本發(fā)明屬于覆膜材料技術(shù)領(lǐng)域,涉及一種活性炭覆膜材料的制備方法。
背景技術(shù):
磷酸的工業(yè)生產(chǎn)方法可分為兩大類。一類是熱法生產(chǎn),制得的產(chǎn)品為熱法磷酸,酸的質(zhì)量較高,通常用以制造磷酸鹽產(chǎn)品或食品級磷酸鹽。另一類是濕法生產(chǎn),產(chǎn)品稱為濕法磷酸,質(zhì)量較差,隨使用的磷礦不同,酸中含有較多的雜質(zhì),通常用來生產(chǎn)肥料,或經(jīng)凈化后制造飼料級、食品級磷酸鹽產(chǎn)品。
國內(nèi)普遍采用二水法工藝,生產(chǎn)出的濕法磷酸,其質(zhì)量分?jǐn)?shù)只有20%~28%P2O5,而生產(chǎn)重鈣等時,磷酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)要求在44% P2O5以上,因此稀磷酸需要通過濃縮處理。磷酸的濃縮被認(rèn)為是一種困難的操作,這是因?yàn)闈穹姿嶂泻屑s2%的H2SO4和約2%的H2SiF6(以F計(jì)),具有很強(qiáng)的腐蝕性。由于雜質(zhì)的制約,濃縮過程伴隨的是雜質(zhì)含量的提高和粘度的急劇上升,濃縮終濃度不容易達(dá)到55%,國內(nèi)一般不超過48%,國外也沒有超過52%。同時在加熱濃縮的過程中,稀磷酸中已處于過飽和或飽和狀態(tài)的雜質(zhì),隨磷酸濃度的不斷升高而析出,并沉積在器壁表面,引起酸加熱器石墨列管、蒸發(fā)室、管道結(jié)垢,降低傳熱效率,需要定期對濃縮設(shè)備管道進(jìn)行清洗。一般情況下,兩周清洗一次,每次約為8小時,清洗液為30~50噸的5%硫酸溶液,頻繁的停車清洗破壞了系統(tǒng)生產(chǎn)的連續(xù)性,降低了裝置的開車率,清洗液使用之后無回收價值,很難處理。
全國每年二銨表觀消費(fèi)量在1000萬噸(實(shí)物量)左右,以每噸化肥包裹油用量1%~2%計(jì),僅二銨一個品種,每年流入耕地的包裹油就在10萬噸左右,對土壤的污染程度可想而知。對于“肥料包裹油因環(huán)保問題或被叫?!钡南?,官方認(rèn)為,化肥包裹油在土壤中較難降解,會對土壤和水體造成潛在污染,化肥包裹用油在環(huán)境中的積累及影響不容小覷。企業(yè)人士認(rèn)為,處于防結(jié)塊效果考慮,包裹油的效果還是很明顯的。專家認(rèn)為,包裹油在土壤中較難降解,對土壤的潛在污染風(fēng)險值得重視,但叫停包裹油須先突破技術(shù)瓶頸,環(huán)保型肥料防結(jié)塊劑研發(fā)成為必然,包裹油被替代需要過程。
活性炭是緩釋性能優(yōu)異的覆膜材料,但熱法活性炭自身沒有粘合性,濕法活性炭自身粘合性較弱,需要有粘合劑的助力才能成膜。經(jīng)過分析研究,我們認(rèn)為磷酸二氫鎂銨是肥料包膜最適宜的無機(jī)粘合劑,磷酸二氫鎂銨本身就是枸溶性肥料,與多孔具有吸附、緩釋作用的活性炭一起成膜應(yīng)該是肥料的最佳覆膜材料。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為解決包裹油難降解的問題,本發(fā)明提供一種活性炭覆膜材料的制備方法,實(shí)現(xiàn)環(huán)保型肥料防結(jié)塊劑代替包裹油。
