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

(宜都興發化工有限公司，湖北 宜都 443311)

在濕法磷酸生產中，反應料漿過濾時有少量細小的結晶穿過濾布進入到過濾酸中，這些結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等雜質離子的復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

我廠原設計濃磷酸澄清槽底流淤渣根據轉耙扭矩間歇性排放至渣酸槽，可供MAP裝置生產或返回反應槽重新過濾。原設計稀磷酸澄清槽底流淤渣根據轉耙扭矩間歇性排放至反應槽重新過濾。在實際生產中，淤渣的排放量不容易控制，如果排放過多，對磷酸產量有很大影響；如果排放過少，時常出現轉耙跳停埋槽需人工清理的情況，因此在正常生產中很難找到平衡點并落實到位，經常出現以下幾種情況：①員工巡檢不及時，未及時排放淤渣，導致澄清槽轉耙跳停埋槽；②淤渣排放后未按時關閉，導致大量磷酸排出，影響產量及成本；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。

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，一是要保證連續排放，避免因為人的因素影響正常生產；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量及成本。結合磷酸生產工藝，我廠對淤酸排放系統作出了如下技改：

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

相比原淤渣排放工藝，現濃酸淤渣進入稀酸槽后能提高稀磷酸濃度，提高濃磷酸產能。

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槽的淤渣排放量。

圖1 原淤渣排放設計工藝

原設計必須嚴格控制過濾酸量，多余的磷酸通過過濾酸下液管溢流至返酸下液管，以此來穩定返酸量，該設計在磷礦品位較高，雜質含量較少的情況下能夠穩定運行，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垢嚴重，影響整個過濾系統的正常生產，經常因此被迫停車。原設計如圖1。

將此連通管取消后，進入稀酸槽的過濾酸量增大，勢必會影響反應槽內液固比指標穩定，現將稀酸澄清槽淤渣連續大流量排放至反應槽，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垢問題?，F工藝如圖2。

圖2 現淤渣排放設計工藝

3 淤渣排放新工藝推廣前景

濃磷酸淤渣連續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，運行穩定，便于管理，為轉耙的穩定運行奠定了基礎。

目前濕法磷酸生產中以“反應-過濾-儲槽-反應”這種磷酸大循環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，保障磷酸儲槽轉耙的穩定運行，節約故障清槽的費用，同時對磷酸進行二次過濾，提高了過濾酸的品質，為后續生產奠定了基礎，在行業內有很好的推廣前景。同時因湖北地區膠磷礦在濕法磷酸體系中非常容易引起設備、管道結垢，仿照云貴地區通過過濾機完成返酸的工藝，在湖北地區生產實際中很難實現，因此將稀磷酸澄清槽淤渣排放與反應料漿液固比控制工藝相結合，對易結垢膠磷礦有很強的適用性。