一种高纯度五氧化二磷的制备工艺

摘要

本发明公开了一种高纯度五氧化二磷的制备工艺。所述高纯度五氧化二磷的制备工艺包括以下步骤：Ⅰ.磷泥的预处理；Ⅱ.提纯除杂；Ⅲ.黄磷的预处理；Ⅳ.空气的预处理；Ⅴ.高温烟气的制备、冷却。本发明高纯度五氧化二磷的制备工艺的制备步骤简单，成本低，制得的产品质量纯度高，稳定可靠，且不含砷、锑、铁、铝等原料杂质，对环境无污染，是一种高效、安全、经济的制备工艺，具有较好的经济效益和社会效益。

权利要求

1.一种高纯度五氧化二磷的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：

Ⅰ.磷泥的预处理：将磷泥与水按质量比1：(1-6)混合，混匀后，调节pH值至4-5，得到预处理的磷泥溶液；

Ⅱ.提纯除杂：在45-70℃下对处理的磷泥溶液进行过滤处理，除去大颗粒污染物，得到过滤液；向过滤液中加入过滤液质量3-9％的过氧化氢，在50-65℃下搅拌20-60min，接着加入溶液质量1-10％的次氯酸钠，维持温度和转速不变，继续搅拌2-6h，再加入助剂，所述溶液、助剂的质量比为100：(0.3-1.2)，冷却，用45-50℃的水对所得固体进行水洗，直至漂洗液呈中性，真空干燥，得到黄磷；

所述助剂由次氮基三亚甲基磷酸、二亚乙基三氨基五甲基磷酸、己二胺四甲叉膦酸按(2-4)：(1-3)：(1-3)的质量比混合而成；

Ⅲ.黄磷的预处理：将上述黄磷隔离空气进行加热，完全熔融后得到液态黄磷；

Ⅳ.空气的预处理：在20-35℃下，采用4A分子筛对空气进行吸附处理，空气中的水分被吸附，干燥至水分含量为5-15ppm，得到干燥的空气，接着将干燥的气体压缩至0.7-0.8MPa，得到压缩空气；

Ⅴ.高温烟气的制备、冷却：将上述液态黄磷、压缩空气混合，经喷磷枪自动喷入500℃到1200℃的燃烧塔内，所述液态黄磷、压缩空气的质量体积比为1：(6.3-6.6)kg/m3，液体黄磷在燃烧塔内迅速雾化，剧烈燃烧后得到高温烟气，高温烟气冷却后即得。

2.如权利要求1所述高纯度五氧化二磷的制备工艺，其特征在于，所述步骤Ⅰ磷泥的预处理为：将磷泥与水按质量比1：(1-6)混合，混匀后，调节pH值至4-5，得到调整pH后的磷泥溶液，接着对调整pH后的磷泥溶液进行超声处理，再在45-75℃下保温1-3h，得到预处理的磷泥溶液。

3.如权利要求1所述高纯度五氧化二磷的制备工艺，其特征在于，所述步骤Ⅰ磷泥的预处理为：将磷泥与水按质量比1：(1-6)混合，混匀后先置于零下20℃-零下15℃下冷冻12-

24h，然后置于20-30℃下静置12-24h，调节pH值至4-5，得到调整pH后的磷泥溶液，接着对调整pH后的磷泥溶液进行超声处理，再在45-75℃下保温1-3h，得到预处理的磷泥溶液。

4.如权利要求2或3所述高纯度五氧化二磷的制备工艺，其特征在于，所述超声处理的频率为20-70kHz，温度为45-75℃，处理时间为4-8h。

5.如权利要求1所述高纯度五氧化二磷的制备工艺，其特征在于，所述步骤Ⅱ提纯除杂为：将向预处理的磷泥溶液中加入预处理的磷泥溶液质量0.5-2％的改性活性炭，在60-90℃下搅拌2-5h后，再在45-70℃下对处理的磷泥溶液进行过滤处理，除去大颗粒污染物，得到过滤液；向过滤液中加入过滤液质量3-9％的过氧化氢，在50-65℃下20-60min，接着加入溶液质量1-10％的次氯酸钠，维持温度和转速不变，继续搅拌2-6h，再加入助剂，所述溶液、助剂的质量比为100：(0.3-1.2)，冷却，用45-50℃的水对将所得固体进行水洗，直至漂洗液呈中性，真空干燥，得到黄磷。