本發(fā)明通過下列技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種活性炭覆膜材料的制備方法,經(jīng)過下列各步驟:
(1)按濕法磷酸重量的2~20%,將活性炭加入濕法磷酸中,得到料漿;
(2)對步驟(1)的料漿進(jìn)行加熱至60~90℃,并保持真空進(jìn)行濃縮,直至料漿中濕法磷酸濃度達(dá)45~55wt%時停止?jié)饪s;
(3)將步驟(2)所得料漿進(jìn)行固液分離,得到濾液和固相物料Ⅰ;
(4)將步驟(3)所得固相物料Ⅰ用清水淋洗至P2O5含量小于20%,收集淋洗液;
(5)將步驟(3)的濾液和步驟(4)的淋洗液合并,再按濾液重量的2~10%加入活性炭,得到混合物料;
(6)對步驟(5)的混合物料進(jìn)行加熱至70~110℃,并保持真空進(jìn)行濃縮,直至混合物料中濕法磷酸濃度達(dá)55~66wt%時停止?jié)饪s;
(7)將步驟(6)的混合物料進(jìn)行固液分離,得到濾液和固相物料Ⅱ,濾液即為成品濃縮磷酸;
(8)將步驟(7)所得固相物料Ⅱ用50~80℃的清水淋洗至P2O5含量小于20%,收集淋洗液返回(5)與步驟(3)的濾液和步驟(4)的淋洗液合并使用;
(9)將步驟(4)所得固相物料Ⅰ和步驟(8)所得固相物料Ⅱ合并后,用氨水或氨氣進(jìn)行中和,中和度控制在pH=4.0~5.0;
(10)在步驟(9)所得物料中加入氧化鎂,通過磨漿機(jī)磨漿至細(xì)度為100~200目占80%以上;
(11)按步驟(10)磨好的漿充分?jǐn)嚢璺磻?yīng)2~30分鐘,即得到目標(biāo)產(chǎn)物活性炭覆膜材料。
進(jìn)一步的,所述步驟(1)中濕法磷酸是磷酸車間生產(chǎn)出的稀磷酸。
進(jìn)一步的,所述步驟(1)和(5)中的活性炭為濕法活性炭或常規(guī)熱法活性炭。
進(jìn)一步的,所述步驟(2)和(6)中的濕法磷酸濃度是指P2O5的百分含量,由快速滴定法測定。
進(jìn)一步的,所述步驟(9)中的氨水是任意濃度的氨水。
進(jìn)一步的,所述步驟(10)中的氧化鎂是高溫?zé)频臒Y(jié)氧化鎂,加入量為氨氣量或氨水中氨氣量的1~5倍。
所述濕法活性炭是按下列方法制得:
a、將生物質(zhì)原料或有機(jī)物原料粉碎至5~400目,得生物質(zhì)或有機(jī)物粉末;
b、按步驟a生物質(zhì)或有機(jī)物粉末與酸溶液的重量比為1:(2~100),將步驟a所得生物質(zhì)或有機(jī)物粉末與酸溶液混合,并在20~160℃下反應(yīng)1~36小時,得到反應(yīng)物;
c、將步驟b所得反應(yīng)物經(jīng)固液分離得到固體產(chǎn)物和濾液,用水反復(fù)洗滌固體產(chǎn)物直至固體產(chǎn)物中硫酸含量等于存留量,再經(jīng)瀝干,即得到濕法活性炭。
所述步驟a中生物質(zhì)原料是植物和農(nóng)業(yè)剩余物,如秸稈、甘蔗渣、糠醛渣、果殼果仁、竹木下腳料、纖維素廢料等。
所述步驟a中有機(jī)物原料是含碳化合物或碳?xì)浠衔锛捌溲苌锏挠袡C(jī)物或其廢料,如廢舊布頭、石油下腳料、糖、淀粉、有機(jī)廢料等。
所述步驟b的酸溶液是濃度為60wt%以上的硫酸或工業(yè)廢酸,工業(yè)廢酸如廢硫酸、烷基化廢硫酸、鈦白廢酸、酸洗廢酸等。
