Перед подачей фосфорной кислоты в процесс получения триполифосфата натрия (в бак продукционной фосфорной кислоты операционного цеха), ее разбавляют промышленной водой до концентрации (24 – 27) % Р2О5. Готовую разбавленную фосфорную кислоту перекачивают по существующим линиям в операционный цех по мере необходимости [3].
Приготовление щелоков осуществляется в реакторах с мешалками поз.13,13’ и 15, куда одновременно загружаются фосфорная кислота из приемного бака поз.22 насосом поз.22а и сода из бункеров поз.9,10 с помощью дозаторов “Хаслер” поз.12, 19 или в непрерывно работающем реакторном каскаде (см. схему 32 647 ТХ).
Температура пульпы в реакторе поддерживается в пределах от 70 до 80 0С за счет подачи острого пара в реактор через барботер. Усреднение реакционной массы осуществляется за счет перемешивающих устройств, а также циркуляции при помощи насосов поз. 17б и 20а.Циркуляция пульпы и конструкция мешалок, оснащенных дополнительными верхними лопастями, обеспечивают уменьшение пенообразования при растворении соды.
Дозировка реагентов осуществляется таким образом, чтобы обеспечить величину рН суспензии от 4,4 до 4,8 ед. рН, что отвечает “металлическому титру” (атомному соотношению Na:P), близкому к единице.
На первой стадии нейтрализации происходят следующие физико-химические превращения:
2Са(Н2РО4)2 + Na2CO3 = 2CaHPO4 ¯+ 2NaH2PO4 + H2O + CO2
Fe,Al(H2PO4)3 + Na2CO3 = Fe,Al(PO4) ¯ + 2NaH2PO4 + H2O + CO2
CaSO4 * 2H2O + Na2CO3 + H3PO4 = CaHPO4 ¯+ Na2SO4 + CO2 + 3H2O
H2SiF6 + Na2CO3 = Na2SiF6 ¯ + H2O + CO2
2H3PO4 + Na2CO3 = 2NaH2PO4 + H2O + CO2
В результате в осадок выделяется основное количество примесных компонентов фосфорной кислоты: фосфаты кальция (около 90 %), алюминия и железа (около 98 %), а также кремнефториды щелочных металлов (около 90 %), и образуется суспензия с соотношением Ж:Т от 10 до 15. Нейтрализация сопровождается выделением значительного количества CO2 (до 40 м3 на 1 т кислоты) и, как следствие, вспениванием реакционной массы. Во избежание выброса пены степень заполнения реактора не должна превышать 70 %.
Первая стадия нейтрализации проводится для удаления из фосфорной кислоты фтора в виде кремнефторида натрия. Растворимость кремнефторида натрия уменьшается с увеличением рН суспензии; при значениях рН от 4,0 до 5,0 содержание фтора в растворе минимально. При значениях рН более 5,0 осадок кремнефторида натрия разлагается по реакции:
Na2SiF6 + 4Na2HPO4+2H2O=6NaF+SiO2¯+4NaH2PO4
Фтор в виде фторида натрия (NaF) переходит в жидкую фазу (концентрация фтора увеличивается). В связи с этим необходимо особое внимание обращать на качество фильтрата 1-ой стадии нейтрализации, не допуская значительного количества взвесей.
Для очистки фосфорнокислотных растворов от окрашивающих примесей может быть использован активный уголь марки ОУ-А. Дозировка угля производится вручную из мешков в бак фосфорной кислоты поз. 22 или реакторные узлы 1-ой или 2-ой стадии поз. 13, 13’, 14, 14’, 15, 16 в количестве (5-10) кг на 50 м3 пульпы. Мерой дозировки служит обесцвечивание растворов – исчезновение их желто-зеленой окраски. При отсутствии специальных требований к белизне продукта или содержанию переходных металлов активный уголь не применяется.
Нейтрализованная до рН порядка 4,5 суспензия перекачивается из реакторов через зумпф поз.17 (старый реакторный узел) или раскачной бак поз. 20 (новый реакторный узел) насосом поз.17а, 20а в приемный бак с мешалкой поз.23 и далее в промежуточную емкость цеха экстракции (третья секция экстрактора поз.88).
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.