6.如权利要求5所述高纯度五氧化二磷的制备工艺，其特征在于，所述改性活性炭的制备方法：

Ⅰ.椰壳经干燥、粉碎处理后，得到原料粉末；接着向原料粉末中入磷酸二氢铵、偏磷酸钠、水，所述原料粉末、磷酸二氢铵、偏磷酸钠、水的质量比为1：(0.03-0.06)：(0.03-0.06)：(10-15)，混匀后干燥，得到预处理的原料粉末；所得预处理的原料粉末在氩气保护下，升温至650-700℃进行活化，保温40-70min，冷却，得到炭化产物；

Ⅱ.将上述炭化产物置于0.1-0.25mol/L的盐酸水溶液中，所述炭化产物与盐酸水溶液的质量比为1：(10-15)，在65-75℃下浸泡5-15h，得到浸泡液，离心，去除上清液后用去离子水洗涤至中性，干燥，粉碎，得到改性活性炭。

7.如权利要求6所述高纯度五氧化二磷的制备工艺，其特征在于，所述改性活性炭的粒度为200-600目。

说明书

一种高纯度五氧化二磷的制备工艺

技术领域

[0001] 本发明涉及化工技术领域，具体涉及一种高纯度五氧化二磷的制备工艺。

背景技术

[0002] 五氧化二磷是重要的化工原料，也是很好脱水剂，其是生产磷酸、多聚磷酸、聚磷酸盐、磷酸三乙酯，精细磷化工产品等的重要原料。目前化工领域生产五氧化二磷的主要方法是采用黄磷氧化生产的方法，黄磷在干燥的空气中充分燃烧，得到含五氧化二磷的高温混合气体。五氧化二磷是国内外市场较为成熟磷化工的产品，它是直接以黄磷生产的磷化工中间产品，是精细化工产品生产的基础原料。国内五氧化二磷的生产主要集中在我国东部经济相对发达的地区，目前国内五氧化二磷单台燃烧反应器的生产能力一般在100-200吨/年，国外五氧化二磷单台燃烧反应器生产能力一般在5000-10000吨/年；五氧化二磷产品质量是其生产控制的关键技术，受装备技术水平的限制，国内只有少数企业能够较为稳定的生产高品质五氧化二磷产品(主含量大于99％)，国外五氧化二磷产品除主含量大于99％以外还要求低砷、低杂质的五氧化二磷产品。目前化工领域生产五氧化二磷的主要方法是采用黄磷氧化生产的方法，黄磷在干燥的空气中充分燃烧，得到含五氧化二磷的高温混合气体。

[0003] 高纯度的黄磷是生产各种工业级、食品级、药用级、试剂级等高附加值精细磷产品的主要基础，目前电炉法工艺生产的黄磷需要进行提纯净化才能够满足其生产下游高附加值精细磷产品的品质要求。黄磷的净化主要除去是砷、硅、有机碳等杂质。目前净化提纯黄磷的方法主要有酸洗法、活性碳吸附法、蒸馏法等。酸洗法是使用硫酸或硝酸对黄磷中的杂质进行氧化除去的方法，但为了获得高品质的黄磷，必须使用高浓度的酸，但在操作过程中存在很大的安全爆炸隐患，以往有过使用浓酸漂洗黄磷发生爆炸的案例报道；活性炭吸附法是利用活性炭的高比表面积吸附黄磷中的粉尘颗粒、有机物和部分砷等杂质，但是所得黄磷的金属离子含量较高；蒸馏法需要和其他方法联合使用，主要用于制造超高纯度的黄磷，工艺复杂、投资成本高，不易实现工业化生产。从原料黄磷提纯杂质常用方法为利用氧化剂的氧化法，所使用的氧化剂的种类多为硫酸、硝酸、碘酸等的强酸，其过程是先提高温度来使溶点为44.1℃的黄磷液化之后，与包含上述氧化剂的物质搅拌来使作为杂质的锑、砷等氧化，且去除已氧化的杂质，从而提纯黄磷。但是在氧化过程中，原料黄磷可变成五氧化二磷，在这种情况下，五氧化二磷与存在于反应液的水发生反应来成为磷酸，因而发生原料黄磷的损失；另外，利用碘、碘化盐、碘酸的方法由于碘化合物具有非常强有力的氧化力，因而可有效地去除如锑、砷之类的杂质，但碘作为有害物质，在工序上难以处理，且反应之后在污水处理方面存在问题。并且，由于有可能残留于原料黄磷的碘离子，有可能发生副反应，因而存在需要确认残留碘离子的问题。

