具體實(shí)施方式

[0010] 一種磷酸的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟:

[0011] SI:超濾粗磷酸溶液，得到初級(jí)濾液；

[0012] S2:納濾初級(jí)濾液，得到二級(jí)濾液和二級(jí)濃縮液。

[0013]采用上述工藝將粗磷酸經(jīng)過(guò)超濾和納濾處理，這樣得到的磷酸產(chǎn)品收率和純度高，而且采用超濾和納濾連續(xù)處理粗磷酸，有利于工藝的持續(xù)性生產(chǎn)，保證了工藝運(yùn)行的可靠性。與現(xiàn)有技術(shù)相比，該工藝可以增加低品次磷礦的利用率，提高磷酸成品的品質(zhì)，同時(shí)減少投資成本和環(huán)境污染，降低能耗。

[0014]作為進(jìn)一步的優(yōu)選方案:所述生產(chǎn)工藝還包括將二級(jí)濃縮液送入結(jié)晶池，待二級(jí)濃縮液結(jié)晶后將結(jié)晶池中的上層清液循環(huán)進(jìn)行納濾處理。初級(jí)濾液在納濾采用的膜元件中的通量較低，這樣就是使得產(chǎn)生的二級(jí)濃縮液較多，為避免工藝系統(tǒng)內(nèi)積聚大量的二級(jí)濃縮液造成納濾膜元件的阻塞，本發(fā)明將二級(jí)濃縮液直接從工藝系統(tǒng)內(nèi)排出送入結(jié)晶池，這樣可以減少系統(tǒng)內(nèi)的二級(jí)濃縮液，從而保證工藝的連續(xù)性生產(chǎn)，進(jìn)一步提高工藝運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性。同時(shí)，待結(jié)晶池中的二級(jí)濃縮液結(jié)晶后將上層清液再循環(huán)進(jìn)行納濾處理，這樣大大的提高磷酸的收率。

[0015]進(jìn)一步的，所述超濾采用的膜元件的截留分子量為1000?10000D，通過(guò)該超濾膜元件可有效地將粗磷酸中的固體懸浮物、絮狀物及部分離子濾除。

[0016]進(jìn)一步的，所述納濾采用的膜元件的截留分子量為100?500D，通過(guò)納濾可將超濾后的濾液中的色素和金屬離子去除。有些雜質(zhì)離子，如鋁離子，其在粗磷酸中易形成絮狀物，采用現(xiàn)有技術(shù)難以除去，而本發(fā)明采用納濾處理可以有效地將鋁離子從磷酸中去除。

[0017]進(jìn)一步的，所述超濾和納濾采用的膜元件的工作溫度為10°C?80°C。一般來(lái)說(shuō)，前道工序生產(chǎn)得出的粗磷酸到達(dá)超濾和納濾膜元件時(shí)的溫度在50°C左右，因此控制超濾和納濾膜元件的工作溫度為10°C?80°C，這樣可以將前道工序生產(chǎn)得到的粗磷酸直接進(jìn)行過(guò)濾，有效提高生產(chǎn)效率，當(dāng)然，采用上述溫度范圍也是綜合考慮了膜元件自身的工作條件，工作溫度太低會(huì)影響溶液的通量，太高易造成膜元件的損壞。優(yōu)選的，超濾和納濾采用的膜元件的*佳工作溫度為40?60°C，這樣的工作溫度范圍既與粗磷酸的溫度接近，又有效保證了膜元件的溶液通量。

[0018]本發(fā)明所述磷酸的過(guò)濾系統(tǒng)，其包括料罐一 10，超濾單元20、納濾單元30以及料罐二 50，所述超濾單元20的輸入端連接料罐一 10的輸出端，超濾單元20的初級(jí)濾液出口 21連接納濾單元30的輸入端，所述納濾單元30的二級(jí)濾液出口 31連接料罐二50。采用上述過(guò)濾系統(tǒng)可以將粗磷酸經(jīng)過(guò)超濾和納濾處理，得到的磷酸產(chǎn)品收率和純度高。優(yōu)選的，所述過(guò)濾系統(tǒng)還包括結(jié)晶池40，所述結(jié)晶池40的輸入端連接納濾單元30的二級(jí)濃縮液出口 32，結(jié)晶池40的上層清液出口41連接納濾單元30的輸入端，將納濾后得到的二級(jí)濃縮液排入結(jié)晶池40，這樣可以避免過(guò)濾系統(tǒng)內(nèi)積聚大量的二級(jí)濃縮液造成納濾膜元件的阻塞，從而保證工藝的連續(xù)性生產(chǎn)，不僅如此，待結(jié)晶池中的二級(jí)濃縮液自然結(jié)晶沉淀后將其上層清液再送入納濾單元30進(jìn)行循環(huán)納濾處理，這樣能進(jìn)一步提高磷酸的收率。

