淺析我廠磷酸淤渣排放工藝

付海軍，劉明高，李傳義，黃傳國，向紫薇，黃翔翔

(宜都興發(fā)化工有限公司，湖北 宜都 443311)

在濕法磷酸生產(chǎn)中，反應(yīng)料漿過濾時有少量細(xì)小的結(jié)晶穿過濾布進入到過濾酸中，這些結(jié)晶主要成分是硫酸鈣，會隨著稀磷酸進入到儲槽中，同時由于雜質(zhì)的存在，磷酸在儲槽冷卻沉降的過程中，不可避免地會析出沉淀[1]，同時由于稀磷酸后續(xù)濃縮，隨著磷酸濃度的不斷升高，包括Fe、Mg、Al、Na、K、Ca、F、Si等雜質(zhì)離子的復(fù)雜沉淀物進一步析出，這些沉淀物也就是淤渣，淤渣隨磷礦雜質(zhì)含量的不同，所形成的沉淀也有所不同，隨著磷酸濃度的不一樣，在各階段的主要成分也不一樣[2]。

1 淤渣排放工藝改造背景

我廠原設(shè)計濃磷酸澄清槽底流淤渣根據(jù)轉(zhuǎn)耙扭矩間歇性排放至渣酸槽，可供MAP裝置生產(chǎn)或返回反應(yīng)槽重新過濾。原設(shè)計稀磷酸澄清槽底流淤渣根據(jù)轉(zhuǎn)耙扭矩間歇性排放至反應(yīng)槽重新過濾。在實際生產(chǎn)中，淤渣的排放量不容易控制，如果排放過多，對磷酸產(chǎn)量有很大影響；如果排放過少，時常出現(xiàn)轉(zhuǎn)耙跳停埋槽需人工清理的情況，因此在正常生產(chǎn)中很難找到平衡點并落實到位，經(jīng)常出現(xiàn)以下幾種情況：①員工巡檢不及時，未及時排放淤渣，導(dǎo)致澄清槽轉(zhuǎn)耙跳停埋槽；②淤渣排放后未按時關(guān)閉，導(dǎo)致大量磷酸排出，影響產(chǎn)量及成本；③淤渣排放流量較小，在排放過程中慢慢堵塞，影響正常生產(chǎn)。

2 淤渣排放工藝改造過程

因此，我廠對淤渣排放擬定了兩條思路，一是要保證連續(xù)排放，避免因為人的因素影響正常生產(chǎn)；二是要大流量排放，避免因流量較小引起管道堵塞，同時要確保淤渣排放時若排出大量磷酸，不至于大幅度影響產(chǎn)量及成本。結(jié)合磷酸生產(chǎn)工藝，我廠對淤酸排放系統(tǒng)作出了如下技改：

1)將濃酸澄清槽淤渣連續(xù)計量排放至稀酸澄清槽，稀酸澄清槽淤渣再排放至反應(yīng)槽重新過濾或直接通過渣酸槽輸送至一銨裝置生產(chǎn)MAP。

相比原淤渣排放工藝，現(xiàn)濃酸淤渣進入稀酸槽后能提高稀磷酸濃度，提高濃磷酸產(chǎn)能。

2)取消過濾酸下液管至返酸下液管的連通管，提高稀酸澄清槽至反應(yīng)槽的淤渣排放量。

圖1 原淤渣排放設(shè)計工藝

原設(shè)計必須嚴(yán)格控制過濾酸量，多余的磷酸通過過濾酸下液管溢流至返酸下液管，以此來穩(wěn)定返酸量，該設(shè)計在磷礦品位較高，雜質(zhì)含量較少的情況下能夠穩(wěn)定運行，但我廠使用磷礦以中低品位為主，過濾酸下液管及連通管結(jié)垢嚴(yán)重，影響整個過濾系統(tǒng)的正常生產(chǎn)，經(jīng)常因此被迫停車。原設(shè)計如圖1。

將此連通管取消后，進入稀酸槽的過濾酸量增大，勢必會影響反應(yīng)槽內(nèi)液固比指標(biāo)穩(wěn)定，現(xiàn)將稀酸澄清槽淤渣連續(xù)大流量排放至反應(yīng)槽，正好符合既定淤渣排放思路，同時又解決了過濾酸下液管結(jié)垢問題?，F(xiàn)工藝如圖2。

圖2 現(xiàn)淤渣排放設(shè)計工藝

3 淤渣排放新工藝推廣前景

濃磷酸淤渣連續(xù)排放至稀磷酸儲槽的模式徹底打破了排多排少的成本問題，真正做到了操作性強，運行穩(wěn)定，便于管理，為轉(zhuǎn)耙的穩(wěn)定運行奠定了基礎(chǔ)。

目前濕法磷酸生產(chǎn)中以“反應(yīng)-過濾-儲槽-反應(yīng)”這種磷酸大循環(huán)模式來控制液固比的工藝基本沒有，這種運行模式能夠有效提高磷酸儲槽淤渣排放量，保障磷酸儲槽轉(zhuǎn)耙的穩(wěn)定運行，節(jié)約故障清槽的費用，同時對磷酸進行二次過濾，提高了過濾酸的品質(zhì)，為后續(xù)生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)，在行業(yè)內(nèi)有很好的推廣前景。同時因湖北地區(qū)膠磷礦在濕法磷酸體系中非常容易引起設(shè)備、管道結(jié)垢，仿照云貴地區(qū)通過過濾機完成返酸的工藝，在湖北地區(qū)生產(chǎn)實際中很難實現(xiàn)，因此將稀磷酸澄清槽淤渣排放與反應(yīng)料漿液固比控制工藝相結(jié)合，對易結(jié)垢膠磷礦有很強的適用性。