一种湿法磷酸萃取槽尾气处理系统及其方法技术方案

本发明专利技术公开了一种一种湿法磷酸萃取槽尾气处理系统及其方法，涉及湿法磷酸生产技术领域。将来自湿法磷酸萃取槽的尾气用风机抽吸进入1#洗涤塔内；利用来自热水槽的补水和循环液作为洗涤液对尾气进行逆流喷淋洗涤，一次将氟进行高效回收，大大提高了氟硅酸收率；1#洗涤塔内底部含氟液体被送至氟硅酸中间槽，通过氟硅酸输送泵送至氟盐厂；经1#洗涤塔洗涤的尾气依次进入2#洗涤塔、3#洗涤塔，经工艺水逆流洗涤后进行高空排放，2#洗涤塔、3#洗涤塔的中洗涤过尾气的工艺水磷石膏冲渣水，工艺水中，含氟量大大降低，用于磷石膏冲洗，洗涤效果更好，大大降低磷石膏渣场水中氟含量，降低渣场运行的环境风险。的环境风险。

【技术实现步骤摘要】
一种湿法磷酸萃取槽尾气处理系统及其方法


[0001]本专利技术涉及湿法磷酸生产
，具体涉及一种湿法磷酸萃取槽尾气处理系统及其方法。

技术介绍

[0002]氟化工的主要原料是萤石，但随着经济发展，萤石的开采量日益加大，导致萤石储量逐渐减少，因此中低端无机氟化工产品的原料由萤石转移到了含氟物料，其中磷矿中的伴生氟资源丰富，如果能将湿法磷酸萃取槽尾气中的氟进行回收再利用，不仅可以解决其潜在的环境风险，又能达到节约萤石资源的目的。
[0003]湿法磷酸主要采用二水物法生产工艺，具体的，磷矿与硫酸在萃取槽中进行反应，萃取后磷酸P2O5一般在22％～25％之间，之后经过浓缩与除杂，得到成品磷酸。萃取槽尾气需经过处理后才能排放，处理主要是对其中的氟(主要以SiF4形式存在)进行处理，通过工艺水先后在两个串联的洗涤塔内对尾气进行逆流洗涤，洗涤后的尾气达到排放标准后高空排放，洗涤后的工艺水(含氟液体)作为磷石膏冲渣水，与磷石膏一起回到渣场，此时的磷石膏渣场水含氟量较高，对周围环境存在潜在风险。因此，亟需开发一种湿法磷酸萃取槽尾气处理系统及其方法，有效回收利用萃取槽内尾气中的氟，大幅降低渣场回水的氟含量，降低渣场运行的环境风险，同时提高氟资源的回收利用率。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种湿法磷酸萃取槽尾气处理系统及其方法，解决现有技术中萃取槽尾气中氟进入磷石膏渣场回水中，使得渣场运行存在环境风险且氟资源回收利用率低的问题。
[0005]为解决上述的技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种湿法磷酸萃取槽尾气处理系统，其特征在于：包括依次串联连接的1#洗涤塔、2#洗涤塔、3#洗涤塔，其中1#洗涤塔连接有洗涤循环泵，洗涤循环泵一端与底部循环液出口连接，另一端与喷头进口连接，1#洗涤塔补水口与热水槽连接，1#洗涤塔侧壁出液口连接有氟硅酸中间槽，1#洗涤塔进气口通过抽风机与湿法磷酸萃取槽尾气出口连接，1#洗涤塔顶部排气口与2#洗涤塔进气口连接，3#洗涤塔顶部排气口对空排放。
[0006]更进一步的技术方案是所述1#洗涤塔为中空塔体，塔体由玻璃钢内衬977树脂构成，树脂外设置有碳纤维涂层。
[0007]更进一步的技术方案是所述1#洗涤塔由上往下设置有三层洗涤喷头，喷头材质为热塑性玻璃纤维增强聚丙烯片，每层喷头间垂直距离为0.5～0.8米。
[0008]更进一步的技术方案是所述每层喷头数量1个，最上层喷头位于塔体中轴线上，中间层喷头与最下层喷头分别位于中轴线两侧，水平距离为1～2米。
[0009]更进一步的技术方案是所述热水槽内热水温度为20～30℃。
[0010]更进一步的技术方案是所述湿法磷酸萃取槽尾气经1#洗涤塔洗涤后氟含量为
4mg/Nm3。
[0011]更进一步的技术方案是所述尾气处理系统的尾气处理方法包括如下步骤：
[0012](1)将来自湿法磷酸萃取槽的尾气用风机抽吸进入1#洗涤塔内；
[0013](2)1#洗涤塔设置一台洗涤循环泵，利用来自热水槽的补水和循环液作为洗涤液对尾气进行逆流喷淋洗涤，使尾气温度大幅度降低，洗涤液吸收含氟气体后聚集在塔体底部；
[0014](3)1#洗涤塔内底部含氟液体被送至氟硅酸中间槽，通过氟硅酸输送泵送至氟盐厂；
[0015](4)经1#洗涤塔洗涤的尾气依次进入2#洗涤塔、3#洗涤塔，经工艺水逆流洗涤后进行高空排放，2#洗涤塔、3#洗涤塔的中洗涤过尾气的工艺水磷石膏冲渣水。
[0016]更进一步的技术方案是所述循环洗涤泵流量为250m3/h，热水槽补水流量为5～10m3/h，氟硅酸输送泵流量为30m3/h。
[0017]更进一步的技术方案是所述氟硅酸中间槽内的氟硅酸浓度为为8～11％，收率为5～6kg/tP2O5。