[0019]進(jìn)一步的，所述超濾單元20的初級(jí)濃縮液出口 22通向收集處理系統(tǒng)。一般情況下，通過(guò)超濾單元20進(jìn)行超濾截留的初級(jí)濃縮液較少，且濃度低，所以實(shí)際生產(chǎn)中可以將超濾截留的初級(jí)濃縮液一直內(nèi)置于過(guò)濾系統(tǒng)中，當(dāng)然根據(jù)粗磷酸中大顆粒雜質(zhì)或懸浮物質(zhì)多少，以及初級(jí)濃縮液濃度的大小，也可以如圖1所示，設(shè)置外排管路將超濾單元20的初級(jí)濃縮液出口 22通向收集處理系統(tǒng)，這樣可以進(jìn)一步保證系統(tǒng)運(yùn)行的持續(xù)性。

[0020]本發(fā)明所述的生產(chǎn)工藝是基于超濾和納濾進(jìn)行的濕法磷酸工藝，采用上述的生產(chǎn)工藝及過(guò)濾系統(tǒng)得到的磷酸收率和除雜率高，通過(guò)后期的濃縮處理，可使磷酸成品滿足工業(yè)級(jí)應(yīng)用，并達(dá)到食品級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

[0021]為更清楚的說(shuō)明本發(fā)明公開(kāi)的技術(shù)方案，以下通過(guò)6個(gè)實(shí)施例來(lái)作進(jìn)一步的說(shuō)明。

[0022] 實(shí)施例1

[0023]第一步:采用超濾單元20超濾粗磷酸溶液，得到初級(jí)濾液；

[0024] 第二步:采用納濾單元30納濾初級(jí)濾液，得到二級(jí)濾液和二級(jí)濃縮液；

[0025]第三步:將二級(jí)濃縮液送入結(jié)晶池40中，待二級(jí)濃縮液結(jié)晶后將其上層清液再送回至納濾單元30中進(jìn)行循環(huán)納濾處理；

[0026]其中超濾膜元件的截留分子量為1000?2000D、進(jìn)膜壓力為10?20bar，納濾膜元件的截留分子量為100?300D、進(jìn)膜壓力為20?25bar，超濾和納濾膜元件的工作溫度為10?20°C。經(jīng)計(jì)算得知:磷酸收率達(dá)95%?97%，雜質(zhì)去除率達(dá)80%?85%。

[0027] 實(shí)施例2

[0028]操作步驟同實(shí)施例1，其中超濾膜元件的截留分子量為1000?2000D、進(jìn)膜壓力為10?20bar，納濾膜元件的截留分子量為300?500D、進(jìn)膜壓力為15?25bar，超濾和納濾膜元件的工作溫度為50°C。經(jīng)計(jì)算得知:磷酸收率達(dá)97%?98%，雜質(zhì)去除率達(dá)78%?83%。

[0029] 實(shí)施例3

[0030]操作步驟同實(shí)施例1，其中超濾膜元件的截留分子量為5000?6000D、進(jìn)膜壓力為10?20bar，納濾膜元件的截留分子量為100?300D、進(jìn)膜壓力為10?20bar，超濾和納濾膜元件的工作溫度為40?60°C。經(jīng)計(jì)算得知:磷酸收率達(dá)95%?98%，雜質(zhì)去除率達(dá)80%?84%。[0031 ] 實(shí)施例4

[0032]操作步驟同實(shí)施例1，其中超濾膜元件的截留分子量為5000?6000D、進(jìn)膜壓力為10?20bar，納濾膜元件的截留分子量為300?500D、進(jìn)膜壓力為15?25bar，超濾和納濾膜元件的工作溫度為40?60°C。經(jīng)計(jì)算得知:磷酸收率達(dá)96%?98%，雜質(zhì)去除率達(dá)77%?83%。

[0033] 實(shí)施例5

[0034]操作步驟同實(shí)施例1，其中超濾膜元件的截留分子量為8000?10000D、進(jìn)膜壓力為5?lObar，納濾膜元件的截留分子量為100?300D、進(jìn)膜壓力為15?25bar，超濾和納濾膜元件的工作溫度為60?80°C。經(jīng)計(jì)算得知:磷酸收率達(dá)98%?99%，雜質(zhì)去除率達(dá)74%?83%。

[0035] 實(shí)施例6

[0036]操作步驟同實(shí)施例1，其中超濾膜元件的截留分子量為8000?10000D、進(jìn)膜壓力為5?lObar，納濾膜元件的截留分子量為300?500D、進(jìn)膜壓力為10?20bar，超濾和納濾膜元件的工作溫度為60?80°C。經(jīng)計(jì)算得知:磷酸收率達(dá)98%?99%，雜質(zhì)去除率達(dá)73%?80%。