一種從磷泥中回收黃磷的方法及設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的目的是提供一種從磷泥中回收黃磷的方法，特別涉及回收率高、沒有引入其它造成二次污染的從磷泥中回收黃磷的方法及設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]磷泥是一種乳濁狀的膠體物質(zhì)。磷泥中的有機物質(zhì)、炭黑、二氧化硅水等混合形成的膠狀物質(zhì)在黃磷的表面形成一層溶劑化膜保護層，阻止了黃磷微粒相互接觸凝聚，黃磷不能凝聚形成大液滴，使得黃磷難以從磷泥中分離出來。
[0003]目前磷泥收回的方法可分為磷泥燒酸法、物理法分離和化學(xué)法分離。
[0004]磷泥燒酸法就是把磷泥直接燃燒，黃磷燃燒生成的五氧化二磷去水合吸收塔吸收成為磷酸。該方法的缺點是回收的磷酸質(zhì)量較差，雜質(zhì)含量高，而且回收率低，燒酸殘渣中含五氧化二磷大約在25%左右不能被吸收。
[0005]物理法分離主要有兩種，一是使用有機溶劑進行萃取分離，有機溶劑一般是二硫化碳或者苯；二是利用過濾的方法，讓磷泥溫度保持在熔點溫度以上，使黃磷保持在液態(tài)，然后通過過濾的方法使磷泥和黃磷分離，這種方法能回收得到磷泥，但是由于濾布經(jīng)常性堵塞而造成生產(chǎn)上難以順利進行。
[0006]化學(xué)法分離主要有一下幾種:一是使用純堿或氨水通過堿法處理磷泥中的二氧化硅后讓黃磷自然凝聚分離；二是使用硝酸等氧化劑處理磷泥后讓黃磷凝聚出來，這幾種方式都利用到外添加劑的方法，不同程度上造成了二次污染。
[0007]為了提高黃磷的產(chǎn)出率，避免造成二次污染，可以提出一種去雜提純的生產(chǎn)工藝，分別去除磷泥中含有的雜質(zhì)而前生純度較高的黃磷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是要提供一種利用臭氧分解磷泥中有機膠狀結(jié)構(gòu)回收黃磷的方法及設(shè)備，不會造成二次污染。
[0009]磷泥中的有機物質(zhì)、炭黑、二氧化硅水等混合形成的復(fù)雜的膠狀物質(zhì)在黃磷的表面形成一層溶劑化膜保護層，阻止了黃磷微粒相互接觸凝聚。如果把膠狀物質(zhì)中的有機質(zhì)、炭黑或者二氧化硅中的一種或幾種去除，該膠體結(jié)構(gòu)就會被分解，黃磷就可以凝聚出來。
[0010]本發(fā)明正是利用臭氧在一定條件下分解磷泥中的有機物質(zhì)，把穩(wěn)定的膠狀結(jié)構(gòu)分解，使磷泥包覆層打破而凝聚出來，然后在自身重力的作用下沉聚在底部，把下層的黃磷回收就達到了回黃磷的目的，臭氧最后分解為氧氣。本發(fā)明的優(yōu)點在于，回收率高、沒有帶來二次污染的從磷泥中回收黃磷的方法及設(shè)備。磷泥中黃磷回收率在85%以上，回收的黃磷質(zhì)量達到GB 7816-1998要求。
[0011]從磷泥中回收黃磷的方法的還需要注意以下幾個要點:
a、磷泥中加入水,水與磷泥重量比為1.5至5倍；
b、磷泥與臭氧混合時間為2至8小時； C、磷泥與臭氧在溫度為10至90攝氏度情況下混合反應(yīng)；
d、磷泥與臭氧混合反應(yīng)時會產(chǎn)生五氧化二磷氣體，該氣體在裝置上部被吸收成磷酸。
[0012]利用臭氧從磷泥中回收黃磷的方法的具體步驟為:
a、把磷泥置入回收裝置中，并加入1.5至5倍重量的水；
b、控制磷泥與臭氧反應(yīng)溫度為10-90攝氏度；
C、在b步的同時通入臭氧，臭氧與磷泥中的有機膠狀結(jié)構(gòu)反應(yīng)，反應(yīng)時間2-8小時；d、在c步驟后，停止通入臭氧，保溫二至四小時，使磷泥中的黃磷從磷泥中凝聚出來，并在黃磷自身的重力作用下向低處沉積。
[0013]優(yōu)選的，從磷泥中回收黃磷的方法還包括預(yù)處理步驟，預(yù)處理步驟包括將含有黃磷的磷泥送入振動裝置進行振動處理，通過振動處理使含黃磷的磷泥中的部分水分被釋放出來，并使含黃磷的磷泥結(jié)構(gòu)變均勻，可以大幅度提高黃磷的提取率。