[0018]反应机理：湿法磷酸中主要涉及的反应如下：
[0019]Ca5(PO4)3F+5H2SO4+10H2O＝3H3PO4+5CaSO4·
2H2O+HF
↑
[0020]反应生成的HF与磷矿石中的SiO2反应生成H2SiF6：
[0021]6HF+SiO2＝H2SiF6+2H2O
[0022]H2SiF6进一步分解生成SiF4和HF：
[0023][0024]少量H2SiF6与SiO2反应生成SiF4：
[0025]H2SiF6+SiO2＝3SiF4↑
+2H2O
[0026]气相中的氟主要以SiF4形式存在，用热水洗涤吸收后生成H2SiF6和硅胶沉淀：
[0027]3SiF4+(n+2)H2O＝2H2SiF6+SiO2·
nH2O
↓
[0028]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：通过新增1#洗涤塔，利用热水对尾气进行逆流喷淋洗涤，一次将氟进行高效回收，大大提高了氟硅酸收率，并将氟硅酸直接用于氟盐的生产，过程中无废水产生；经1#洗涤塔洗涤后的尾气中氟含量大大降低，进入2#、3#洗涤塔进行洗涤后的工艺水中，含氟量大大降低，用于磷石膏冲洗，洗涤效果更好，大大降低磷石膏渣场水中氟含量，降低渣场运行的环境风险。
附图说明
[0029]图1为本专利技术中尾气处理系统的结构示意图。
具体实施方式
[0030]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0031]实施例1
[0032]图1示出了一种湿法磷酸萃取槽尾气处理系统，包括依次串联连接的1#洗涤塔、2#洗涤塔、3#洗涤塔，1#洗涤塔、2#洗涤塔、3#洗涤塔塔体大小差不多，本实施例中直径为2400mm，高为16370mm。其中为增强耐腐蚀性能，1#洗涤塔塔体由玻璃钢内衬977树脂构成，树脂外设置有碳纤维涂层。1#洗涤塔连接有洗涤循环泵，洗涤循环泵一端与底部循环液出口连接，另一端与喷头进口连接，1#洗涤塔补水口与热水槽连接，1#洗涤塔侧壁出液口连接有氟硅酸中间槽，1#洗涤塔进气口通过抽风机与湿法磷酸萃取槽尾气出口连接，1#洗涤塔顶部排气口与2#洗涤塔进气口连接，3#洗涤塔顶部排气口对空排放。
[0033]所述1#洗涤塔由上往下设置有三层洗涤喷头，喷头材质为热塑性玻璃纤维增强聚丙烯片(GFP)，每层喷头间垂直距离为0.5～0.8米。所述每层喷头数量1个，最上层喷头位于塔体中轴线上，距离塔顶约1米，中间层喷头与最下层喷头分别位于中轴线两侧，对称布置，水平距离为1.5米。三层喷头的喷淋面覆盖整个塔截面，确保尾气充分洗涤。
[0034]实施例2
[0035]利用实例1中的尾气处理系统对萃取槽尾气进行处理，其具体步骤如下：
[0036](1)将来自湿法磷酸萃取槽的尾气用风机抽吸进入1#洗涤塔内；
[0037](2)1#洗涤塔设置一台洗涤循环泵，利用来自热水槽的补水作为洗涤液对尾气进行逆流喷淋洗涤，泵流量约5m本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种湿法磷酸萃取槽尾气处理系统，其特征在于：包括依次串联连接的1#洗涤塔、2#洗涤塔、3#洗涤塔，其中1#洗涤塔连接有洗涤循环泵，洗涤循环泵一端与底部循环液出口连接，另一端与喷头进口连接，1#洗涤塔补水口与热水槽连接，1#洗涤塔侧壁出液口连接有氟硅酸中间槽，1#洗涤塔进气口通过抽风机与湿法磷酸萃取槽尾气出口连接，1#洗涤塔顶部排气口与2#洗涤塔进气口连接，3#洗涤塔顶部排气口对空排放。2.根据权利要求1所述的一种湿法磷酸萃取槽尾气处理系统，其特征在于：所述1#洗涤塔为中空塔体，塔体由玻璃钢内衬977树脂构成，树脂外设置有碳纤维涂层。3.根据权利要求1所述的一种湿法磷酸萃取槽尾气处理系统，其特征在于：所述1#洗涤塔由上往下设置有三层洗涤喷头，喷头材质为热塑性玻璃纤维增强聚丙烯片，每层喷头间垂直距离为0.5～0.8米。4.根据权利要求3所述的一种湿法磷酸萃取槽尾气处理系统，其特征在于：所述每层喷头数量1个，最上层喷头位于塔体中轴线上，中间层喷头与最下层喷头分别位于中轴线两侧，水平距离为1～2米。5.根据权利要求1所述的一种湿法磷酸萃取槽尾气处理系统，其特征在于：所述热水槽内热水温度为20～30℃。6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：符义忠，晋艳茹，姜威，周琼波，李建闻，何宾宾，刘正东，朱德华，金斌，坝吉贵，周鑫，杨雄俊，朱桂华，兰浩，李键，杨义明，
申请(专利权)人：云南磷化集团有限公司，
类型：发明
国别省市：