【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于选矿技术利用和环境保护，具体的涉及一种萃余酸中杂质金属离子和化合物的脱除方法。
技术介绍
1、随着磷化工技术的不断进步，精制磷酸品质持续提升，磷资源依次向农业、工业、食品、医药等行业横向扩展。受工业提纯方法的局限，湿法磷酸在溶剂萃取法提纯过程中不可避免地产生萃余酸这一副产物。同时，随着磷矿品位的下降和稀酸杂质含量的提高，萃余酸的比例呈现出增加的趋势。萃余酸品质略低于普通磷酸，但p2o5含量达到40％甚至更高。立足于磷资源效益的最大化，萃余酸逐渐成为磷化工不可舍弃的资源。这一副产品在磷酸铵肥料(map、dap)和重钙的生产中均有应用，其资源化利用是提高磷资源回收率的重要途径，同时可以极大地提高磷资源的使用价值和经济价值。然而，作为副产物的萃余酸组成复杂，杂质种类多、含量高，相态粘稠、流动性差。萃余酸中的杂质，以铁、镁、铝等金属离子和化合物的形式存在，增大磷酸的黏度、降低磷酸的品质，同时不利于管道输送，严重影响磷酸的正常生产和应用。
2、面临日益严峻的资源浪费和环境污染等问题，如何合理的净化利用萃余酸，成为磷化工企业发展的重点方向之一。萃余酸中杂质金属离子的高效脱除一直是净化技术的难点，特别是铁、镁、铝等金属离子及化合物的脱除。传统的处理方法中，单一化学沉淀处理能力相对有限，难以实现金属离子的有效脱除；萃取净化及膜交换法，需依托于额外的萃取、蒸馏、膜交换设备，处理成本高、操作复杂。因此，萃余酸新型净化技术的开发与应用迫在眉睫。
3、此外，传统的净化处理方法，拘泥于化工行业，而忽略了磷资源作为矿产
技术实现思路
1、本专利技术的目的是：提供一种萃余酸中杂质金属离子和化合物的脱除方法。所述的脱除方法利用吸附材料的强吸附性与特定浮选药剂的强选择性，协同脱除杂质金属离子和化合物，从而实现萃余酸的高效净化。
2、本专利技术所述的萃余酸中杂质金属离子和化合物的脱除方法是萃余酸中杂质金属化合物在吸附材料和浮选药剂的协同作用下进行选择性地脱除；
3、其中：
4、所述萃余酸包含含渣原液体系或过滤清液体系中的一种或两种；
5、含渣原液体系的含固量为30％-80％，含渣原液体系中的杂质于固、液两相中处于溶解平衡状态；
6、过滤清液体系的含固量为0；
7、含渣原液体系与过滤清液体系共存时，含固量为1％～30％；
8、含渣原液体系和过滤清液体系中的杂质均包含金属离子或金属化合物中的一种或两种，其中金属离子包含铁、镁、铝、钛或钙中的至少一种；金属化合物包含三氧化二铁、氧化镁、三氧化二铝、二氧化钛或氧化钙中的至少一种；
9、所述吸附材料为活性炭材料、磁性材料或硅酸盐材料中的至少一种；
10、所述浮选药剂为氟硅酸类药剂、淀粉类药剂或磷酸类药剂中的至少一种。
11、其中：
12、活性炭材料为椰壳活性炭、杏壳活性炭、果核壳活性炭、核桃壳活性炭、木质活性炭或煤质活性炭中的至少一种。
13、磁性材料为火法烧制的赤铁矿或火法烧制的磁铁矿中的至少一种。
14、硅酸盐材料为海泡石、石榴石、埃洛石、蒙脱石或坡缕石中的至少一种。
15、氟硅酸类药剂为氟硅酸、氟硅酸钠或氟硅酸钙中的至少一种。
16、淀粉类药剂为玉米淀粉、马铃薯淀粉、pb基淀粉、al基淀粉或fe基淀粉中的至少一种。
17、磷酸盐类药剂为六偏磷酸钠或焦磷酸钠中的至少一种。
18、萃余酸是磷化工生产磷酸过程中萃取工艺的副产品，含渣原液是未经过任何处理的萃余酸，过滤清液是经过沉降、过滤后的萃余酸，两者在组分含量、流动性、处理难度上存在明显的差异，因而在处理过程中分为不同的体系进行研究。
19、处理含渣原液体系时，浮选药剂要先于吸附材料加入，或与吸附材料同步加入，吸附材料与浮选药剂的质量比为5:1～1:9，吸附材料与浮选药剂在含渣原液体系中的总添加量为50～200g/l，反应时间为10～30min，反应温度为30～60℃。
20、处理过滤清液体系时，吸附材料要先于浮选药剂加入，或与浮选药剂同步加入，吸附材料与浮选药剂的质量比为9:1～1:5，吸附材料与浮选药剂在过滤清液体系中的总添加量为10～100g/l，反应时间为5～20min，反应温度为10～50℃。
21、处理含渣原液与过滤清液共存体系时，吸附药剂与浮选药剂同时加入，吸附材料与浮选药剂的质量比为5:1～1:5，吸附材料与浮选药剂在共存体系中的总添加量为50～150g/l，反应时间为10～20min，反应温度为30～50℃。
22、本专利技术所述的萃余酸中杂质金属离子和化合物的脱除方法，关键在于针对不同成分的萃余酸，通过吸附材料和浮选药剂的种类、配比、作用顺序、作用时间、作用温度等，实现杂质金属离子和化合物的脱除。经研究发现，萃余酸的含渣原液体系、过滤清液体系及两者共存体系的组分、性质存在明显的差异，因而采用的吸附材料和浮选药剂也存在明显的差异。对含渣原液体系而言，含固量高、杂质存在于固、液两相中且处于溶解平衡的状态。因此，在脱除液相中杂质金属离子和元素的同时，还要防止固相中金属离子的溶出，因而率先或同时加入浮选药剂，阻止固相杂质溶解，络合液相杂质，同时，增大整体用量、延长反应时间、提高反应温度，以确保反应完全。对于过滤清液而言，杂质金属离子及化合物只存在于液相中，因此，在脱除时考虑增强作用效果，因而率先或同时加入吸附材料充分吸附杂质金属离子和化合物，后加入浮选药剂络合难处理的杂质金属。其药剂用量、反应时间和温度，相比于含渣原液，均有所减小。对于含渣原液和过滤清液共存体系，既有一定的含固量，又有充分的液相，因此用量、配比、顺序、时间、温度等处理条件介于含渣原液和过滤清液两者之间。