本發(fā)明讓活性炭覆膜同時發(fā)揮控釋和防結(jié)塊效果。在濕法磷酸濃縮的過程中加入活性炭,防止結(jié)垢,濃縮后固液分離清除大量雜質(zhì),液相為含有少量雜質(zhì)的濃縮磷酸,固相為吸附、夾帶大量雜質(zhì)和磷酸的活性炭,用氨水中和固相物料至夾帶的磷酸轉(zhuǎn)為磷酸二氫鹽形態(tài),然后加入輕質(zhì)氧化鎂或白云石粉,即成為替代包裹油的活性炭覆膜材料。
雖然濕法磷酸雜質(zhì)含量比較多,且雜質(zhì)的粘性比較大,但借助于活性炭較好的吸附、助濾作用,以及活性炭自帶的活性硅和部分鉀鈉,在濃縮過程中逐步析出的雜質(zhì)絕大部分被活性炭吸附或裹挾,除雜和防結(jié)垢效果是明顯的,而且雜質(zhì)中的鎂和鋁的磷酸鹽都是無機(jī)粘合劑。
本發(fā)明克服濕法磷酸濃縮過程中反應(yīng)設(shè)備的結(jié)垢現(xiàn)象,消除由于雜質(zhì)的制約濃縮終濃度很難超過55%,以及濃縮過程中隨著雜質(zhì)含量提高,粘度急劇上升的問題,在濕法磷酸濃縮的過程中加入活性炭,濃縮后固液分離,液相為含有少量雜質(zhì)的濃縮磷酸,固相為吸附、夾帶大量雜質(zhì)和磷酸的活性炭,用氨水中和固相物料至夾帶的磷酸轉(zhuǎn)為磷酸二氫鹽形態(tài),然后加入輕質(zhì)氧化鎂或白云石粉,即成為活性炭覆膜材料。
本發(fā)明解決了以下問題:一是磷酸濃縮的過程中設(shè)備結(jié)垢問題得到解決。二是濃縮濕法磷酸的質(zhì)量得到了大幅提升。三是可以濃縮到較高的濃度,即便是濃縮到76%的濃度,粘度仍然不影響固液分離。四是由于是在解決濕法磷酸濃縮難題的過程中聯(lián)產(chǎn)活性炭覆膜材料,而且無需增加設(shè)施,因而覆膜材料成本得到極大的改善。五是避免了為活性炭覆膜材料單獨(dú)建設(shè)車間廠房,免去了建廠投資,省掉了建廠時間。
本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明在結(jié)垢問題得到解決后,可以提高系統(tǒng)蒸發(fā)效率20%,節(jié)約蒸汽10%,更重要的是裝置無需頻繁清洗,可以保持裝置長時間正常連續(xù)運(yùn)行;對湖北磷礦石而言,在不大幅降低生產(chǎn)能力的情況下,產(chǎn)品酸濃度很難達(dá)到42%,或者說要達(dá)到44%滿足生產(chǎn)DAP的要求,濃縮能力會大幅下降,但如果采用本發(fā)明則可以輕松地濃縮到60%以上。
活性炭覆膜肥料目前尚處于紙面上,主要原因還是因?yàn)檫_(dá)標(biāo)活性炭價格高昂,用少了效果欠佳,用多了成本提升較多,農(nóng)民暫時認(rèn)識不足,不易接受過高的價格。本發(fā)明用的是優(yōu)質(zhì)活性炭,但因?yàn)橹饕鉀Q濕法磷酸濃縮問題,因而分?jǐn)偟某杀敬鬄榻档?,用于肥料覆膜對于肥料價格的影響幾乎可以忽略,易為廣大農(nóng)民所接受,自然是市場前景廣闊。
具體實(shí)施方式
下面通過實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
實(shí)施例中使用的稀濕法磷酸指標(biāo)如下:
使用活性炭的粒度在10目至80目之間;氨水為市售28%含量,氨氣來自于50kg液氨鋼瓶。
實(shí)施例1
(1)按濕法磷酸重量的10%,將100g(干基)活性炭加入1000g濕法磷酸中,得到料漿;
所述活性炭為濕法活性炭,按下列方法制得:
a、將秸稈粉碎至5~400目,得生物質(zhì)粉末;
