溶剂萃取法净化湿法磷酸的方法

摘要

本发明提供了一种溶剂萃取法净化湿法磷酸的方法，包括以下步骤：(1)、湿法磷酸直接经过沉降后，采用复合有机萃取剂进行萃取得到负载磷酸的有机相，所述复合有机萃取剂为磷酸三丁酯和煤油的混合物；配制脱硫脱氟试剂，在一份步骤(2)中的洗涤后的酸中加入0.01‑0.02份的氧化钙和0.004‑0.008份的氢氧化钠，充分溶解得到脱硫脱氟试剂；每一份洗涤后的酸配制成的脱硫脱氟试剂与0.2‑0.4份的负载磷酸的有机相搅拌混合，然后沉降分相，分相后的酸相压滤后返回继续溶解氧化钙和氢氧化钠配制脱硫脱氟试剂；(2)、负载有机相用湿法净化稀磷酸进行洗涤；(3)、洗涤后的负载有机相采用去离子水反萃得到湿法净化稀磷酸。降低生产成本。

权利要求

1.一种溶剂萃取法净化湿法磷酸的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)、湿法磷酸直接经过沉降后，采用复合有机萃取剂进行萃取得到负载磷酸的有机相，所述复合有机萃取剂为磷酸三丁酯和煤油的混合物；

配制脱硫脱氟试剂，在一份步骤(2)中的洗涤后的酸中加入0.01-0.02份的氧化钙和

0.004-0.008份的氢氧化钠，充分溶解得到脱硫脱氟试剂；

每一份洗涤后的酸配制得到的脱硫脱氟试剂与0.2-0.4份的负载磷酸的有机相搅拌混合进行脱硫脱氟反应，然后沉降分相，分相后的酸相压滤后返回继续溶解氧化钙和氢氧化钠配制脱硫脱氟试剂，分相后的负载有机相进入步骤(2)洗涤工序；

(2)、负载有机相用湿法净化稀磷酸进行洗涤，洗涤后的酸收集备用；

(3)、洗涤后的负载有机相采用去离子水反萃得到湿法净化稀磷酸，反萃后的有机相采用氢氧化钾溶液洗涤，得到洗涤后的有机相和洗涤液，洗涤后的有机相返回步骤(1)中作为萃取溶剂。

2.根据权利要求1所述溶剂萃取法净化 湿法磷酸的方法，其特征在于：每份沉降后的湿法磷酸中加入2-5份复合有机萃取剂进行萃取。

3.根据权利要求2所述溶剂萃取法净化湿法磷酸的方法，其特征在于：所述磷酸三丁酯和煤油的体积比为1.5-4:1。

4.根据权利要求3所述溶剂萃取法净化湿法磷酸的方法，其特征在于：步骤(2)中每10-

100份负载有机相用湿法净化稀磷酸1份洗涤。

5.根据权利要求4所述溶剂萃取法净化湿法磷酸的方法，其特征在于：步骤(3)中，每8-

12份洗涤后的负载有机相采用去离子水1份进行反萃。

6.根据权利要求1所述溶剂萃取法净化湿法磷酸的方法，其特征在于：脱硫脱氟反应的条件为：在60-70℃下反应2-3h。

说明书

溶剂萃取法净化湿法磷酸的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种溶剂萃取法净化湿法磷酸的方法，属于湿法磷酸领域。

背景技术

[0002] 磷酸是大宗化工产品之一，其工业方法有热法和湿法两种。热法磷酸纯度 高，主要用于化学工业和食品医药方面。湿法磷酸杂质多，多用作化肥方面。 湿法磷酸成本比热法约低25％左右，对湿法磷酸净化技术的开发使之能达到工 业级的标准具有十分重大的意义。

[0003] 目前，净化湿法磷酸实现工业化的只有溶剂萃取法。在采用溶剂萃取前， 先对湿法磷酸进行脱硫脱氟处理。脱硫脱氟的工艺为：按照重量份数，在一份 湿法磷酸中加入0.02-0.03份的氧化钙粗脱硫(在60-70℃下搅拌反应2-3h)， 沉降后固液分离，在液相中再加入0.005份-0.01份的碳酸钡和0.002份-1份的 氢氧化钠精脱硫脱氟(在60-70℃下搅拌反应2-3h，)，后经压滤得到脱硫脱氟 湿法浓磷。

[0004] 然后脱硫脱氟湿法磷酸采用复合萃取剂进行萃取，萃取后的负载有机相采 用磷酸洗涤，洗涤后的有机相采用去离子水反萃得到湿法净化稀磷酸。有机相 返回继续萃取。

