[发明专利]一种湿法磷酸硫化除砷净化装置及方法

说明书

本发明公开了一种湿法磷酸硫化除砷净化装置及方法，包括螺旋输送机、硫化剂料仓、文丘里混合器、反应罐以及固液分离装置；硫化剂通过螺旋输送机进入硫化剂料仓，硫化剂料仓出口连接文丘里混合器上设置的硫化剂进口；文丘里混合器出口连接反应罐进口，反应罐出口连接固液分离装置；文丘里混合器上还设置磷酸溶液进口；硫化剂料仓上设置压缩空气进口；反应罐为气密装置。通过采用文丘里混合器代替传统搅拌，使得多种物料在文丘里混合器中均匀混合，设备占地面积小、无动力消耗，节省能源和成本。同时，反应罐为气密装置且硫化剂不需要单独配置成溶液，有效的防止了反应中产生的硫化氢气体的溢出，提高现场操作安全性和保护环境。

技术领域

本发明属于磷酸工业领域，涉及一种湿法磷酸硫化除砷净化装置及方法。

背景技术

磷酸作为化工基本原料被广泛应用于医药、化工、食品等各个领域。但是湿法磷酸由于其杂质含量高，无法应用于化工行业以外的其他领域。砷在湿法磷酸中主要来源于磷矿石，根据磷矿石的品质不同，略有波动。砷的含量虽小，但它的存在往往对后续磷酸盐产品的质量产生较大影响，且是磷酸中较难去除的杂质之一。磷酸除砷的主要方法有化学沉淀法、溶剂萃取法、离子交换法等。

目前化学沉淀法是诸多方法中使用最为广泛的方法之一。在磷酸中添加硫化剂，使得砷离子与硫离子生成硫化砷沉淀。现有在湿法磷酸工业中普遍使用的硫化除砷装置由混合槽和沉降槽组成，在通常生产操作下，硫化剂与磷酸在混合槽中通过机械搅拌实现充分反应，硫化反应过程中会有硫化氢气体溢出，影响现场操作安全和环境；同时，整个装置受限于机械搅拌和自然沉降的工艺限制，占地面积较大。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种湿法磷酸硫化除砷净化装置及方法。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种湿法磷酸硫化除砷净化装置，包括螺旋输送机、硫化剂料仓、文丘里混合器、反应罐以及固液分离装置；

螺旋输送机上设置硫化剂进口，螺旋输送机出口依次连接硫化剂料仓、文丘里混合器、反应罐和固液分离装置；文丘里混合器上还设置磷酸溶液进口；硫化剂料仓上设置压缩空气进口；反应罐为气密装置。

本发明进一步的改进在于：

固液分离装置为沉降槽。

固液分离装置包括渣浆槽、清液槽以及与反应罐出口依次连接的滤器进液泵和自动反洗表面过滤器；

渣浆槽和清液槽分别连接自动反洗表面过滤器的渣浆出口和清液出口。

过滤器进液泵为气动隔膜泵，所述自动反洗表面过滤器、反应罐、渣浆槽及清液槽均采用耐酸碱腐蚀材质制作。

固液分离装置还包括ORP测定仪，ORP测定仪设置在过滤器进液泵出口和自动反洗表面过滤器进口之间的管道上；ORP测定仪与螺旋输送机连接。

净化装置还包括搅拌器，搅拌器与反应罐密封连接，用于搅拌反应罐内的混合液。

搅拌器为超声波搅拌器。

净化装置还包括电磁流量计，电磁流量计设置在文丘里混合器的磷酸溶液进液管上，用于检测磷酸溶液的进液量。

反应罐顶部设置开孔，开孔通过管线连接文丘里混合器上设置的气体进口，管线与开孔法兰连接。

本发明还公开了一种湿法磷酸硫化除砷净化方法，包括以下步骤：

步骤1：将待处理含砷磷酸溶液通过电磁流量计加入文丘里混合器并测量加入量；同时，通过螺旋输送机向硫化剂料仓添加硫化剂，硫化剂在文丘里效应下进入文丘里混合器与待处理含砷磷酸溶液混合，形成混合溶液A；硫化剂的加入量能够使ORP测定仪读数稳定在预设值；