b、按步驟a生物質(zhì)粉末與酸溶液的重量比為1:2,將步驟a所得生物質(zhì)粉末與濃度為60wt%以上的硫酸混合,并在20℃下反應(yīng)36小時,得到反應(yīng)物;
c、將步驟b所得反應(yīng)物經(jīng)固液分離得到固體產(chǎn)物和濾液,用水反復(fù)洗滌固體產(chǎn)物直至固體產(chǎn)物中硫酸含量等于存留量,再經(jīng)瀝干,即得到濕法活性炭。
(2)對步驟(1)的料漿進(jìn)行加熱至80±5℃,并保持真空進(jìn)行濃縮,直至料漿中濕法磷酸濃度達(dá)55wt%時停止?jié)饪s;
(3)將步驟(2)所得料漿進(jìn)行固液分離,得到濾液和固相物料Ⅰ;
(4)將步驟(3)所得固相物料Ⅰ用清水淋洗至P2O5含量小于20%,收集淋洗液;
(5)將步驟(3)的濾液和步驟(4)的淋洗液合并,再按濾液重量的2%加入活性炭,得到混合物料;
(6)對步驟(5)的混合物料進(jìn)行加熱至90±5℃,并保持真空進(jìn)行濃縮,直至混合物料中濕法磷酸濃度達(dá)66wt%時停止?jié)饪s;
(7)將步驟(6)的混合物料進(jìn)行固液分離,得到濾液和固相物料Ⅱ,濾液即為成品濃縮磷酸;
(8)將步驟(7)所得固相物料Ⅱ用50~80℃的清水淋洗至P2O5含量小于20%,收集淋洗液返回(5)與步驟(3)的濾液和步驟(4)的淋洗液合并使用;
(9)將步驟(4)所得固相物料Ⅰ和步驟(8)所得固相物料Ⅱ合并后,用氨水或氨氣進(jìn)行中和,中和度控制在pH=4.0;
(10)在步驟(9)所得物料中加入高溫?zé)频臒Y(jié)氧化鎂,加入量為氨氣量或氨水中氨氣量的1倍,通過磨漿機(jī)磨漿至細(xì)度為100~200目占80%以上;
(11)按步驟(10)磨好的漿充分?jǐn)嚢璺磻?yīng)2分鐘,即得到目標(biāo)產(chǎn)物活性炭覆膜材料。
經(jīng)檢測:產(chǎn)品濃縮磷酸重量187g,質(zhì)量如下表:%
活性炭覆膜材料重量858g,含活性炭37.94%、P2O526.14%、MgO20.38%、N3.37%、PH5.8、水份66.82%。淋洗液341g,含P2O518.7%。
實(shí)施例2
(1)按濕法磷酸重量的20%,將200g常規(guī)熱法活性炭加入1000g濕法磷酸中,得到料漿;
(2)對步驟(1)的料漿進(jìn)行加熱至75±5℃,并保持真空進(jìn)行濃縮,直至料漿中濕法磷酸濃度達(dá)45wt%時停止?jié)饪s;
(3)將步驟(2)所得料漿進(jìn)行固液分離,得到濾液和固相物料Ⅰ;
(4)將步驟(3)所得固相物料Ⅰ用清水淋洗至P2O5含量小于20%,收集淋洗液;
(5)將步驟(3)的濾液和步驟(4)的淋洗液合并,再按濾液重量的5%加入活性炭,得到混合物料;
(6)對步驟(5)的混合物料進(jìn)行加熱至95±5℃,并保持真空進(jìn)行濃縮,直至混合物料中濕法磷酸濃度達(dá)55wt%時停止?jié)饪s;
(7)將步驟(6)的混合物料進(jìn)行固液分離,得到濾液和固相物料Ⅱ,濾液即為成品濃縮磷酸;
(8)將步驟(7)所得固相物料Ⅱ用50~80℃的清水淋洗至P2O5含量小于20%,收集淋洗液返回(5)與步驟(3)的濾液和步驟(4)的淋洗液合并使用;
(9)將步驟(4)所得固相物料Ⅰ和步驟(8)所得固相物料Ⅱ合并后,用氨水進(jìn)行中和,中和度控制在pH=5.0;