[0004] 针对上述现有技术中的问题，本发明提供了一种高纯度五氧化二磷的制备工艺。

发明内容

[0005] 针对上述现有技术中存在的不足，本发明提供了一种高纯度五氧化二磷的制备工艺。

[0006] 一种高纯度五氧化二磷的制备工艺，包括以下步骤：

[0007] Ⅰ.磷泥的预处理：将磷泥与水按质量比1：(1-6)混合，混匀后，调节pH值至4-5，得到预处理的磷泥溶液；

[0008] Ⅱ.提纯除杂：在45-70℃下对处理的磷泥溶液进行过滤处理，除去大颗粒污染物，得到过滤液；向过滤液中加入过滤液质量3-9％的过氧化氢，在50-65℃下搅拌20-60min，接着加入溶液质量1-10％的次氯酸钠，维持温度和转速不变，继续搅拌2-6h，再加入助剂，所述溶液、助剂的质量比为100：(0.3-1.2)，冷却，用45-50℃的水对将所得固体进行水洗，直至漂洗液呈中性，真空干燥，得到黄磷；

[0009] Ⅲ.黄磷的预处理：将上述黄磷隔离空气进行加热，完全熔融后得到液态黄磷；

[0010] Ⅳ.空气的预处理：在20-35℃下，采用4A分子筛对空气进行吸附处理，空气中的水分被吸附，干燥至水分含量为5-15ppm，得到干燥的空气，接着将干燥的气体压缩至0.7-0.8MPa，得到压缩空气；

[0011] Ⅴ.高温烟气的制备、冷却：将上述液态黄磷、压缩空气混合，经喷磷枪自动喷入500℃到1200℃的燃烧塔内，所述液态黄磷、压缩空气的质量体积比为1：(6.3-6.6)(kg/m3)，液体黄磷在燃烧塔内迅速雾化，剧烈燃烧后得到高温烟气，高温烟气冷却后即得。

[0012] 优选地，在高纯度五氧化二磷的制备工艺中，所述步骤Ⅰ磷泥的预处理为：将磷泥与水按质量比1：(1-6)混合，混匀后，调节pH值至4-5，得到调整pH后的磷泥溶液，接着对调整pH后的磷泥溶液进行超声处理，再在45-75℃下保温1-3h，得到预处理的磷泥溶液。

[0013] 更优选地，在高纯度五氧化二磷的制备工艺中，所述步骤Ⅰ磷泥的预处理为：将磷泥与水按质量比1：(1-6)混合，混匀后先置于零下20℃-零下15℃下冷冻12-24h，然后置于20-30℃下静置12-24h，调节pH值至4-5，得到调整pH后的磷泥溶液，接着对调整pH后的磷泥溶液进行超声处理，再在45-75℃下保温1-3h，得到预处理的磷泥溶液。

[0014] 优选地，所述超声处理的频率为20-70kHz，温度为45-75℃，处理时间为4-8h。

[0015] 优选地，在高纯度五氧化二磷的制备工艺中，所述步骤Ⅱ提纯除杂为：将向预处理的磷泥溶液中加入预处理的磷泥溶液质量0.5-2％的改性活性炭，在60-90℃下搅拌2-5h后，再在45-70℃下对处理的磷泥溶液进行过滤处理，除去大颗粒污染物，得到过滤液；向过滤液中加入过滤液质量3-9％的过氧化氢，在50-65℃下20-60min，接着加入溶液质量1-10％的次氯酸钠，维持温度和转速不变，继续搅拌2-6h，再加入助剂，所述溶液、助剂的质量比为100：(0.3-1.2)，冷却，用45-50℃的水对将所得固体进行水洗，直至漂洗液呈中性，真空干燥，得到黄磷。

