專利名稱:萃取法去除氟硅酸中雜質磷的裝置的制作方法
技術領域:
本實用新型涉及一種去除氟硅酸中雜質磷的裝置。
二背景技術:
目前礦藏中的螢石和磷礦石是加工制備氟硅酸主要資源。高品質的螢石中氟含量 高,P2O5含量很低,但其儲量很少。而磷伴生的氟礦資源豐富,具有巨大的開采潛力。氟硅 酸有著廣泛的技術應用范圍,可制取氟硅酸鈉、鉀、銨、鎂、銅、鋇、鉛和其他氟硅酸鹽以及氟 化鹽,如氟化鈉、氟化鉀、氟化鋁、氟化銨等,也可用作制備無水氟化氫、四氟化硅及二氧化 硅的原料。雖然氟硅酸可以加工成多種含氟產品,但由于相關技術問題,如氟硅酸中磷的含 量較高,大大降低了含氟產品的品質,如電解鋁用的冰晶石系氟硅酸合成而來,若氟硅酸中 磷的含量高,將導致電解鋁工藝中電流效率降低,能耗增加。2008年制定了新的化工行業標 準,對氟硅酸含量的指標進行了調整,并新增加了磷的指標要求,優等品P2O5的指標參數為 不大于0. 15%;—等品和合格品的指標參數為不大于0. 1%,且同濃度的優等品氟硅酸價格 是含磷雜質較高的氟硅酸6-7倍。而目前從螢石和磷礦石加工制備的氟硅酸中P2O5含量相 對較高,從氟硅酸中除磷技術及裝置相對貧乏。
三
實用新型內容發明目的針對上述技術缺陷,本發明提供一種去除氟硅酸中雜質磷的裝置。技術方案一種去除氟硅酸中雜質磷的裝置,該裝置由萃取單元與萃取劑再生單 元組成;萃取單元包括制酸劑儲罐、計量泵、粗氟硅酸儲罐、混合萃取劑儲罐、多級逆流萃取 塔和精制氟硅酸儲罐;萃取劑再生單元包括副產品回收罐、離心機,提升泵,蒸餾塔、帶水劑 分離器、帶水劑儲罐和回流泵;所述制酸劑儲罐的出口與粗氟硅酸儲罐的進口相連,制酸劑 進入到粗氟硅酸儲罐的量由第一計量泵控制,粗氟硅酸儲罐的出口與多級逆流萃取塔的上 進口相連,且粗氟硅酸進入到多級逆流萃取塔的量由第二計量泵控制,混合萃取劑儲罐的 出口與多級逆流萃取塔的下進口相連,混合萃取劑進入到多級萃取塔的量由第三計量泵控 制;多級逆流萃取塔的下出口與精制氟硅酸儲罐的進口相連;多級逆流萃取塔的上出口與 副產品回收罐的進口相連,副產品回收罐第一出口與離心機進口相連,副產品回收罐第二 出口與蒸餾塔第一進口相連,且副產品回收罐與蒸餾塔之間液體傳輸由第一提升泵控制, 蒸餾塔的上出口與帶水劑分離器相連,帶水劑分離器出口與帶水劑儲罐進口相連,帶水劑 儲罐出口與蒸餾塔第二進口相連,帶水劑進入到蒸餾塔的量由第二提升泵控制,蒸餾塔的 下出口與混合萃取劑儲罐進口相連,蒸餾塔與混合萃取劑儲罐之間的液體運輸由回流泵完 成。一種去除氟硅酸中雜質磷的裝置,逆流萃取塔塔內底部裝有支撐柵板,支撐柵板 之上裝有填料。有益效果本發明提供一種去除氟硅酸中雜質磷的裝置。本裝置通過逆流萃取與 蒸餾法再生相結合的方法去除氟硅酸中雜質磷。其中萃取單元采用逆流萃取塔,比重小的
3溶液從萃取塔的底部進入,比重大的溶液從塔的頂部進入。塔內底部裝有支撐柵板,支撐柵 板之上裝有填料,使液滴不斷產生破裂與再聚結,以促進液滴的表面更新外,充分混合,有 效萃取氟硅酸中的磷。再生單元采用化學法及物理法相結合,先通過化學除磷裝置除磷,再 采用蒸餾器,根據不同組分的沸點的差異再生溶劑,使溶劑重復利用。該裝置可以提高氟硅 酸的純度,有效降低氟硅酸中P2O5含量。
四
附圖為本實用新型的萃取法去除氟硅酸中雜質磷的裝置示意圖。圖中制酸劑儲 罐1、第一計量泵2a,第二計量泵2b,第三計量泵2c,粗氟硅酸儲罐3、混合萃取劑儲罐4、多 級逆流萃取塔5、精制氟硅酸儲罐6、副產品回收罐7、離心機8,第一提升泵9a,第二提升泵 %,蒸餾塔10、帶水劑分離器11、帶水劑儲罐12、回流泵13。
五具體實施方式