(10)在步驟(9)所得物料中加入高溫?zé)频臒Y(jié)氧化鎂,加入量為氨水中氨氣量的3倍,通過磨漿機(jī)磨漿至細(xì)度為100~200目占80%以上;
(11)按步驟(10)磨好的漿充分?jǐn)嚢璺磻?yīng)30分鐘,即得到目標(biāo)產(chǎn)物活性炭覆膜材料。
經(jīng)檢測:產(chǎn)品濃縮磷酸重量398g,質(zhì)量如下表: %
活性炭覆膜材料重量571g,含活性炭56.32%、P2O59.194%、MgO10.48%、N2.13%、PH6.1、水份41.58%。淋洗液97g,含P2O521.34%。
實(shí)施例3
(1)按濕法磷酸重量的6%,將60g活性炭加入1000g濕法磷酸中,得到料漿;
所述活性炭為濕法活性炭,按下列方法制得:
a、將有機(jī)廢料粉碎至5~400目,得有機(jī)物粉末;
b、按步驟a有機(jī)物粉末與酸溶液的重量比為1:100,將步驟a所得有機(jī)物粉末與濃度為60wt%以上的工業(yè)廢酸混合,并在160℃下反應(yīng)1小時,得到反應(yīng)物;
c、將步驟b所得反應(yīng)物經(jīng)固液分離得到固體產(chǎn)物和濾液,用水反復(fù)洗滌固體產(chǎn)物直至固體產(chǎn)物中硫酸含量等于存留量,再經(jīng)瀝干,即得到濕法活性炭。
(2)對步驟(1)的料漿進(jìn)行加熱至80±5℃,并保持真空進(jìn)行濃縮,直至料漿中濕法磷酸濃度達(dá)50wt%時停止?jié)饪s;
(3)將步驟(2)所得料漿進(jìn)行固液分離,得到濾液和固相物料Ⅰ;
(4)將步驟(3)所得固相物料Ⅰ用清水淋洗至P2O5含量小于20%,收集淋洗液;
(5)將步驟(3)的濾液和步驟(4)的淋洗液合并,再按濾液重量的10%加入活性炭,得到混合物料;
(6)對步驟(5)的混合物料進(jìn)行加熱至90±5℃,并保持真空進(jìn)行濃縮,直至混合物料中濕法磷酸濃度達(dá)60wt%時停止?jié)饪s;
(7)將步驟(6)的混合物料進(jìn)行固液分離,得到濾液和固相物料Ⅱ,濾液即為成品濃縮磷酸;
(8)將步驟(7)所得固相物料Ⅱ用50~80℃的清水淋洗至P2O5含量小于20%,收集淋洗液返回(5)與步驟(3)的濾液和步驟(4)的淋洗液合并使用;
(9)將步驟(4)所得固相物料Ⅰ和步驟(8)所得固相物料Ⅱ合并后,用氨氣進(jìn)行中和,中和度控制在pH=4.2;
(10)在步驟(9)所得物料中加入高溫?zé)频臒Y(jié)氧化鎂,加入量為氨氣量的5倍,通過磨漿機(jī)磨漿至細(xì)度為100~200目占80%以上;
(11)按步驟(10)磨好的漿充分?jǐn)嚢璺磻?yīng)5分鐘,即得到目標(biāo)產(chǎn)物活性炭覆膜材料。
經(jīng)檢測:產(chǎn)品濃縮磷酸重量256g,質(zhì)量如下表: %
活性炭覆膜材料重量768g,含活性炭25.01%、P2O518.82%、MgO30.88%、N2.40%、PH6.5、水份57.83%。淋洗液242g,含P2O524.36%。
實(shí)施例4
(1)按濕法磷酸重量的3.6%,將180g活性炭加入5000g濕法磷酸中,得到料漿;
所述活性炭為濕法活性炭,按下列方法制得:
a、將甘蔗渣和糠醛渣粉碎至5~400目,得生物質(zhì)粉末;
b、按步驟a生物質(zhì)粉末與酸溶液的重量比為1:50,將步驟a所得生物質(zhì)粉末與濃度為60wt%以上的硫酸混合,并在80℃下反應(yīng)12小時,得到反應(yīng)物;