[0014]從磷泥中回收黃磷的方法的生產(chǎn)設(shè)備包括反應(yīng)塔，反應(yīng)塔內(nèi)部從上到下設(shè)噴淋吸收室、臭氧混合室、回收室:
噴淋吸收室頂部設(shè)有噴淋裝置、下部設(shè)有磷泥進料口 ；
臭氧混合室、回收室設(shè)有蒸汽夾套保溫層)，蒸汽夾套保溫層從上到下依次設(shè)有水蒸汽出口、水蒸汽進口、冷凝水出口 ；
回收室從上到下依次設(shè)有泥渣排放口臭氧進氣口、黃磷排放口。
[0015]本發(fā)明的優(yōu)點在于，利用臭氧從磷泥中回收黃磷的方法其核心在于利用臭氧的強氧化性破壞磷泥中包覆黃磷的有機膠狀結(jié)構(gòu)，讓黃磷凝聚出來。臭氧與黃磷反應(yīng)產(chǎn)生的五氧化二磷氣體在裝置上部被水吸收，另外臭氧氧化后產(chǎn)生水和氧氣，不會帶來二
次污染問題。利用臭氧從含有黃磷的磷泥中提取黃磷的另一個難點在于如何現(xiàn)實工業(yè)化生產(chǎn)，本發(fā)明優(yōu)化工藝路徑，并通過參數(shù)的選擇及設(shè)備的運用，實現(xiàn)了利用臭氧從磷泥中回收黃磷的工業(yè)化生產(chǎn)，黃磷的提取率達到百分之八十以上。
【附圖說明】
[0016]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0017]圖1是從磷泥中回收黃磷的方法的設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]反應(yīng)塔1、噴淋吸收室2、臭氧混合室3、回收室4、噴淋裝置5、進料口 6、水蒸汽出口 7、蒸汽夾套保溫層8、泥渣排放口 9、水蒸汽進口 10、冷凝水出口 11、臭氧進氣口 12、黃磷排放口 13。
【具體實施方式】
[0019]如圖1所示，生產(chǎn)設(shè)備包括反應(yīng)塔1，反應(yīng)塔I從上到下次設(shè)噴淋吸收室2、臭氧混合室3、回收室4:
噴淋吸收室2頂部設(shè)有噴淋裝置5、下部設(shè)有磷泥進料口 6 ；
臭氧混合室3、回收室4設(shè)有蒸汽夾套保溫層8，蒸汽夾套保溫層8從上到下依次設(shè)有水蒸汽出口 7、水蒸汽進口 10、冷凝水出口 11 ；
回收室4從上到下依次設(shè)有泥渣排放口 9、臭氧進氣口 12、黃磷排放口 13。
[0020]工作方法:常溫下的磷泥從進料口 6加入，進入到臭氧混合室3，臭氧從臭氧進氣口 12加入，臭氧與磷泥在臭氧混合室3在75?90oC下混合反應(yīng)4小時以上，臭氧分解磷泥中的膠體結(jié)構(gòu)，混合結(jié)束后繼續(xù)保溫75?90°C三小時，讓黃磷從磷泥中凝聚出來在自身的重力下沉積到回收室4底部從黃磷排放口 13排出，回收后的磷泥渣沉積到回收室4的上層經(jīng)從泥渣排放口 9排出，通過蒸汽進口 10向保溫隔層8通入蒸汽加溫、保溫，蒸汽從蒸汽出口 7排除，蒸汽冷凝出來的水從冷凝水出口 11定期排出。工作時，裝置上部噴淋吸收室上的噴淋頭一直處于噴淋狀態(tài)，反應(yīng)產(chǎn)生的氧氣等氣體從噴淋吸收塔頂部排空。
[0021]利用臭氧從磷泥中回收黃磷的方法實施例1
含有黃磷的磷泥經(jīng)過振動裝置的振動處理(預(yù)處理)二十分鐘，再將經(jīng)過預(yù)處理的500千克黃磷含量45.1%的磷泥從磷泥加入口加入到磷泥回收裝置中，同時加入1000千克的黃磷污水，通入水蒸氣加熱到75-85攝氏度并保持在該溫度范圍內(nèi)，從裝置底部通入臭氧5小時，停止通入臭氧后繼續(xù)保溫3小時，最后從黃磷排放口收集得到黃磷221.1千克，黃磷回收率為98.2%。
[0022]實施例2
將500千克黃磷含量45.1%的磷泥從磷泥加入口加入到磷泥回收裝置中，同時加入1000千克的黃磷污水，通入水蒸氣加熱到75-85攝氏度并保持在該溫度范圍內(nèi)，從裝置底部通入臭氧5小時，停止通入臭氧后繼續(xù)保溫3小時，最后從黃磷排放口收集得到黃磷210.7千克，黃磷回收率為93.4%。
[0023]實施例3