[0016] 所述助剂包括次氮基三亚甲基磷酸、二亚乙基三氨基五甲基磷酸、己二胺四甲叉膦酸中的一种或多种。

[0017] 优选地，所述助剂由次氮基三亚甲基磷酸、二亚乙基三氨基五甲基磷酸、己二胺四甲叉膦酸按(2-4)：(1-3)：(1-3)的质量比混合而成。

[0018] 所述改性活性炭的制备方法：

[0019] Ⅰ.椰壳经干燥、粉碎处理后，得到原料粉末；接着向原料粉末中入磷酸二氢铵、偏磷酸钠、水，所述原料粉末、磷酸二氢铵、偏磷酸钠、水的质量比为1：(0.03-0.06)：(0.03-0.06)：(10-15)，混匀后干燥，得到预处理的原料粉末；所得预处理的原料粉末在氩气保护下，升温至650-700℃进行活化，保温40-70min，冷却，得到炭化产物；

[0020] Ⅱ.将上述炭化产物置于0.1-0.25mol/L的盐酸水溶液中，所述炭化产物与盐酸水溶液的质量比为1：(10-15)，在65-75℃下浸泡5-15h，得到浸泡液，离心，去除上清液后用去离子水洗涤至中性，干燥，粉碎，得到改性活性炭。

[0021] 优选地，所述改性活性炭的粒度为200-600目。

[0022] 由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下有益效果：采用本发明制备工艺处理磷泥，可有效地去除存在于原料的杂质如砷、锑、铁、铝等金属杂质，同时实现黄磷高收率；加入改性活性炭，加强如砷、锑、铁、铝等原料杂质的脱除效果；本发明利用低温冷冻和超声联合预处理强化磷泥，有利于单质磷从磷泥中析出，提高黄磷的回收率。本发明高纯度五氧化二磷的制备工艺的制备步骤简单，成本低，制得的产品质量纯度高，稳定可靠，且不含砷、锑、铁、铝等原料杂质，对环境无污染，是一种高效、安全、经济的制备工艺，具有较好的经济效益和社会效益。

具体实施方式

[0023] 下面结合具体实施方式对本发明的上述发明内容作进一步的详细描述，但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于下述实施例。

[0024] 实施例中各原料及设备介绍：

[0025] 磷泥，主要组分含量分别为水分13wt％、黄磷70wt％、砷0.03465wt％、碳3wt％、二氧化硅和氧化钙12wt％、三氧化二铁和三氧化二铝2wt％，由湖北兴发化工集团股份有限公司提供。

[0026] 椰壳，购自上海润枝贸易有限公司。

[0027] 磷酸二氢铵，CAS号：7722-76-1，产品编号：A111768，购自上海阿拉丁生化科技股份有限公司。

[0028] 偏磷酸钠，CAS号：10361-03-2，产品编号：R0427，购自南京都莱生物技术有限公司。

[0029] 次氮基三亚甲基磷酸，CAS号：6419-19-8，型号为ATMP，购自徐州誉信化工科技有限公司。

[0030] 二亚乙基三氨基五甲基磷酸，CAS号：15827-60-8，型号为ZXL-4，购自枣庄市众信水处理产品有限公司。

[0031] 己二胺四甲叉膦酸，CAS号：23605-74-5，型号为YC-51321，购自常州凯乔生物科技有限公司。

[0032] 4A分子筛，型号为4A，堆积密度为0.72g/ml，货号为LTJ4A，购自萍乡龙拓杰环保科技有限公司。

[0033] 超声设备为KQ-2500E型超声波清洗器，购自昆山禾创仪器有限公司。

[0034] 0.45μm滤膜，材质为聚酰胺，型号为ZX，购自海宁市正兴特种过滤设备制造有限公司。

[0035] 实施例1

[0036] 一种高纯度五氧化二磷的制备工艺，包括如下步骤：

[0037] Ⅰ.磷泥的预处理：将磷泥与去离子水按质量比1：3混合，在65℃、1000r/min的条件下搅拌3h后，加入1mol/L的盐酸溶液，调节pH值至4，得到预处理的磷泥溶液；

[0038] Ⅱ.提纯除杂：在45℃、0.207MPa的工作压力下，采用0.45μm滤膜对处理的磷泥溶液进行过滤处理，得到过滤液；向过滤液质量加入过滤液质量3％的过氧化氢，在50℃、1000r/min的条件下搅拌25min，接着加入溶液质量5％的次氯酸钠，维持温度和转速不变，继续搅拌2h，再加入次氮基三亚甲基磷酸、二亚乙基三氨基五甲基磷酸、己二胺四甲叉膦酸，所述溶液、次氮基三亚甲基磷酸、二亚乙基三氨基五甲基磷酸、己二胺四甲叉膦酸的质量比为100：0.2：0.2：0.2，冷却至25℃，将所得固体用50℃的去离子水水洗，直至漂洗液呈中性，隔绝空气，在35℃、绝对压强为0.07MPa的条件下真空干燥至含水量3wt％，得到黄磷；

