本發(fā)明涉及磷銨料漿過濾技術(shù)領(lǐng)域,尤其是一種磷銨料漿過濾裝置及其過濾方法。
背景技術(shù):
二水法濕法磷酸靜置沉降過程中,將析出大量的固體沉淀渣,渣中主要成分為磷石膏和(Fe,Al)3KH14(PO4)8·4H2O絡合物,同時還含有大量的可溶性雜質(zhì),例如鎂離子、鈣離子、鐵離子、鋁離子、硫酸根、氟硅酸根等;在濕法磷酸與氨中和反應過程中,這些雜質(zhì)將會生成多種復雜的化合物,嚴重影響磷銨料漿的粘度以及磷銨料漿的產(chǎn)品組成、物理特性和五氧化二磷的溶解性等。因此,對于濕法磷酸直接生產(chǎn)精細磷銨鹽產(chǎn)品時,需要對磷銨料漿進行過濾除雜處理,使得制備磷銨鹽產(chǎn)品的品質(zhì)較高。
傳統(tǒng)的磷銨料漿過濾方法主要有三種,重力沉降、離心分離、過濾機過濾;而重力沉降需要配套裝置龐大,投資及運行維護費用較高,且高黏度的磷銨料漿中細小的固體不溶物不易快速沉降,此外,固體不溶物重力沉降過程中因料漿溫度的降低將伴隨磷銨鹽晶體析出,影響磷銨料漿利用率;離心分離設備裝配復雜,維修不便,投資及能耗較高,且高粘性的磷銨料漿極易堵塞離心轉(zhuǎn)動部件;過濾設備當前主要為板框壓濾機及帶式過濾機等,過濾機均為間歇性操作,裝置切換頻繁,濾布清洗不便,對于過濾含有一定量硅膠的磷銨料漿,設備開機率極低。
由此可見,現(xiàn)有技術(shù)中的磷銨料漿過濾方法存在著眾多的缺陷,都很難確保磷銨料漿的利用率較高的同時,能夠改善磷銨鹽產(chǎn)品的品質(zhì),阻礙了濕法磷酸直接制備精細磷銨鹽產(chǎn)品的發(fā)展。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供一種磷銨料漿過濾裝置及其過濾方法。
具體是通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)的:
一種磷銨料漿過濾方法,包括以下步驟:
(1)在濾漿槽中,將濕法磷酸與氨中和反應的料漿配制成pH值為3-5,溫度為70-90℃,含固量為1-2%,磷銨比重為1.1-1.3的磷銨料漿;
(2)將磷銨料漿送入過濾裝置中,通過曝氣反滲過濾處理,使得磷銨料漿的濾液進入過濾裝置的濾袋內(nèi),磷銨料漿的濾渣留在過濾裝置濾袋的外表面和在過濾裝置中沉積,待濾袋外表面被渣層封堵,并且濾袋內(nèi)部濾液量不再增加時,開始倒袋處理,使得濾液進入濾液槽;倒袋完成后,從清洗液槽中放入清洗液,沖洗濾袋外表面,使得濾渣向下沉,并清洗過濾裝置,即可。
所述的步驟,還包括在將磷銨料漿送入過濾裝置后,其濾液滲透到過濾裝置的濾袋內(nèi)部,濾渣在過濾裝置中沉積時,其輕質(zhì)濾渣從輕質(zhì)渣漿反沖孔進入濾漿槽反沖配制磷銨料漿;重質(zhì)渣漿從重質(zhì)渣漿反沖孔進入渣漿槽,檢測渣漿濃度,若五氧化二磷濃度較高,并且不滿足環(huán)保排放標準,則返回濾漿槽配制磷銨料漿;若五氧化二磷濃度較低,并且滿足環(huán)保排放標準,則排放。
所述的步驟,還包括在將磷銨料漿送入過濾裝置后,濾液滲透到過濾裝置的濾袋內(nèi),濾液的上層清液不斷向過濾裝置的多孔管板增多,并在此過程中,濾液中濃度較低的成分向下沉,使得上層清液濃度較低,并將該濃度低的上層清液通過濾液回流口進入濾漿槽配制磷銨料漿和/或通過去清洗液槽口進入清洗液槽。
所述的步驟,在將磷銨料漿送入過濾裝置中,采用壓力為0.15-0.35MPa的壓縮空氣通入過濾裝置底部進行曝氣處理,曝氣處理時間為1-2h。
所述的步驟,在倒袋完成后,其從清洗液槽中放入清洗液清洗過程中,將其采用壓力為0.15-0.25MPa的壓縮空氣進行曝氣處理,曝氣時間直至濾袋外表面渣層清洗掉。