本實用新型制作的萃取法去除氟硅酸中雜質磷的裝置,由萃取單元與萃取劑再生 單元組成。其中,萃取單元包括制酸劑儲罐1、計量泵、粗氟硅酸儲罐3、混合萃取劑儲罐4、 多級逆流萃取塔5、精制氟硅酸儲罐6。其連接方式為制酸劑儲罐1的出口與粗氟硅酸儲罐 3的進口相連,制酸劑儲罐1與粗氟硅酸儲罐3連接管接有第一計量泵2a控制制酸劑的加 入量,粗氟硅酸儲罐3的出口與多級逆流萃取塔5的上進口相連,粗氟硅酸進入到多級逆流 萃取塔的量由第二計量泵2b控制,混合萃取劑儲罐4的出口與多級逆流萃取塔5的下進口 相連,萃取劑進入到多級逆流萃取塔的量由第三計量泵2c控制。多級逆流萃取塔5的出口 與精制氟硅酸儲罐6的進口相連,中間由控制閥控制,且多級逆流萃取塔5中的精制氟硅酸 的出口處在多級逆流萃取塔5的下方,多級逆流萃取塔5中的萃取劑從多級逆流萃取塔5 的上方出口流出進入到副產品回收罐7。萃取劑再生單元包括副產品回收罐7、離心機8,提 升泵,蒸餾塔10、帶水劑分離器11、帶水劑儲罐12、回流泵13組成。其連接方式為多級逆流 萃取塔5的上出口與副產品回收罐7的進口相連,副產品回收罐7出口與離心機8進口相 連、且副產品回收罐7與離心機8連接的管線由閥門控制,副產品回收罐7的出口與蒸餾塔 10的進口相連,帶水劑儲罐12出口與蒸餾塔10的進口相連,且副產品回收罐7與蒸餾塔 10之間液體傳輸由提升泵9a完成,蒸餾塔10的出口與帶水劑分離器11的進口相連,蒸餾 塔10的出口與混合萃取罐4進口相連,且蒸餾塔10與帶水劑分離器相連的出口在蒸餾塔 10的上方,蒸餾塔10與混合萃取劑儲罐4相連的出口在蒸餾塔10的下方,蒸餾塔10與混 合萃取劑儲罐4之間的液體運輸由回流泵13完成,帶水劑分離器11出口與帶水劑儲罐12 進口相連,帶水劑儲罐12的出口與蒸餾塔10的進口相連,且中間裝有提升泵%。
權利要求一種萃取法去除氟硅酸中雜質磷的裝置,其特征在于該裝置由萃取單元與萃取劑再生單元組成;萃取單元包括制酸劑儲罐(1)、計量泵、粗氟硅酸儲罐(3)、混合萃取劑儲罐(4)、多級逆流萃取塔(5)和精制氟硅酸儲罐(6);萃取劑再生單元包括副產品回收罐(7)、離心機(8),提升泵,蒸餾塔(10)、帶水劑分離器(11)、帶水劑儲罐(12)和回流泵(13);所述制酸劑儲罐(1)的出口與粗氟硅酸儲罐(3)的進口相連,制酸劑進入到粗氟硅酸儲罐(3)的量由第一計量泵(2a)控制,粗氟硅酸儲罐(3)的出口與多級逆流萃取塔(5)的上進口相連,且粗氟硅酸進入到多級逆流萃取塔的量由第二計量泵(2b)控制,混合萃取劑儲罐(4)的出口與多級逆流萃取塔(5)的下進口相連,混合萃取劑進入到多級萃取塔的量由第三計量泵(2c)控制;多級逆流萃取塔(5)的下出口與精制氟硅酸儲罐(6)的進口相連;多級逆流萃取塔(5)的上出口與副產品回收罐(7)的進口相連,副產品回收罐(7)第一出口與離心機(8)進口相連,副產品回收罐(7)第二出口與蒸餾塔(10)第一進口相連,且副產品回收罐(7)與蒸餾塔(10)之間液體傳輸由第一提升泵(9a)控制,蒸餾塔(10)的上出口與帶水劑分離器(11)相連,帶水劑分離器(11)出口與帶水劑儲罐(12)進口相連,帶水劑儲罐(12)出口與蒸餾塔(10)第二進口相連,帶水劑進入到蒸餾塔的量由第二提升泵(9b)控制,蒸餾塔(10)的下出口與混合萃取劑儲罐(4)進口相連,蒸餾塔(10)與混合萃取劑儲罐(4)之間的液體運輸由回流泵(13)完成。
2.根據權利要求1所述的萃取法去除氟硅酸中雜質磷的裝置,其特征在于逆流萃取塔(5)塔內底部裝有支撐柵板,支撐柵板之上裝有填料。
專利摘要本實用新型涉及一種去除氟硅酸中雜質磷的裝置,該裝置由萃取單元和萃取劑再生單元組成,萃取單元包括制酸劑儲罐、計量泵、粗氟硅酸儲罐、混合萃取劑儲罐、多級逆流萃取塔、精制氟硅酸儲罐;萃取劑再生單元包括副產品回收罐、離心機,提升泵,蒸餾塔、帶水劑分離器、帶水劑儲罐、回流泵。
文檔編號C01B33/10GK201648005SQ20102014249
公開日2010年11月24日 申請日期2010年3月26日 優先權日2010年3月26日
發明者劉云, 孫含元, 李志敏, 耿治干, 董元華 申請人:中國科學院南京土壤研究所