湿法磷酸一步法脱色脱氟的工艺研究

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湿法磷酸脱色脱氟是磷酸企业重要的生产流程,要获得高品质磷酸或磷酸盐,必须对原料磷酸进行脱色脱氟处理。探索高效、低耗、操作简单、设备投资少的湿法磷酸脱色脱氟工艺,将对今后湿法磷酸生产产生良好的推动作用,为人类生产生活做出积极的贡献。本研究中,采用粉状活性炭和碳酸钠作为湿法磷酸的脱色剂和脱氟剂,在水浴加热和搅拌的条件下进行反应和沉降,采用Gore膜为过滤介质代替通常使用的化纤滤布对净化后的湿法磷酸进行过滤,通过正交试验分析了各因素对脱色脱氟影响的大小;通过单因素实验,研究了反应温度、反应时间、活性炭添加量、碳酸钠添加量、静置时间和活性炭种类等因素对脱色脱氟的影响规律。通过实验,得到以下结论:(1)湿法磷酸一步法脱色脱氟是可行的。在反应温度、反应时间、活性炭添加量、碳酸钠添加量、静置时间和活性炭种类等因素的优化条件下,湿法磷酸的脱色率可达90%;脱氟率可达80%。(2)活性炭不仅具有较好的脱色作用,也具有较好的脱氟作用,能与脱氟剂起到正交互作用。(3)采用工业级粉状活性炭和碳酸钠作为脱色剂和脱氟剂,以Gore膜为过滤介质,综合考虑生产实际,得到净化工业湿法磷酸的较佳工艺条件为:反应温度70℃、反应时间90min、活性炭添加量为湿法磷酸处理质量的0.3%,碳酸钠添加量为湿法磷酸处理质量的2%,静置时间为1天。在此条件下,经处理后的湿法磷酸澄清透明,色度与热法磷酸接近,含氟量可达0.03mg/ml以下。(4)在湿法磷酸一步法脱色脱氟较优工艺条件下,磷酸损失量基本可控制在6%左右。(5)本工艺具有高效、低耗、操作简单、设备投资少等特点,适合中小企业对湿法磷酸进行深加工。(6)采用分光光度法测定磷酸色度是可行的,它比原有的目视对比法更能直观地反映色度的变化规律和量比结果,具有操作简便、表征直观等特点。
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