所述的步驟,在從清洗液槽中放入清洗液清洗過程中,是先將清洗液放入浸泡25-30min后,再將其采用壓力為0.15-0.25MPa的壓縮空氣進行曝氣處理。
所述的過濾裝置,包括筒體、多孔管板、濾袋、去濾液槽口、磷銨料漿入口、曝氣孔,其中,筒體內(nèi)部設置有多孔管板、多孔管板上的孔與濾袋的袋口連通,在筒體靠近頂部的側(cè)壁上設置有去濾液槽口,在筒體靠近底部側(cè)壁上分別設置有磷銨料漿入口和曝氣孔;
所述的裝置,還包括設置在筒體靠近頂部的側(cè)壁上的濾液回流口和去清洗液槽口和設置筒體靠近底部的側(cè)壁上的清洗液入口;
所述的裝置,還包括設置在筒體底部的重質(zhì)渣漿反沖孔和設置在筒體靠近底部的側(cè)壁上的輕質(zhì)渣漿反沖孔。
所述的過濾裝置,曝氣孔的軸向中心線位于濾袋的底部。
所述的過濾裝置,還包括用于支撐該裝置的支撐桿;所述的支撐桿至少為2根。
所述的裝置,濾袋為高分子分離膜,其中設置有支撐件,使得濾袋能夠支撐穩(wěn)固成型,并且該支撐件能夠自由滑出。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的技術(shù)效果體現(xiàn)在:
通過對進入過濾裝置的磷銨料漿的pH值、溫度以及磷銨比重、含固量進行界定,確保磷銨料漿進入過濾裝置中后,液體能夠快速滲透入濾袋內(nèi)部,使得濾袋支撐成型,再結(jié)合曝氣反滲過濾處理,能夠有效的使得濾液進入濾袋內(nèi)部,進而將雜質(zhì)殘留在濾袋外表面,并且結(jié)合倒袋處理和清洗處理,使得濾袋再生,而且避免了濾液粘度較高使得過濾困難,提高了濾液中磷銨純度,充分確保了磷銨鹽產(chǎn)品的品質(zhì)。
本發(fā)明創(chuàng)造最為突出的是,磷銨料漿過濾成本較低,能耗低,設備簡單,設備成本低,濾袋清洗方便。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的磷銨料漿過濾工藝流程示意圖。
A-濾液槽B-清洗液槽C-壓縮氣體D-過濾裝置E-濾漿槽F-渣漿槽。
圖2為過濾裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
1-濾液回流口 2-去濾液槽口 3-去清洗液槽口 4-多孔管板 5-濾袋 6-清洗液入口 7-曝氣孔 8-輕質(zhì)渣漿反沖孔 9-重質(zhì)渣漿反沖孔10-支撐桿 11-磷銨料漿入口 12-筒體。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和具體的實施方式來對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的限定,但要求保護的范圍不僅局限于所作的描述。
實施例
本發(fā)明的具體原理和具體操作方式是按照以下方式進行的,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)以下內(nèi)容對本發(fā)明創(chuàng)造的整體方案進行理解:
一種磷銨料漿過濾方法,包括以下步驟:
(1)在濾漿槽E中,將濕法磷酸與氨中和反應的料漿配制成pH值為3-5,溫度為70-90℃,含固量為1-2%,磷銨比重為1.1-1.3的磷銨料漿;
