浅析我厂磷酸淤渣排放工艺

付海军，刘明高，李传义，黄传国，向紫薇，黄翔翔

(宜都兴发化工有限公司，湖北 宜都 443311)

在湿法磷酸生产中，反应料浆过滤时有少量细小的结晶穿过滤布进入到过滤酸中，这些结晶主要成分是硫酸钙，会随着稀磷酸进入到储槽中，同时由于杂质的存在，磷酸在储槽冷却沉降的过程中，不可避免地会析出沉淀[1]，同时由于稀磷酸后续浓缩，随着磷酸浓度的不断升高，包括Fe、Mg、Al、Na、K、Ca、F、Si等杂质离子的复杂沉淀物进一步析出，这些沉淀物也就是淤渣，淤渣随磷矿杂质含量的不同，所形成的沉淀也有所不同，随着磷酸浓度的不一样，在各阶段的主要成分也不一样[2]。

1 淤渣排放工艺改造背景

我厂原设计浓磷酸澄清槽底流淤渣根据转耙扭矩间歇性排放至渣酸槽，可供MAP装置生产或返回反应槽重新过滤。原设计稀磷酸澄清槽底流淤渣根据转耙扭矩间歇性排放至反应槽重新过滤。在实际生产中，淤渣的排放量不容易控制，如果排放过多，对磷酸产量有很大影响；如果排放过少，时常出现转耙跳停埋槽需人工清理的情况，因此在正常生产中很难找到平衡点并落实到位，经常出现以下几种情况：①员工巡检不及时，未及时排放淤渣，导致澄清槽转耙跳停埋槽；②淤渣排放后未按时关闭，导致大量磷酸排出，影响产量及成本；③淤渣排放流量较小，在排放过程中慢慢堵塞，影响正常生产。

2 淤渣排放工艺改造过程

因此，我厂对淤渣排放拟定了两条思路，一是要保证连续排放，避免因为人的因素影响正常生产；二是要大流量排放，避免因流量较小引起管道堵塞，同时要确保淤渣排放时若排出大量磷酸，不至于大幅度影响产量及成本。结合磷酸生产工艺，我厂对淤酸排放系统作出了如下技改：

1)将浓酸澄清槽淤渣连续计量排放至稀酸澄清槽，稀酸澄清槽淤渣再排放至反应槽重新过滤或直接通过渣酸槽输送至一铵装置生产MAP。

相比原淤渣排放工艺，现浓酸淤渣进入稀酸槽后能提高稀磷酸浓度，提高浓磷酸产能。

2)取消过滤酸下液管至返酸下液管的连通管，提高稀酸澄清槽至反应槽的淤渣排放量。

图1 原淤渣排放设计工艺

原设计必须严格控制过滤酸量，多余的磷酸通过过滤酸下液管溢流至返酸下液管，以此来稳定返酸量，该设计在磷矿品位较高，杂质含量较少的情况下能够稳定运行，但我厂使用磷矿以中低品位为主，过滤酸下液管及连通管结垢严重，影响整个过滤系统的正常生产，经常因此被迫停车。原设计如图1。

将此连通管取消后，进入稀酸槽的过滤酸量增大，势必会影响反应槽内液固比指标稳定，现将稀酸澄清槽淤渣连续大流量排放至反应槽，正好符合既定淤渣排放思路，同时又解决了过滤酸下液管结垢问题。现工艺如图2。

图2 现淤渣排放设计工艺

3 淤渣排放新工艺推广前景

浓磷酸淤渣连续排放至稀磷酸储槽的模式彻底打破了排多排少的成本问题，真正做到了操作性强，运行稳定，便于管理，为转耙的稳定运行奠定了基础。

目前湿法磷酸生产中以“反应-过滤-储槽-反应”这种磷酸大循环模式来控制液固比的工艺基本没有，这种运行模式能够有效提高磷酸储槽淤渣排放量，保障磷酸储槽转耙的稳定运行，节约故障清槽的费用，同时对磷酸进行二次过滤，提高了过滤酸的品质，为后续生产奠定了基础，在行业内有很好的推广前景。同时因湖北地区胶磷矿在湿法磷酸体系中非常容易引起设备、管道结垢，仿照云贵地区通过过滤机完成返酸的工艺，在湖北地区生产实际中很难实现，因此将稀磷酸澄清槽淤渣排放与反应料浆液固比控制工艺相结合，对易结垢胶磷矿有很强的适用性。