阅读说明：本技术 一种适用于湿法磷酸生产的絮凝剂及杂质沉降系统 (Flocculating agent and impurity sedimentation system suitable for wet-process phosphoric acid production ) 是由 刘辉 邓信立 张俊 黄玲贵 赵强 于 2019-09-20 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种适用于湿法磷酸生产的絮凝剂,包括由工艺水和回流水混合而成的溶液,所述溶液中磷含量为3000-4500mg/L,所述溶液的pH值为2-7；所述溶液中含有质量浓度为1.5-3‰的聚丙烯酰胺,所述聚丙烯酰胺的分子量为500万-800万。通过将溶解聚丙烯酰胺的溶剂由纯工业水改变为一定配比的工业水和回流水,在不影响杂质絮凝沉淀的情况下,减少了工业水的用量,降低了杂质沉淀处理的成本。本发明还公开了一种采用上述絮凝剂的杂质沉降系统。(The invention discloses a flocculant suitable for wet-process phosphoric acid production, which comprises a solution formed by mixing process water and backflow water, wherein the phosphorus content in the solution is 3000-4500mg/L, and the pH value of the solution is 2-7; the solution contains polyacrylamide with the mass concentration of 1.5-3 per thousand, and the molecular weight of the polyacrylamide is 500-800 ten thousand. By changing the solvent for dissolving polyacrylamide from pure industrial water into industrial water and reflux water with a certain proportion, the using amount of the industrial water is reduced and the cost of impurity precipitation treatment is reduced under the condition of not influencing the impurity flocculation precipitation. The invention also discloses an impurity settling system adopting the flocculant.)

一种适用于湿法磷酸生产的絮凝剂及杂质沉降系统

技术领域

本发明涉及磷酸生产领域，具体涉及一种适用于湿法磷酸生产的絮凝剂及杂质沉降系统。

背景技术

磷石膏是湿法磷酸生产用硫酸萃取磷矿时产生的工业废渣，每生产1吨磷酸排放约5吨磷石膏。由于磷酸过滤后的磷石膏含有五氧化二磷，将其回收利用时，在与碳酸铵转化反应过程中，因五氧化二磷的存在容易生成胶状物，这种胶状物阻止生成物碳酸钙结晶颗粒长大，在固液分离过程中堵塞滤布，影响装置的正常生产。因此，磷石膏在利用前都会进行一次清洗过滤，以减少五氧化二磷的含量。

磷矿与硫酸反应形成石膏浆料，浆料进入过滤机过滤使磷酸和磷石膏分离。为了避免过滤过程中料浆里的杂质颗粒磷石膏堵塞过滤机滤布，通常会在过滤工序前向浆料中添加絮凝剂，利用絮凝作用使料浆中的杂质颗粒磷石膏絮凝成团。

问题在于，为了调配控制絮凝剂的浓度，以便絮凝剂能够充分与杂质颗粒混合沉降，会消耗大量的工业水稀释絮凝剂，然后再将稀释后的絮凝剂按比例加入带沉淀净化的浆料。工业水为无杂质引入的水，获取成本相较于普通水源较高，工业水的大量使用，增加了杂质絮凝沉降的处理成本。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种适用于湿法磷酸生产的絮凝剂，通过将溶解聚丙烯酰胺的溶剂由纯工业水改变为一定配比的工业水和回流水，在不影响杂质絮凝沉淀的情况下，减少了工业水的用量，降低了杂质沉淀处理的成本。

为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是一种适用于湿法磷酸生产的絮凝剂，包括由工艺水和回流水混合而成的溶液，所述溶液中磷含量为3000-4500mg/L，所述溶液的pH值为2-7；所述溶液中含有质量浓度为1.5-3‰的聚丙烯酰胺，所述聚丙烯酰胺的分子量为500万-800万。

优选的，所述溶液由55-65％的回流水和35-45％的工艺水混合而成，所述回流水中磷含量为6100-8100mg/L。

优选的，所述回流水中氟含量为6000-8000mg/L。

本申请还提供一种杂质沉降系统，在用于注入浆料的浆料输送管路上依次设置有溶解槽、加压泵和过滤机，所述溶解槽和加压泵之间设有絮凝剂添加槽；所述絮凝剂添加槽内装有絮凝剂，所述絮凝剂中含有质量浓度为1.5-3‰的聚丙烯酰胺，所述聚丙烯酰胺的分子量为500万-800万。

优选的，所述絮凝剂中磷含量为3000-4500mg/L，絮凝剂的pH值为2-7。

优选的，所述絮凝剂与浆料的混合配比为1:400-600。

优选的，所述絮凝剂添加槽连接有絮凝剂配制槽，所述絮凝剂配置槽通过带阀门的管道与所述絮凝剂添加槽连通，所述絮凝剂配制槽内设有搅拌装置。

优选的，所述溶解槽的数量不少于两个，所述溶解槽依次串联在浆料输送管路上。

本申请与现有技术相比，其有益效果为：

工业水和回流水混合制成絮凝剂的溶剂，减少了工业水的消耗量，降低了杂质沉淀处理的成本。采用大分子的聚丙烯酰胺作为沉淀的絮凝剂，能够使杂质沉淀得更为充分，确保浆料进入后续过滤工序时不会堵塞滤布网眼。

