一种萃取磷酸生产用消泡剂技术领域
本发明涉及一种萃取磷酸生产用消泡剂。属化学消泡剂领域。
背景技术
湿法磷酸生产中,当磷矿粉中碳酸盐和有机物含量较高时,与酸
发生化学反应产生大量CO2连续分散在含有有机成分的反应液中,在
料浆表面形成一个稳定的泡沫层,其体积通常可达反应液体积的
5%~10%,对湿法磷酸生产带来许多不利影响:首先,影响磷矿浆的
分散及酸解反应,造成生产能力下降;其次,泡沫层即降低了设备利
用率,有使料位观察困难;第三,阻碍了反应过程中水分蒸发及热量
移走,导致萃取槽反应温度升高,严重时泡沫会被大量带至尾气吸收
系统甚至漫槽,造成P2O5损失及环境污染。
随着高品位磷矿资源的日益减少,使下游磷化工产业的原料危机
逐渐显现,不得不使用中低品位磷矿。中低品位的磷矿通常需要浮选
才能满足湿法磷酸生产的要求。而磷矿在浮选过程中残留了大量的浮
选药剂。如脂肪酸类捕收剂和脂肪醇类助剂,脂肪酸类捕收剂有捕收
和起泡双重作用,其有效成分是脂肪酸及其皂。脂肪酸主要是直链不
饱和酸,如油酸、亚油酸、亚麻酸等。这些表面活性剂物质溶液的表
面张力很低,当其存在于体系中,将大大降低了泡沫体系的表面自由
能;另一方面,当泡沫的液膜受到冲击时,在局部变薄处表面积增大,
吸附的表面活性分子密度减少,表面张力升高,这就引起附近处表面
活性分子力图向变薄处迁移,使该处表面吸附分子恢复到原来密度,
表面张力降低到原来水平。在迁移过程中活性分子携带附近溶液一起
移动,使变薄的液膜又增加到原有的厚度,维护泡沫的稳定,这种表
面张力的修复作用是脂肪醇类助剂维持泡沫稳定的因素之一。这些浮
选药剂的存在导致后续的湿法磷酸萃取工段产生大量的稳定泡沫,这
严重影响整个湿法磷酸生产。
磷矿行业多年来一直使用擦洗磷精矿生产湿法磷酸,目前由于擦
洗高品位磷精矿逐年锐减,而浮选磷精矿逐年增加,导致在湿法磷酸
生产过程中产生起泡现象,导致企业对使用浮选磷精矿生产的适应还
需要一段时间,通常在制酸过程中添加大量消泡剂或降低生产能力来
满足生产。因此,有必要开发或筛选出一种针对浮选矿生产湿法磷酸
专用消泡剂,以保证磷化工产业的稳定可持续发展。
发明内容
本发明针对上述萃取磷酸消泡等问题,提供一种萃取磷酸消泡剂,
该消泡剂具有本发明生产过程简单,产品不影响磷酸质量,原料来源
广泛,价格合适等优点。
为解决上述问题,本发明采用以技术方案为:
一种萃取磷酸生产用消泡剂,其特征在于该萃取磷酸用消泡剂
由以下质量分数组成:
矿物油:30-40;
磺酸盐:30-40;
助剂:10-20;
其余为水:20-30;
所述的矿物油包括柴油、汽油、煤油、石腊油中一种或多种;
所述的磺酸盐包括琥珀酯磺酸、石油磺酸、木质素磺酸、十二烷
基苯磺酸中一种或多种;
所述助剂包括油酸聚氧乙烯酯、硬脂酸聚氧乙烯酯、十二烷基苯
中一种及多种。
本发明萃取磷酸消泡剂的生产步骤:在反应釜中加入水后将磺酸
盐、助剂按权利要求1所述的质量分数缓慢加入到带搅拌的水浴锅中,
升温加热至30-55℃,充分搅拌10-30min后,缓慢加入矿物油,搅拌
5-20min后得到产品。
本发明涉及的消泡剂具有生产过程简单,产品不影响磷酸质量,
原料来源广泛,价格合适等优点。
具体实施方式
本发明研制一种萃取磷酸生产用消泡剂,在反应釜中加入20-30
份水,后加入30-40份磺酸盐、10-20份助剂,升温加热至30-55℃,
充分搅拌10-30min后,缓慢加入30-40份矿物油,搅拌5-20min后得
到消泡剂产品。
实施例1
矿物油(柴油):32;
磺酸盐(琥珀酯磺酸):33;
助剂(油酸聚氧乙烯酯):15;
水:20;
制备工艺:在反应釜中加入20份水,后加入33份磺酸盐及15
份助剂,升温加热至35℃,充分搅拌16min后,缓慢加入14份矿物
油,搅拌10min后得到消泡剂产品。
实施例2
矿物油(柴油+汽油+煤油):35;
磺酸盐(琥珀酯磺酸+石油磺酸):30;
助剂(硬脂酸聚氧乙烯酯+十二烷基苯):13;
水:22;
制备工艺:在反应釜中加入22份水,后加入30份磺酸盐及13
份助剂,升温加热至38℃,充分搅拌21min后,缓慢加入35份矿物
油,搅拌8min后得到消泡剂产品。
实施例3
矿物油(石腊油):30;
磺酸盐(石油磺酸+木质素磺酸+十二烷基苯磺酸):36;
助剂(十二烷基苯):11;
水:23;
制备工艺:在水浴锅中加入23份水,后加入36份磺酸盐及11
份助剂,升温加热至47℃,充分搅拌17min后,缓慢加入30份矿物
油,搅拌15min后得到消泡剂产品。
消泡剂实验室性能测试方法:
将1000ml量筒置于80℃恒温槽中恒温,分别加入500g磷矿浆
(质量浓度53%)、适量消泡剂(不加消泡剂为空白试验,外样1为
云南某磷化工厂萃取磷酸用消泡剂;外样2为贵州某磷化工厂萃取磷
酸用消泡剂)、150g24%的返酸、以200rpm转速搅拌,快速投入95%
的硫酸200g。
消泡剂产业化应用方法:
在云南某磷化工厂应用,单位五氧化二磷消泡剂用量均为1kg。
消泡效果实施例实验室及产业化应用于云南某磷化工厂(用量均
为1kg/P2O5)对比表1:
表1消泡效果实施例对比