[0005] 该工艺在脱硫脱氟过程中，需要使用到价格昂贵的碳酸钡才能达到很好的 脱硫脱氟效果，并且工艺过程复杂，能耗高，导致湿法磷酸的生产成本偏高。

发明内容

[0006] 本发明旨在解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种溶剂 萃取法净化湿法磷酸的方法，降低成本。

[0007] 为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种溶剂萃取法净化湿法磷酸 的方法，其特征在于，包括以下步骤：

[0008] (1)、湿法磷酸直接经过沉降后，采用复合有机萃取剂进行萃取得到负载 磷酸的有机相，所述复合有机萃取剂为磷酸三丁酯和煤油的混合物；

[0009] 配制脱硫脱氟试剂，在一份步骤(2)中的洗涤后的酸中加入0.01-0.02 份的氧化钙和0.004-0.008份的氢氧化钠，充分溶解得到脱硫脱氟试剂；

[0010] 每一份洗涤后的酸配制得到的脱硫脱氟试剂与0.2-0.4份的负载磷酸的 有机相搅拌混合进行脱硫脱氟反应，然后沉降分相，分相后的酸相压滤后返回 继续溶解氧化钙和氢氧化钠配制脱硫脱氟试剂，分相后的负载有机相进入步骤 (2)洗涤工序；

[0011] (2)、负载有机相用湿法净化稀磷酸进行洗涤，洗涤后的酸收集备用；

[0012] (3)、洗涤后的负载有机相采用去离子水反萃得到湿法净化稀磷酸，反萃 后的有机相返回步骤(1)中作为萃取剂。

[0013] 本发明经过改进，采用先萃取，后脱硫脱氟的工艺，一方面使用的脱硫脱 氟剂要求较低，可以采用较为便宜的氧化钙和氢氧化钠，成本低，且脱硫脱氟 的效果跟先脱硫脱氟工艺中采用碳酸钡的效果一样，脱硫脱氟试剂用量小，节 省大量成本。

[0014] 上述方案中：每份沉降后的湿法磷酸中加入2-5份复合有机萃取剂进行萃 取。

[0015] 上述方案中：所述磷酸三丁酯和煤油的体积比为1.5-4:1。

[0016] 上述方案中：步骤(2)中每10-100份负载有机相用湿法净化稀磷酸1 份洗涤。

[0017] 上述方案中：步骤(3)中，每8-12份洗涤后的负载有机相采用去离子水 1份进行反萃。脱硫脱氟反应的条件为：在60-70℃下反应2-3h。

[0018] 优选：反萃后的有机相采用氢氧化钾溶液洗涤，得到洗涤后的有机相和洗 涤液，洗涤后的有机相返回步骤(1)中作为萃取溶剂；洗涤液中加入净化稀 磷酸，混合后过滤，除去固形有机杂质，再在滤液中加入氢氧化钾调节pH4-4.5, 浓缩、结晶、干燥得到磷酸二氢钾产品。

[0019] 这样在负载有机相反萃取后，对有机相采用氢氧化钾溶液进行洗涤，洗涤 后的有机相再返回作为萃取剂，复合有机萃取剂能长期使用，不老化。湿法净 化稀磷酸随着萃取2-
剂的长周期运行，指标不会恶化，Fe含量可低至4-10mg/L， SO4 含量可低至20-100mg/L，经浓缩等简单处理后可达到工业级磷酸的产品 指标。

[0020] 而如果有机相不洗涤，直接返回作为萃取剂，在使用一定时间后，萃取剂 老化现象严重，乳化夹带现象严重，萃取能力变低，得到的净化湿法磷酸的品 质变差，铁离子的量能达到100-200mg/kg，硫酸根的量大于200mg/kg。

[0021] 有益效果：采用本发明方法先萃取后脱硫脱氟的工艺，能使得脱硫脱氟时采 用较为便宜的脱硫脱氟试剂，省去碳酸钡，且能达到先脱硫脱氟后萃取工艺中 采用碳酸钡脱硫脱氟相同的脱出效果，减少脱硫脱氟试剂，降低生产成本。

具体实施方式

[0022] 下面结合实施例对本发明做进一步描述。

[0023] 实施例1

[0024] (1)、按照重量，1份P2O5含量为42％(质量浓度)的湿法浓磷酸经过 沉降后，过滤，滤液与3份复合有机萃取剂(磷酸三丁酯和煤油按照3:1的比 例混合)混合萃取得到负载磷酸的有机相，萃取后的萃余酸进入其他生产工序。

[0025] 在1份步骤(2)洗涤后的酸相中加入0.01份的氧化钙和0.004份的氢氧 化钠，充分溶解反应后，与0.2份的萃取后负载磷酸有机相搅拌混合，在70℃ 下搅拌反应2h，之后沉降分相，分相后的酸相压滤后返回去继续溶解氧化钙 和氢氧化钠。分相后的有机相进入步骤(2)洗涤。