含有黃磷的磷泥經(jīng)過振動裝置的振動處理(預(yù)處理)除去百分之十五左右的水分將500千克黃磷含量33.0%的磷泥從磷泥加入口加入到磷泥回收裝置中，同時加入1000千克的黃磷污水，通入水蒸氣加熱到75-85攝氏度并保持在該溫度范圍內(nèi)，從裝置底部通入臭氧5小時，停止通入臭氧后繼續(xù)保溫3小時，最后從黃磷排放口收集得到黃磷144.9千克，黃磷回收率為87.8%。
[0024]實施例4
將500千克黃磷含量25.7%的磷泥從磷泥加入口加入到磷泥回收裝置中，同時加入1000千克的黃磷污水，通入水蒸氣加熱到75-85攝氏度并保持在該溫度范圍內(nèi)，從裝置底部通入臭氧5小時，停止通入臭氧后繼續(xù)保溫3小時，最后從黃磷排放口收集得到黃磷110.2千克，黃磷回收率為85.8%。
【主權(quán)項】
1.一種從磷泥中回收黃磷的方法，其特征在于:所述從磷泥中回收黃磷的方法利用臭氧強氧化性破壞磷泥中包覆黃磷的膠狀結(jié)構(gòu)，讓黃磷凝聚出來在自身重力下沉積于裝置底部得到黃磷，臭氧與黃磷反應(yīng)產(chǎn)生的的五氧化二磷氣體用噴淋法吸收，保證整個過程沒有廢氣外排； 從磷泥中回收黃磷方法注意要點在于: a、水吸收磷泥產(chǎn)生五氧化二磷氣體的水與磷泥重量比為1.5至5 ; b、磷泥與臭氧混合反應(yīng)時間為2至8小時； C、磷泥與臭氧在溫度為10至90攝氏度情況下混合反應(yīng)； d、生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的五氧化二磷氣體在裝置內(nèi)被吸收成磷酸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從磷泥中回收黃磷的方法，其特征在于:所述從磷泥中回收黃磷的方法具體步驟為: a、把磷泥置入回收裝置中，并加入1.5至5倍重量的水； b、控制磷泥與臭氧反應(yīng)溫度為10-90攝氏度； C、在b步的同時通入臭氧，臭氧與磷泥中的有機膠狀結(jié)構(gòu)反應(yīng)，反應(yīng)時間2-8小時； d、在c步驟后，停止通入臭氧，保溫二至四小時，使磷泥中的黃磷從磷泥中凝聚出來，并在黃磷自身的重力作用下向低處沉積。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種從磷泥中回收黃磷的方法，其特征在于:所述從磷泥中回收黃磷的方法還包括預(yù)處理步驟，預(yù)處理步驟包括將含有黃磷的磷泥送入振動裝置進行振動處理。
4.一種從磷泥中回收黃磷的設(shè)備，其特征在于:所述生產(chǎn)設(shè)備包括反應(yīng)塔(I)，反應(yīng)塔反應(yīng)塔，反應(yīng)塔(I)從上到下次設(shè)噴淋吸收室(2)、臭氧混合室(3)、回收室(4)； 所述噴淋吸收室(2)頂部設(shè)有噴淋裝置(5)、下部設(shè)有磷泥進料口(6)； 所述臭氧混合室(3 )、回收室(4 )設(shè)有蒸汽夾套保溫層(8 )，蒸汽夾套保溫層(8 )從上到下依次設(shè)有水蒸汽出口( 7 )、水蒸汽進口( 10 )、冷凝水出口( 11); 所述回收室(4)從上到下依次設(shè)有泥渣排放口(9)臭氧進氣口( 12)、黃磷排放口( 13)。
【專利摘要】一種從磷泥中回收黃磷的方法及設(shè)備，利用臭氧在一定條件下分解磷泥中的有機膠狀結(jié)構(gòu)，臭氧氧化磷泥產(chǎn)生的五氧化二磷氣體用水吸收。臭氧在一定溫度下分解有機膠狀結(jié)構(gòu)使磷泥的黃磷微粒重新凝聚成黃磷，在重力的作用下會使重新凝聚的黃磷沉聚在下層，把下層的黃磷回收就達到了回黃磷的目的，臭氧最后分解為氧氣。本發(fā)明的優(yōu)點在于，回收率高、沒有帶來二次污染的從磷泥中回收黃磷的方法及設(shè)備。
【IPC分類】C01B25-047
【公開號】CN104555956
【申請?zhí)枴緾N201410818462
【發(fā)明人】余有平, 王斌
【申請人】湖北興發(fā)化工集團股份有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月25日