[发明专利]一种工业磷酸一铵中和渣浆中氟的回收方法

说明书

本发明涉及一种工业磷酸一铵中和渣浆中氟的回收方法，包括如下步骤：a、将中和渣浆与水配制成悬浊液；b、向悬浊液缓慢加入硫酸进行反应，反应后过滤，得到酸解滤液；c、将酸解滤液冷却、析晶、过滤后，得到除杂酸解滤液；d、向除杂酸解滤液加入无水硫酸钠固体进行反应、过滤，滤饼经洗涤、干燥后得到氟硅酸钠产品，滤液去往复肥生产。本发明操作简单、处理成本低廉；为工业磷酸一铵生产企业提供了一种中和渣浆的综合利用途径。

技术领域

本发明涉及化工生产领域，具体涉及一种工业磷酸一铵中和渣浆中氟的回收方法。

背景技术

工业磷酸一铵中和渣浆来自于湿法磷酸生产工业磷酸一铵过程中中和后过滤工序产生的滤饼，该滤饼加水混和后就形成了渣浆，以下简称中和渣浆。对于工业磷酸一铵生产企业来说，中和渣浆的量很大，每生产1吨工业磷酸一铵产生2.5-3吨渣浆。中和渣浆的成分比较复杂，主要包括NH₄H₂PO₄、(NH₄)₂HPO₄，MgHPO₄、FeMg(NH₄)₂ (HPO₄)₂·F₃、AlMg(NH₄)₂(HPO₄)₂·F₃等复盐，主要元素包括P、N、F和Mg，具体数据如表1所示。一般干基P₂O₅含量在35%-40%，由于磷含量较高，现主要用来生产农业级55%、56%的粉状磷酸一铵。

表1 中和渣浆（以干基计）成分表

注：数据来源于湖北祥云（集团）化工股份有限公司。

但目前市场上对58%、60%的肥料级磷铵需求日益增多，掺入过多渣浆会造成肥料磷铵养分不达标，导致工业磷酸一铵中和渣浆无法完全消耗。大量的无法消耗的渣浆常常会出现满槽导致工业磷酸一铵装置停车，进而制约了工业磷酸一铵的生产，因而急需开发新的中和渣浆综合利用技术。中和渣浆中的主要元素中，磷、氮、镁都属于肥料中的营养元素，但是氟元素属于有害元素，其含量高达7%左右。同时氟元素又属于高价值元素，尤其在国家政策对萤石矿严厉管控下更显得弥足珍贵。故从中和渣浆中提取氟既能够提高肥料的质量，又能将氟元素变废为宝。

从中和渣浆脱氟技术属于渣浆综合利用技术的一部分，因此开发脱氟方法显得十分必要。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种工业磷酸一铵中和渣浆中氟的回收方法，充分利用工业磷酸一铵生产企业的资源优势，实现资源的综合利用和经济效益的最大化。

为解决上述问题，本发明提供的技术方案是，一种工业磷酸一铵中和渣浆中氟的回收方法，具体步骤为：a、将中和渣浆与水配制成悬浊液；b、向悬浊液缓慢加入硫酸进行反应，反应后过滤，得到酸解滤液；c、将酸解滤液冷却、析晶、过滤后，得到除杂酸解滤液；d、向除杂酸解滤液加入无水硫酸钠固体进行反应、过滤，滤饼经洗涤、干燥后得到氟硅酸钠产品，滤液去往二元肥、三元肥生产。

步骤a中的中和渣浆是利用湿法磷酸生产工业磷酸一铵过程中中和磷酸过滤后产生的滤饼；渣浆与水配制成悬浊液，其中含固量为20-60%。

步骤b中的硫酸质量浓度为98%，硫酸的加入量为渣浆干基重量的60%-100%，反应温度为60-100℃，反应时间0.5-3 h。

步骤c中冷却析晶温度为5-10℃。

步骤d中反应温度30-60℃，反应时间0.5-4 h，硫酸钠和除杂酸解滤液中氟的摩尔比为1:6-1.1:6。

工艺流程可能发生的反应如下：