[0026] (2)、分相后的有机相10份用湿法净化稀磷酸1份进行洗涤，洗涤后酸 相一部分继续返回溶解氧化钙和氢氧化钠，另一部分去其他生产工序。

[0027] (3)洗涤后的有机相8份，用去离子水1份进行反萃，得到湿法净化稀 磷酸，所得湿法净化稀磷酸Fe含量为6mg/kg，SO42-含量为35mg/kg。

[0028] (4)反萃后的有机相3份，用质量浓度为5％氢氧化钾溶液1份进行洗涤， 得到洗涤后的含有机杂质的磷酸二氢钾溶液和洗涤后的有机相，洗涤后的有机 相进入(1)步骤进行混合萃取工序。

[0029] (5)洗涤后的含有机杂质的磷酸二氢钾溶液3份，加入湿法净化稀磷酸 1份，混合后过滤除去大量的固形有机杂质，滤液再加入氢氧化钾调节pH为 4-4.5，浓缩、结晶、干燥得到磷酸二氢钾产品,产品纯度为95％。

[0030] 实施例2

[0031] (1)、按照重量，1份P2O5含量为43％(质量浓度)的湿法浓磷酸经过 沉降后，过滤，滤液与5份复合有机萃取剂(磷酸三丁酯和煤油按照4:1的比 例混合)混合萃取得到负载磷酸的有机相，萃取后的萃余酸进入其他生产工序。

[0032] 在1份步骤(2)洗涤后的酸相中加入0.02份的氧化钙和0.008份的氢氧 化钠，充分溶解反应后，与0.4份的萃取后负载磷酸有机相搅拌混合，在60℃ 下搅拌反应3h，之后沉降分相，分相后的酸相压滤后返回去溶解氧化钙和氢 氧化钠。分相后的有机相进入步骤(2)洗涤。

[0033] (2)、分相后的有机相20份用湿法净化稀磷酸1份进行洗涤，洗涤后酸 相一部分继续返回溶解氧化钙和氢氧化钠，另一部分去其他生产工序。

[0034] (3)洗涤后的有机相10份，用去离子水1份进行反萃，得到湿法净化稀 磷酸，所得湿法净化稀磷酸Fe含量为5.6mg/kg，SO42-含量为32.5mg/kg。

[0035] (4)反萃后的有机相4份，用质量浓度为10％氢氧化钾溶液1份进行洗 涤，得到洗涤后的含有机杂质的磷酸二氢钾溶液和洗涤后的有机相，洗涤后的 有机相进入(1)步骤进行混合萃取工序。

[0036] (5)洗涤后的含有机杂质的磷酸二氢钾溶液5份，加入湿法净化稀磷酸 1份，混合后过滤除去大量的固形有机杂质，滤液再加入氢氧化钾调节pH为 4-4.5，浓缩、结晶、干燥得到磷酸二氢钾产品,产品纯度为95.8％。

[0037] 实施例3

[0038] (1)、按照重量，1份P2O5含量为4.5％(质量浓度)的湿法浓磷酸经过 沉降后，过滤，滤液与3份复合有机萃取剂(磷酸三丁酯和煤油按照1.5:1 的比例混合)混合萃取得到负载磷酸的有机相，萃取后的萃余酸进入其他生产 工序。

[0039] 在1份步骤(2)洗涤后的酸相中加入0.02份的氧化钙和0.006份的氢氧 化钠，充分溶解反应后，与0.3份的萃取后负载磷酸有机相搅拌混合，在65℃ 下搅拌反应2h，之后沉降分相，分相后的酸相压滤后返回去溶解氧化钙和氢 氧化钠。分相后的有机相进入步骤(2)洗涤。

[0040] (2)、分相后的有机相100份用湿法净化稀磷酸1份进行洗涤，洗涤后酸 相一部分继续返回溶解氧化钙和氢氧化钠，另一部分去其他生产工序。

[0041] (3)洗涤后的有机相12份，用去离子水1份进行反萃，得到湿法净化稀 磷酸，所得湿法净化稀磷酸Fe含量为5.6mg/kg，SO42-含量为31.9mg/kg。

[0042] (4)反萃后的有机相3份，用质量浓度为15％氢氧化钾溶液1份进行洗 涤，得到洗涤后的含有机杂质的磷酸二氢钾溶液和洗涤后的有机相，洗涤后的 有机相进入(1)步骤进行混合萃取工序。

[0043] (5)洗涤后的含有机杂质的磷酸二氢钾溶液4份，加入湿法净化稀磷酸 1份，混合后过滤除去大量的固形有机杂质，滤液再加入氢氧化钾调节pH为 4-4.5，浓缩、结晶、干燥得到磷酸二氢钾产品,产品纯度为95％。

[0044] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理 解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、 修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。