溶剂中回流水含量过半，进一步减少絮凝沉淀中工业水的使用量。

浆料在溶解槽中充分溶解后进入絮凝剂添加槽，杂质絮凝沉淀后，浆料沿着浆料输送管路继续流动，在加压泵的泵送作用下进入过滤机。

絮凝剂在絮凝剂配制槽中配置为合适的浓度后，持续保持搅拌，保证絮凝剂的个稳定悬浮。絮凝剂配制槽和絮凝剂添加槽之间设置阀门，可根据浆料的流量及时调节絮凝剂的添加速率，从而维持絮凝剂和浆料的浓度配比。

多个溶解槽依次设置，使浆料充分溶解，同时使杂质颗粒悬浮分散在浆料中，更加便于与絮凝剂结合后沉淀。

附图说明

图1为本发明杂质沉降系统的结构示意图。

附图标记：浆料输送管路1、溶解槽2、加压泵3、过滤机4、絮凝剂添加槽51、絮凝剂配制槽52、阀门53。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

本申请中所述回流水，是指在湿法磷酸生产工序中产生或经使用后后排出的水，如冷凝水、过滤水、漂洗水等。

实施例一

本实施例提供一种适用于湿法磷酸生产的絮凝剂，包括由55％的回流水和45％的工艺水混合而成的溶液，所述回流水中磷含量为6100mg/L，回流水中氟含量为6000mg/L；所述溶液中磷含量为3000mg/L，所述溶液的pH值为7；所述溶液中含有质量浓度为1.5‰的聚丙烯酰胺，所述聚丙烯酰胺的分子量为500万-800万。

请参考附图，本实施例还提供一种采用上述絮凝剂的杂质沉降系统，在用于注入浆料的浆料输送管路1上依次设置有溶解槽2、加压泵3和过滤机4，溶解槽2的数量不少于两个，依次串联在浆料输送管路1上，溶解槽2和加压泵3之间设有絮凝剂添加槽51；絮凝剂添加槽51连接有絮凝剂配制槽52，絮凝剂配置槽52通过带阀门53的管道与絮凝剂添加槽51连通，絮凝剂配制槽52内设有搅拌装置。

絮凝剂添加槽51内装有絮凝剂，所述絮凝剂中含有质量浓度为1.5‰的聚丙烯酰胺，所述聚丙烯酰胺的分子量为500万-800万。所述絮凝剂中磷含量为3000mg/L，絮凝剂的pH值为7。所述絮凝剂与浆料的混合配比为1:400。

实施例二

本实施例提供一种适用于湿法磷酸生产的絮凝剂，包括由60％的回流水和40％的工艺水混合而成的溶液，所述回流水中磷含量为7100mg/L，回流水中氟含量为7000mg/L；所述溶液中磷含量为3500mg/L，所述溶液的pH值为4；所述溶液中含有质量浓度为2‰的聚丙烯酰胺，所述聚丙烯酰胺的分子量为500万-800万。

本实施例还提供一种采用上述絮凝剂的杂质沉降系统，在用于注入浆料的浆料输送管路1上依次设置有溶解槽2、加压泵3和过滤机4，溶解槽2的数量不少于两个，依次串联在浆料输送管路1上，溶解槽2和加压泵3之间设有絮凝剂添加槽51；絮凝剂添加槽51连接有絮凝剂配制槽52，絮凝剂配置槽52通过带阀门53的管道与絮凝剂添加槽51连通，絮凝剂配制槽52内设有搅拌装置。

絮凝剂添加槽51内装有絮凝剂，所述絮凝剂中含有质量浓度为2‰的聚丙烯酰胺，所述聚丙烯酰胺的分子量为500万-800万。所述絮凝剂中磷含量为3500mg/L，絮凝剂的pH值为4。所述絮凝剂与浆料的混合配比为1:500。

实施例三

本实施例提供一种适用于湿法磷酸生产的絮凝剂，包括由65％的回流水和35％的工艺水混合而成的溶液，所述回流水中磷含量为8100mg/L，回流水中氟含量为8000mg/L；所述溶液中磷含量为4500mg/L，所述溶液的pH值为2；所述溶液中含有质量浓度为3‰的聚丙烯酰胺，所述聚丙烯酰胺的分子量为500万-800万。

本实施例还提供一种采用上述絮凝剂的杂质沉降系统，在用于注入浆料的浆料输送管路1上依次设置有溶解槽2、加压泵3和过滤机4，溶解槽2的数量不少于两个，依次串联在浆料输送管路1上，溶解槽2和加压泵3之间设有絮凝剂添加槽51；絮凝剂添加槽51连接有絮凝剂配制槽52，絮凝剂配置槽52通过带阀门53的管道与絮凝剂添加槽51连通，絮凝剂配制槽52内设有搅拌装置。

絮凝剂添加槽51内装有絮凝剂，所述絮凝剂中含有质量浓度为3‰的聚丙烯酰胺，所述聚丙烯酰胺的分子量为500万-800万。所述絮凝剂中磷含量为4500mg/L，絮凝剂的pH值为2。所述絮凝剂与浆料的混合配比为1:600。

本申请提供的适用于湿法磷酸生产的絮凝剂和杂质沉淀系统，采用回流水和工业水混合作为絮凝剂的溶剂，有效减少了工业水的使用量，降低了沉淀过滤成本。同时，含磷和氟的离子引入电荷，使得絮凝剂中的聚丙烯酰胺在电荷的互斥作用下能够保持充分的分散，更加利于后续的处理工序。磷为磷酸制备中一直存在的原料，所以采用含有磷的回流水，不会引入新的杂质，保证了絮凝沉淀的效果。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。