23、本专利技术与现有技术相比，具有以下有益效果：
24、(1)本专利技术所述的萃余酸中杂质金属离子和化合物的脱除方法，利用吸附材料的强吸附性与特定浮选药剂的强选择性，协同脱除杂质金属离子和化合物，从而实现萃余酸的高效净化，且可以针对不同萃余酸组分选择性地脱除特定杂质金属离子和化合物，不会造成磷资源的损失，既可以解决由于杂质金属离子和化合物超标造成的萃余酸回用困难的问题，又可以提高萃余酸中磷资源的利用率，还可以解决因副产品堆置而造成的环境污染等问题，达到资源节约与环境友好的双重目的。
25、(2)本专利技术所述的萃余酸中杂质金属离子和化合物的脱除方法，将吸附材料与浮选药剂协同使用，并通过调控材料与药剂的种类、配比、用量、反应顺序、时间及温度等条件，实现萃余酸中杂质金属离子和化合物的选择性脱除，提高萃余酸的综合利用率。
26、(3)本专利技术所述的萃余酸中杂质金属离本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种萃余酸中杂质金属离子和化合物的脱除方法，其特征在于：萃余酸中杂质金属化合物在吸附材料和浮选药剂的协同作用下进行选择性地脱除；
2.根据权利要求1所述的萃余酸中杂质金属离子和化合物的脱除方法，其特征在于：活性炭材料为椰壳活性炭、杏壳活性炭、果核壳活性炭、核桃壳活性炭、木质活性炭或煤质活性炭中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的萃余酸中杂质金属离子和化合物的脱除方法，其特征在于：磁性材料为火法烧制的赤铁矿或火法烧制的磁铁矿中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的萃余酸中杂质金属离子和化合物的脱除方法，其特征在于：硅酸盐材料为海泡石、石榴石、埃洛石、蒙脱石或坡缕石中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的萃余酸中杂质金属离子和化合物的脱除方法，其特征在于：氟硅酸类药剂为氟硅酸、氟硅酸钠或氟硅酸钙中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的萃余酸中杂质金属离子和化合物的脱除方法，其特征在于：淀粉类药剂为玉米淀粉、马铃薯淀粉、Pb基淀粉、Al基淀粉或Fe基淀粉中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的萃余酸中杂质金属
8.根据权利要求1所述的萃余酸中杂质金属离子和化合物的脱除方法，其特征在于：处理含渣原液体系时，浮选药剂要先于吸附材料加入，或与吸附材料同步加入，吸附材料与浮选药剂的质量比为5:1～1:9，吸附材料与浮选药剂在含渣原液体系中的总添加量为50～200g/L，反应时间为10～30min，反应温度为30～60℃。
9.根据权利要求1所述的萃余酸中杂质金属离子和化合物的脱除方法，其特征在于：处理过滤清液体系时，吸附材料要先于浮选药剂加入，或与浮选药剂同步加入，吸附材料与浮选药剂的质量比为9:1～1:5，吸附材料与浮选药剂在过滤清液体系中的总添加量为10～100g/L，反应时间为5～20min，反应温度为10～50℃。
10.根据权利要求1所述的萃余酸中杂质金属离子和化合物的脱除方法，其特征在于：处理含渣原液与过滤清液共存体系时，吸附药剂与浮选药剂同时加入，吸附材料与浮选药剂的质量比为5:1～1:5，吸附材料与浮选药剂在共存体系中的总添加量为50～150g/L，反应时间为10～20min，反应温度为30～50℃。
...【技术特征摘要】
1.一种萃余酸中杂质金属离子和化合物的脱除方法，其特征在于：萃余酸中杂质金属化合物在吸附材料和浮选药剂的协同作用下进行选择性地脱除；
2.根据权利要求1所述的萃余酸中杂质金属离子和化合物的脱除方法，其特征在于：活性炭材料为椰壳活性炭、杏壳活性炭、果核壳活性炭、核桃壳活性炭、木质活性炭或煤质活性炭中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的萃余酸中杂质金属离子和化合物的脱除方法，其特征在于：磁性材料为火法烧制的赤铁矿或火法烧制的磁铁矿中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的萃余酸中杂质金属离子和化合物的脱除方法，其特征在于：硅酸盐材料为海泡石、石榴石、埃洛石、蒙脱石或坡缕石中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的萃余酸中杂质金属离子和化合物的脱除方法，其特征在于：氟硅酸类药剂为氟硅酸、氟硅酸钠或氟硅酸钙中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的萃余酸中杂质金属离子和化合物的脱除方法，其特征在于：淀粉类药剂为玉米淀粉、马铃薯淀粉、pb基淀粉、al基淀粉或fe基淀粉中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的萃余酸中杂质金属离子和化合物的脱除方法...
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