶液的配置方法为：中和锅先加水，利用蒸汽加热至80℃，加入固体碳酸钠溶解完全，即得到所需纯碱溶液。