c、將步驟b所得反應(yīng)物經(jīng)固液分離得到固體產(chǎn)物和濾液,用水反復(fù)洗滌固體產(chǎn)物直至固體產(chǎn)物中硫酸含量等于存留量,再經(jīng)瀝干,即得到濕法活性炭。
(2)對步驟(1)的料漿進(jìn)行加熱至60℃,并保持真空進(jìn)行濃縮,直至料漿中濕法磷酸濃度達(dá)45wt%時停止?jié)饪s;
(3)將步驟(2)所得料漿進(jìn)行固液分離,得到濾液和固相物料Ⅰ;
(4)將步驟(3)所得固相物料Ⅰ用清水淋洗至P2O5含量小于20%,收集淋洗液;
(5)將步驟(3)的濾液和步驟(4)的淋洗液合并,再按濾液重量的9%加入活性炭,得到混合物料;
(6)對步驟(5)的混合物料進(jìn)行加熱至70℃,并保持真空進(jìn)行濃縮,直至混合物料中濕法磷酸濃度達(dá)60wt%時停止?jié)饪s;
(7)將步驟(6)的混合物料進(jìn)行固液分離,得到濾液和固相物料Ⅱ,濾液即為成品濃縮磷酸;
(8)將步驟(7)所得固相物料Ⅱ用50~80℃的清水淋洗至P2O5含量小于20%,收集淋洗液返回(5)與步驟(3)的濾液和步驟(4)的淋洗液合并使用;
(9)將步驟(4)所得固相物料Ⅰ和步驟(8)所得固相物料Ⅱ合并后,用氨水或氨氣進(jìn)行中和,中和度控制在pH=4.0;
(10)在步驟(9)所得物料中加入高溫?zé)频臒Y(jié)氧化鎂,加入量為氨氣量或氨水中氨氣量的4倍,通過磨漿機(jī)磨漿至細(xì)度為100~200目占80%以上;
(11)按步驟(10)磨好的漿充分?jǐn)嚢璺磻?yīng)6分鐘,即得到目標(biāo)產(chǎn)物活性炭覆膜材料。
經(jīng)檢測:產(chǎn)品濃縮磷酸重量1576g,質(zhì)量如下表: %
活性炭覆膜材料重量2950g,含活性炭20.22%、P2O517.51%、MgO25.86%、N3.25%、PH5.9、水份60.56%。淋洗液963g,含P2O5 19.72%。
實(shí)施例5
(1)按濕法磷酸重量的3%,將150g活性炭加入5000g濕法磷酸中,得到料漿;
所述活性炭為濕法活性炭,按下列方法制得:
a、將石油下腳料粉碎至5~400目,得有機(jī)物粉末;
b、按步驟a有機(jī)物粉末與酸溶液的重量比為1:8,將步驟a所得有機(jī)物粉末與濃度為60wt%以上的工業(yè)廢酸混合,并在90℃下反應(yīng)20小時,得到反應(yīng)物;
c、將步驟b所得反應(yīng)物經(jīng)固液分離得到固體產(chǎn)物和濾液,用水反復(fù)洗滌固體產(chǎn)物直至固體產(chǎn)物中硫酸含量等于存留量,再經(jīng)瀝干,即得到濕法活性炭。
(2)對步驟(1)的料漿進(jìn)行加熱至90℃,并保持真空進(jìn)行濃縮,直至料漿中濕法磷酸濃度達(dá)50wt%時停止?jié)饪s;
(3)將步驟(2)所得料漿進(jìn)行固液分離,得到濾液和固相物料Ⅰ;
(4)將步驟(3)所得固相物料Ⅰ用清水淋洗至P2O5含量小于20%,收集淋洗液;
(5)將步驟(3)的濾液和步驟(4)的淋洗液合并,再按濾液重量的4%加入活性炭,得到混合物料;
(6)對步驟(5)的混合物料進(jìn)行加熱至110℃,并保持真空進(jìn)行濃縮,直至混合物料中濕法磷酸濃度達(dá)64wt%時停止?jié)饪s;
