引言：磷化工的最大任务是生产磷肥，但抽出一部分生产磷酸盐，提高附加值，对提高企业的经济效益极为有益。加上生产热法磷酸所需的黄磷能耗高、污染严重，国家已经出台相关文件，要求关闭3000-5000 t小型黄磷生产企业，热法磷酸生产量将大大减少。故建议采用湿法磷酸净化技术，生产净化磷酸代替热法磷酸，并生产一部分高附加值的滴灌肥、聚磷酸盐和六偏磷酸钠及食品级磷酸盐。
1采用溶剂萃取法生产工业级磷酸及食品级磷酸
1.1国内外发展现状和技术发展趋势
磷化学工业(简称磷化工)是以磷矿石为原料经过物理化学加工制得各种含磷制品(主要包括元素磷、磷化物、磷酸及其盐、磷酸酯、有机磷农药、磷肥等)的工业。近半个世纪以来，由于产品在化工、轻工、食品、制药、消防等领域的广泛应用，磷化工保持了稳定的发展。长期以来，我国一直采用热法磷酸来满足精细磷酸盐的质量要求，但随着市场需求的变化以及资源、环境、能源等因素的制约，以湿法磷酸净化技术为基础的磷酸及无机磷酸盐生产技术代替传统的热法磷酸及磷酸盐生产技术发展较快，成为现代磷化工高新技术发展的热点。湿法磷酸净化技术主要包括：溶剂萃取法、结晶法、离子交换法及电渗析法、沉淀法和浓缩法。目前溶剂萃取法是国内外湿法磷酸净化技术实现产业化前景最好的技术。国外比较成功的具有代表性的溶剂萃取法技术工艺主要有IMI法、TBP萃取净化法和Budenheim法等。IMI法由以色列矿产公司开发，该流程二异丙基醚和异丁醇混合溶剂为萃取剂，湿法磷酸与萃取剂在0～2℃的低温下混合，荷载磷酸的有机相经洗涤、反萃、脱色后得到稀磷酸产品，再经浓缩后得工业级85%磷酸，萃余水相回收萃取剂后，加入碳酸钙或石灰乳反应生产肥料或饲料级磷酸氢钙。TBP萃取净化法是美国圣一哥班公司和中央玻璃公司开发的以TBP(磷酸三丁脂)为萃取剂的湿法磷酸精制工艺，其优点是萃取剂水溶性小，无需回收，但萃取后的有机相中金属离子杂质和硫酸根含量偏高，需在萃取前后增大化学净化和离子交换的处理容量，其最终产品质量也能达到工业级85%酸的标准。Budenhelm法是德国Budenheim公司开发的湿法磷酸精制工艺，该工艺特点是溶剂萃取与离子交换树脂法相结合，萃取剂采用异丙醇，离子交换树脂采用H型阳离子交换树脂，最后得到的产品为工业级75%磷酸。此外，还有已实现工业化的日本东洋曹达的ToyoProcess法，英国的Aibright-Wil-son法等。目前世界上有代表性的湿法磷酸净化装置及技术指标见表1。表1有代表性的湿法磷酸净化装置
| 序号 | 工厂名称 | 原料磷酸P2O5/% | 萃取剂 | 规模/(万·a-1) | 萃取级数 | 净化酸P2O5/%备注 | |
| 1 | 奥布拉威尔森 | 54 57 | MIBK | 25 | 1 | 40-42.5. | 工业级 |
| 2 | 33-38 | 食品级 | |||||
| 2 | 罗纳-普朗克 | 40 50 | TBP | 8 | | | 工业级 |
| 3 | 以色列矿业公司 | 50 | 异丙醚 | | | 62 | 食品级 |
| 45 49 | 饲料级 | ||||||
| 4 | 普莱昂 | 58 60 | 异丙醚十TBP | 3.3 | | 61 | 工业级 |
| 61 | 食品级 | ||||||
| 5 | 罗马尼亚化工研究院 | 28 30 | 正丁醇 | | | 61.6 | 工业级 |
国内试验研究工作时有报道，昆明理工大学与云南昆阳磷肥厂合作，进行了30万t/a湿法磷酸净化中间试验；清华大学等单位也曾进行过湿法磷酸净化的试验研究工作。华东化工学院开展了以二丁基亚砚为萃取剂从硝酸体系中净化湿法磷酸的研究，以及以S34E为萃取剂从盐酸体系中净化湿法磷酸的研究，其最终产品为工业级98%的KH2PO4。华中师大科技教育开发中心进行了以正丁醇作为萃取剂辅以化学交换法和树脂离子交换法的精制磷酸方法的研究，其磷酸萃取率达90%以上，回收率约75%，净化酸可以达到化学纯“八五”磷酸标准。原成都科技大学研究了以正丁醇和异戊醇为萃取剂，从盐酸体系中净化磷酸的工艺，其萃取率达90%以上，P2O5的总收率达70%，产品为工业级85%磷酸。目前国内的各种方法仅限于小试规模，因此，国内湿法磷酸净化工业化生产尚属空白，有巨大的开发潜力。四川大学作为国内长期坚持磷化工研究的高等院校，自上世纪90年代以来，在湿法磷酸净化工艺方面做了大量的基础研究工作。与企业合作完成了1000 t/a中间试验及1万t/a小型工业生产试验，均通过了教育部组织的鉴定，现正与中化重庆涪陵化工有限公司合作建设5万t/a溶剂萃取法净化湿法磷酸的产业化装置。
发展湿法磷酸净化技术做强我国磷酸盐工业.rar
(2008-10-03 11:46:28, Size: 9.91 KB, Downloads: 14)
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dengzhanhua (2008-10-21 14:36:16)
jintchinssen (2008-10-21 17:24:40)
jintchinssen (2008-10-21 17:33:48)
物理净化，化学沉淀净化，物理化学净化，溶剂萃取法等，其中，溶剂萃取法目前来说是最成熟的。但其成本较高，如何选取合适的萃取剂旧成为了关键。
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