[0039] Ⅲ.黄磷的预处理：将上述黄磷隔离空气加热至65℃，完全熔融后得到液态黄磷；

[0040] Ⅳ.空气的预处理：在30℃下，采用4A分子筛对空气进行吸附处理，空气中的水分被吸附，干燥至水分含量为10ppm，得到干燥的空气，接着将干燥的气体压缩至0.7MPa，得到压缩空气；

[0041] Ⅴ.高温烟气的制备、冷却：将上述液态黄磷、压缩空气混合，经喷磷枪自动喷入3
800℃的燃烧塔内，所述液态黄磷、压缩空气的质量体积比为1：6.4(kg/m)，所述喷磷燃烧强度为500kg/h，液体黄磷在燃烧塔内迅速雾化，剧烈燃烧后得到高温烟气，冷却至30℃，即得所述高纯度五氧化二磷。

[0042] 实施例2

[0043] 一种高纯度五氧化二磷的制备工艺，包括如下步骤：

[0044] Ⅰ.磷泥的预处理：将磷泥与去离子水按质量比1：3混合，在65℃、1000r/min的条件下搅拌3h后，加入1mol/L的盐酸溶液，调节pH值至4，得到调整pH后的磷泥溶液，接着对调整pH后的磷泥溶液进行超声处理，所述超声处理的超声功率为400W、超声频率为28kHz，温度为50℃，处理时间5h，再在50℃下保温2h，得到预处理的磷泥溶液；

[0045] Ⅱ.提纯除杂：在45℃、0.207MPa的工作压力下，采用0.45μm滤膜对处理的磷泥溶液进行过滤处理，得到过滤液；向过滤液质量加入过滤液质量3％的过氧化氢，在50℃、1000r/min的条件下搅拌25min，接着加入溶液质量5％的次氯酸钠，维持温度和转速不变，继续搅拌2h，再加入次氮基三亚甲基磷酸、二亚乙基三氨基五甲基磷酸、己二胺四甲叉膦酸，所述溶液、次氮基三亚甲基磷酸、二亚乙基三氨基五甲基磷酸、己二胺四甲叉膦酸的质量比为100：0.2：0.2：0.2，冷却至25℃，将所得固体用50℃的去离子水水洗，直至漂洗液呈中性，隔绝空气，在35℃、绝对压强为0.07MPa的条件下真空干燥至含水量3wt％，得到黄磷；

[0046] Ⅲ.黄磷的预处理：将上述黄磷隔离空气加热至65℃，完全熔融后得到液态黄磷；

[0047] Ⅳ.空气的预处理：在30℃下，采用4A分子筛对空气进行吸附处理，空气中的水分被吸附，干燥至水分含量为10ppm，得到干燥的空气，接着将干燥的气体压缩至0.7MPa，得到压缩空气；

[0048] Ⅴ.高温烟气的制备、冷却：将上述液态黄磷、压缩空气混合，经喷磷枪自动喷入3
800℃的燃烧塔内，所述液态黄磷、压缩空气的质量体积比为1：6.4(kg/m)，所述喷磷燃烧强度为500kg/h，液体黄磷在燃烧塔内迅速雾化，剧烈燃烧后得到高温烟气，冷却至30℃，即得所述高纯度五氧化二磷。

[0049] 实施例3

[0050] 一种高纯度五氧化二磷的制备工艺，包括如下步骤：

[0051] Ⅰ.磷泥的预处理：将磷泥与去离子水按质量比1：3混合，在65℃、1000r/min的条件下搅拌3h后，先置于零下20℃下冷冻20h后，然后在25℃下静置12h，加入1mol/L的盐酸溶液，调节pH值至4，得到调整pH后的磷泥溶液，接着对调整pH后的磷泥溶液进行超声处理，所述超声处理的超声功率为400W、超声频率为28kHz，温度为50℃，处理时间5h，再在50℃下保温2h，得到预处理的磷泥溶液；