(7)將步驟(6)的混合物料進(jìn)行固液分離,得到濾液和固相物料Ⅱ,濾液即為成品濃縮磷酸;
(8)將步驟(7)所得固相物料Ⅱ用50~80℃的清水淋洗至P2O5含量小于20%,收集淋洗液返回(5)與步驟(3)的濾液和步驟(4)的淋洗液合并使用;
(9)將步驟(4)所得固相物料Ⅰ和步驟(8)所得固相物料Ⅱ合并后,用氨水或氨氣進(jìn)行中和,中和度控制在pH=4.3;
(10)在步驟(9)所得物料中加入高溫?zé)频臒Y(jié)氧化鎂,加入量為氨氣量或氨水中氨氣量的2倍,通過磨漿機(jī)磨漿至細(xì)度為100~200目占80%以上;
(11)按步驟(10)磨好的漿充分?jǐn)嚢璺磻?yīng)10分鐘,即得到目標(biāo)產(chǎn)物活性炭覆膜材料。
經(jīng)檢測產(chǎn)品濃縮磷酸重量1533g,質(zhì)量如下表: %
活性炭覆膜材料重量2244g,含活性炭20.41%、P2O515.81%、MgO23.19%、N3.11%、PH6.0、水份%。淋洗液785g,含P2O518.47%。
實(shí)施例6
(1)按濕法磷酸重量的2%,將2kg常規(guī)熱法活性炭加入100kg濕法磷酸中,得到料漿;
(2)對步驟(1)的料漿進(jìn)行加熱至75±5℃,并保持真空進(jìn)行濃縮,直至料漿中濕法磷酸濃度達(dá)50wt%時停止?jié)饪s;
(3)將步驟(2)所得料漿進(jìn)行固液分離,得到濾液和固相物料Ⅰ;
(4)將步驟(3)所得固相物料Ⅰ用清水淋洗至P2O5含量小于20%,收集淋洗液;
(5)將步驟(3)的濾液和步驟(4)的淋洗液合并,再按濾液重量的5%加入活性炭,得到混合物料;
(6)對步驟(5)的混合物料進(jìn)行加熱至90±5℃,并保持真空進(jìn)行濃縮,直至混合物料中濕法磷酸濃度達(dá)62wt%時停止?jié)饪s;
(7)將步驟(6)的混合物料進(jìn)行固液分離,得到濾液和固相物料Ⅱ,濾液即為成品濃縮磷酸;
(8)將步驟(7)所得固相物料Ⅱ用50~80℃的清水淋洗至P2O5含量小于20%,收集淋洗液返回(5)與步驟(3)的濾液和步驟(4)的淋洗液合并使用;
(9)將步驟(4)所得固相物料Ⅰ和步驟(8)所得固相物料Ⅱ合并后,用氨水或氨氣進(jìn)行中和,中和度控制在pH=4.5;
(10)在步驟(9)所得物料中加入高溫?zé)频臒Y(jié)氧化鎂,加入量為氨氣量或氨水中氨氣量的5倍,通過磨漿機(jī)磨漿至細(xì)度為100~200目占80%以上;
(11)按步驟(10)磨好的漿充分?jǐn)嚢璺磻?yīng)20分鐘,即得到目標(biāo)產(chǎn)物活性炭覆膜材料。
經(jīng)檢測產(chǎn)品濃縮磷酸重量33.4kg,質(zhì)量如下表: %
活性炭覆膜材料重量49.8kg,含活性炭18.29%、P2O515.51%、MgO32.52%、N3.08%、PH5.7、水份50.62%。淋洗液9.64kg,含P2O524.82%。
對比例:以同樣的濕法磷酸原料,除了不加活性炭外,其它工藝步驟條件與實(shí)施例5一致,試驗(yàn)情況對比如下:
對比結(jié)果:本發(fā)明所得濃縮酸濃度大大高于現(xiàn)有技術(shù),雜質(zhì)含量也得到大幅度的降低,對比例明顯結(jié)垢,本發(fā)明則無結(jié)垢現(xiàn)象;對比例繼沉淀較多,本發(fā)明繼沉淀只有微量;對比例過濾很慢,本發(fā)明則相對容易;對比例混濁色度差,本發(fā)明則透明基本無色。