(2)將磷銨料漿送入過濾裝置D中,通過曝氣反滲過濾處理,使得磷銨料漿的濾液進入過濾裝置D的濾袋5內(nèi),磷銨料漿的濾渣留在過濾裝置D濾袋5的外表面和在過濾裝置D中沉積,待濾袋5外表面被渣層封堵,并且濾袋5內(nèi)部濾液量不再增加時,開始倒袋處理,使得濾液進入濾液槽A;倒袋完成后,從清洗液槽B中放入清洗液,沖洗濾袋外表面,使得濾渣向下沉,并清洗過濾裝置D,即可。提高了濾液純度,確保了磷銨鹽產(chǎn)品的品質(zhì),而且實現(xiàn)了濾液沉降曾濃。通過曝氣反滲過濾處理,使得渣層殘留在過濾裝置中,或者通過過濾裝置的輕質(zhì)渣漿反沖孔或者重質(zhì)渣漿反沖孔排除過濾裝置,使得磷銨料漿濾液得到純化,結(jié)合處理過程曝氣處理,使得濾渣粘附在濾袋外表面的速率減慢,并且確保粘附在濾袋外表面的渣層為疏松多孔蜂窩狀,避免濾袋再生困難,降低了對濾袋外表面清洗難度,實現(xiàn)了過濾裝置的重復再生應用,降低了成本。
在某些實施例中,上述的步驟,還包括在將磷銨料漿送入過濾裝置D后,其濾液滲透到過濾裝置D的濾袋5內(nèi)部,濾渣在過濾裝置D中沉積時,其輕質(zhì)濾渣從輕質(zhì)渣漿反沖孔8進入濾漿槽E反沖配制磷銨料漿;重質(zhì)渣漿從重質(zhì)渣漿反沖孔9進入渣漿槽F,檢測渣漿濃度,若五氧化二磷濃度較高,并且不滿足環(huán)保排放標準,則返回濾漿槽E配制磷銨料漿;若五氧化二磷濃度較低,并且滿足環(huán)保排放標準,則排放。
在某些實施例中,上述的步驟,還包括在將磷銨料漿送入過濾裝置D后,濾液滲透到過濾裝置D的濾袋5內(nèi),濾液的上層清液不斷向過濾裝置D的多孔管板4增多,并在此過程中,濾液中濃度較低的成分向下沉,使得上層清液濃度較低,并將該濃度低的上層清液通過濾液回流口1進入濾漿槽E配制磷銨料漿和/或通過去清洗液槽口3進入清洗液槽B。
在某些實施例中,上述的步驟,在將磷銨料漿送入過濾裝置D中,采用壓力為0.15MPa或0.25MPa或0.35MPa或0.2MPa的壓縮空氣通入過濾裝置底部進行曝氣處理,曝氣處理時間為1h或2h或1.5h或1.1h。降低了過濾裝置負荷,降低了成本和能耗。
在某些實施例中,上述的步驟,在倒袋完成后,其從清洗液槽B中放入清洗液清洗過程中,將其采用壓力為0.15MPa或0.25MPa或0.2MPa的壓縮空氣進行曝氣處理,曝氣時間直至濾袋外表面渣層清洗掉。
在某些實施例中,上述的步驟,在從清洗液槽中放入清洗液清洗過程中,是先將清洗液放入浸泡25min或30min或28min后,再將其采用壓力為0.15MPa或0.25MPa或0.2MPa的壓縮空氣進行曝氣處理。
在某些實施例中,上述的過濾裝置,包括筒體12、多孔管板4、濾袋5、去濾液槽口2、磷銨料漿入口11、曝氣孔7,其中,筒體12內(nèi)部設置有多孔管板4、多孔管板4上的孔與濾袋5的袋口連通,在筒體12靠近頂部的側(cè)壁上設置有去濾液槽口2,在筒體12靠近底部側(cè)壁上分別設置有磷銨料漿入口11和曝氣孔7;
所述的裝置,還包括設置在筒體12靠近頂部的側(cè)壁上的濾液回流口1和去清洗液槽口3和設置筒體12靠近底部的側(cè)壁上的清洗液入口6;
所述的裝置,還包括設置在筒體12底部的重質(zhì)渣漿反沖孔9和設置在筒體12靠近底部的側(cè)壁上的輕質(zhì)渣漿反沖孔8。
在某些實施例中,上述的過濾裝置,曝氣孔7的軸向中心線位于濾袋5的底部。
在某些實施例中,上述的過濾裝置,還包括用于支撐該裝置的支撐桿10;所述的支撐桿為2根、3根。
在某些實施例中,上述的裝置,濾袋5為高分子分離膜,其中設置有支撐件,使得濾袋5能夠支撐穩(wěn)固成型,并且該支撐件能夠自由滑出。
本發(fā)明創(chuàng)造中,利用了循環(huán)處理,使得重質(zhì)渣漿、輕質(zhì)渣漿中的磷銨成分得到充分的吸收和利用,提高了磷銨料漿的利用率,提高了濾液中磷銨成分的濃度,降低了磷銨鹽產(chǎn)品中的雜質(zhì)含量,降低了磷銨料漿除雜難度,降低了磷銨料漿除雜成本。工藝步驟簡單,易于工業(yè)化生產(chǎn)。