[0052] Ⅱ.提纯除杂：在45℃、0.207MPa的工作压力下，采用0.45μm滤膜对处理的磷泥溶液进行过滤处理，得到过滤液；向过滤液质量加入过滤液质量3％的过氧化氢，在50℃、1000r/min的条件下搅拌25min，接着加入溶液质量5％的次氯酸钠，维持温度和转速不变，继续搅拌2h，再加入次氮基三亚甲基磷酸、二亚乙基三氨基五甲基磷酸、己二胺四甲叉膦酸，所述溶液、次氮基三亚甲基磷酸、二亚乙基三氨基五甲基磷酸、己二胺四甲叉膦酸的质量比为100：0.2：0.2：0.2，冷却至25℃，将所得固体用50℃的去离子水水洗，直至漂洗液呈中性，隔绝空气，在35℃、绝对压强为0.07MPa的条件下真空干燥至含水量3wt％，得到黄磷；

[0053] Ⅲ.黄磷的预处理：将上述黄磷隔离空气加热至65℃，完全熔融后得到液态黄磷；

[0054] Ⅳ.空气的预处理：在30℃下，采用4A分子筛对空气进行吸附处理，空气中的水分被吸附，干燥至水分含量为10ppm，得到干燥的空气，接着将干燥的气体压缩至0.7MPa，得到压缩空气；

[0055] Ⅴ.高温烟气的制备、冷却：将上述液态黄磷、压缩空气混合，经喷磷枪自动喷入800℃的燃烧塔内，所述液态黄磷、压缩空气的质量体积比为1：6.4(kg/m3)，所述喷磷燃烧强度为500kg/h，液体黄磷在燃烧塔内迅速雾化，剧烈燃烧后得到高温烟气，冷却至30℃，即得所述高纯度五氧化二磷。

[0056] 实施例4

[0057] 一种高纯度五氧化二磷的制备工艺，包括如下步骤：

[0058] Ⅰ.磷泥的预处理：将磷泥与去离子水按质量比1：3混合，在65℃、1000r/min的条件下搅拌3h后，先置于零下20℃下冷冻20h后，然后在25℃下静置12h，加入1mol/L的盐酸溶液，调节pH值至4，得到调整pH后的磷泥溶液，接着对调整pH后的磷泥溶液进行超声处理，所述超声处理的超声功率为400W、超声频率为28kHz，温度为50℃，处理时间5h，再在50℃下保温2h，得到预处理的磷泥溶液；

[0059] Ⅱ.提纯除杂：将向预处理的磷泥溶液中加入预处理的磷泥溶液质量1％的改性活性炭，在65℃、1000r/min的条件下搅拌3h，在45℃、0.207MPa的工作压力下，采用0.45μm滤膜对处理的磷泥溶液进行过滤处理，得到过滤液；向过滤液质量加入过滤液质量3％的过氧化氢，在50℃、1000r/min的条件下搅拌25min，接着加入溶液质量5％的次氯酸钠，维持温度和转速不变，继续搅拌2h，再加入次氮基三亚甲基磷酸、二亚乙基三氨基五甲基磷酸、己二胺四甲叉膦酸，所述溶液、次氮基三亚甲基磷酸、二亚乙基三氨基五甲基磷酸、己二胺四甲叉膦酸的质量比为100：0.2：0.2：0.2，冷却至25℃，将所得固体用50℃的去离子水水洗，直至漂洗液呈中性，隔绝空气，在35℃、绝对压强为0.07MPa的条件下真空干燥至含水量3wt％，得到黄磷；

[0060] Ⅲ.黄磷的预处理：将上述黄磷隔离空气加热至65℃，完全熔融后得到液态黄磷；

[0061] Ⅳ.空气的预处理：在30℃下，采用4A分子筛对空气进行吸附处理，空气中的水分被吸附，干燥至水分含量为10ppm，得到干燥的空气，接着将干燥的气体压缩至0.7MPa，得到压缩空气；

[0062] Ⅴ.高温烟气的制备、冷却：将上述液态黄磷、压缩空气混合，经喷磷枪自动喷入800℃的燃烧塔内，所述液态黄磷、压缩空气的质量体积比为1：6.4(kg/m3)，所述喷磷燃烧强度为500kg/h，液体黄磷在燃烧塔内迅速雾化，剧烈燃烧后得到高温烟气，冷却至30℃，即得所述高纯度五氧化二磷。

[0063] 所述改性活性炭的制备方法为：

[0064] Ⅰ.将椰壳置于45℃干燥6h，粉碎至40目，得到原料粉末；接着向原料粉末中入磷酸二氢铵、偏磷酸钠、去离子水，所述原料粉末、磷酸二氢铵、偏磷酸钠、去离子水的质量比为1：0.05：0.05：12，在25℃、400r/min的条件下搅拌1h，再置于120℃下干燥至含水量在
10wt％，得到预处理的原料粉末；所得预处理的原料粉末在氩气保护下以15℃/min的速率升温至700℃进行活化，氩气流速为300mL/min，保温50min，冷却至25℃后，得到炭化产物；

[0065] Ⅱ.将上述炭化产物置于0.1mol/L的盐酸水溶液中，所述炭化产物与盐酸水溶液的质量比为1：10，在70℃下浸泡9h，得到浸泡液，接着将所得浸泡液置于30℃、12000r/min的条件下离心15min，去除上清液后用去离子水洗涤至中性，再置于55℃干燥7h，粉碎至400目，得到改性活性炭。

[0066] 对比例1

[0067] 一种高纯度五氧化二磷的制备工艺，包括如下步骤：

[0068] Ⅰ.磷泥的预处理：将磷泥与去离子水按质量比1：3混合，在65℃、1000r/min的条件下搅拌3h后，加入1mol/L的盐酸溶液，调节pH值至4，得到预处理的磷泥溶液；

[0069] Ⅱ.提纯除杂：在45℃、0.207MPa的工作压力下，采用0.45μm滤膜对处理的磷泥溶液进行过滤处理，得到过滤液；向过滤液质量加入过滤液质量3％的过氧化氢，在50℃、1000r/min的条件下搅拌25min，接着加入溶液质量5％的次氯酸钠，维持温度和转速不变，继续搅拌2h，冷却至25℃，将所得固体用50℃的去离子水水洗，直至漂洗液呈中性，隔绝空气，在35℃、绝对压强为0.07MPa的条件下真空干燥至含水量3wt％，得到黄磷；

[0070] Ⅲ.黄磷的预处理：将上述黄磷隔离空气加热至65℃，完全熔融后得到液态黄磷；

[0071] Ⅳ.空气的预处理：在30℃下，采用4A分子筛对空气进行吸附处理，空气中的水分被吸附，干燥至水分含量为10ppm，得到干燥的空气，接着将干燥的气体压缩至0.7MPa，得到压缩空气；

[0072] Ⅴ.高温烟气的制备、冷却：将上述液态黄磷、压缩空气混合，经喷磷枪自动喷入800℃的燃烧塔内，所述液态黄磷、压缩空气的质量体积比为1：6.4(kg/m3)，所述喷磷燃烧强度为500kg/h，液体黄磷在燃烧塔内迅速雾化，剧烈燃烧后得到高温烟气，冷却至30℃，即得所述高纯度五氧化二磷。

[0073] 对比例2

[0074] 一种高纯度五氧化二磷的制备工艺，包括如下步骤：

[0075] Ⅰ.磷泥的预处理：将磷泥与去离子水按质量比1：3混合，在65℃、1000r/min的条件下搅拌3h后，加入1mol/L的盐酸溶液，调节pH值至4，得到预处理的磷泥溶液；

[0076] Ⅱ.提纯除杂：在45℃、0.207MPa的工作压力下，采用0.45μm滤膜对处理的磷泥溶液进行过滤处理，得到过滤液；向过滤液质量加入过滤液质量3％的过氧化氢，在50℃、1000r/min的条件下搅拌25min，接着加入次氮基三亚甲基磷酸、二亚乙基三氨基五甲基磷酸、己二胺四甲叉膦酸，所述溶液、次氮基三亚甲基磷酸、二亚乙基三氨基五甲基磷酸、己二胺四甲叉膦酸的质量比为100：0.2：0.2：0.2，冷却至25℃，将所得固体用50℃的去离子水水洗，直至漂洗液呈中性，隔绝空气，在35℃、绝对压强为0.07MPa的条件下真空干燥至含水量
3wt％，得到黄磷；

[0077] Ⅲ.黄磷的预处理：将上述黄磷隔离空气加热至65℃，完全熔融后得到液态黄磷；

[0078] Ⅳ.空气的预处理：在30℃下，采用4A分子筛对空气进行吸附处理，空气中的水分被吸附，干燥至水分含量为10ppm，得到干燥的空气，接着将干燥的气体压缩至0.7MPa，得到压缩空气；

[0079] Ⅴ.高温烟气的制备、冷却：将上述液态黄磷、压缩空气混合，经喷磷枪自动喷入3
800℃的燃烧塔内，所述液态黄磷、压缩空气的质量体积比为1：6.4(kg/m)，所述喷磷燃烧强度为500kg/h，液体黄磷在燃烧塔内迅速雾化，剧烈燃烧后得到高温烟气，冷却至30℃，即得所述高纯度五氧化二磷。

[0080] 对比例3

[0081] 一种高纯度五氧化二磷的制备工艺，包括如下步骤：

[0082] Ⅰ.磷泥的预处理：将磷泥与去离子水按质量比1：3混合，在65℃、1000r/min的条件下搅拌3h后，加入1mol/L的盐酸溶液，调节pH值至4，得到预处理的磷泥溶液；

[0083] Ⅱ.提纯除杂：在45℃、0.207MPa的工作压力下，采用0.45μm滤膜对处理的磷泥溶液进行过滤处理，得到过滤液；向过滤液质量加入过滤液质量3％的过氧化氢，在50℃、1000r/min的条件下搅拌25min，冷却至25℃，将所得固体用50℃的去离子水水洗，直至漂洗液呈中性，隔绝空气，在35℃、绝对压强为0.07MPa的条件下真空干燥至含水量3wt％，得到黄磷；

[0084] Ⅲ.黄磷的预处理：将上述黄磷隔离空气加热至65℃，完全熔融后得到液态黄磷；

[0085] Ⅳ.空气的预处理：在30℃下，采用4A分子筛对空气进行吸附处理，空气中的水分被吸附，干燥至水分含量为10ppm，得到干燥的空气，接着将干燥的气体压缩至0.7MPa，得到压缩空气；

[0086] Ⅴ.高温烟气的制备、冷却：将上述液态黄磷、压缩空气混合，经喷磷枪自动喷入800℃的燃烧塔内，所述液态黄磷、压缩空气的质量体积比为1：6.4(kg/m3)，所述喷磷燃烧强度为500kg/h，液体黄磷在燃烧塔内迅速雾化，剧烈燃烧后得到高温烟气，冷却至30℃，即得所述高纯度五氧化二磷。

[0087] 测试例1

[0088] 砷含量、回收率测定：按照GB/T15555.3-1995标准以及李志林的期刊文献《泥磷中温蒸馏提取黄磷装置改进效果的研究》中2.7节的计算方法，对本发明中所制备黄磷的砷含量、回收率进行测定，其中回收率(％)＝黄磷回收量(kg)/磷泥总质量(kg)×100％，具体测试结果见表1。

[0089] 表1：砷含量、回收率测试结果表

[0090]

[0091]

[0092] 由测试结果可知，在过氧化氢、助剂、次氯酸钠的共同作用下，实施例1的砷可从原料中脱除，所得黄磷中的砷含量明显低于对比例1(添加了过氧化氢、次氯酸钠)、对比例2(添加了过氧化氢、助剂)和对比例3(仅添加过氧化氢)；而实施例4加入改性活性炭，加强砷脱除率的效果，相对于实施例1-3(未加入改性活性炭)，其所得黄磷中的砷含量进一步降低。

[0093] 实施例3采用低温冷冻和超声波联用的处理方法处理磷泥，有利于单质磷从磷泥中析出，其黄磷回收率明显高于实施例1。

[0094] 测试例2

[0095] 五氧化二磷的纯度测定：参照GBT 23843-2009无机化工产品中五氧化二磷含量测定的通用方法，对本发明中所制备五氧化二磷的纯度进行测定，具体测试结果见表2。

[0096] 表2：五氧化二磷的纯度测试结果表

[0097]组别 纯度/％
实施例1 96.1
实施例2 97.6
实施例3 98.3
实施例4 99.8
对比例1 93.9
对比例2 94.3
对比例3 91.0

[0098] 由测试结果可知，采用本发明高纯度五氧化二磷的制备工艺制备所得五氧化二磷的纯度高。

[0099] 以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，故凡依本发明专利构思所述的原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内；本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。