專利名稱：一種防止高濃度濕法磷酸長距離輸送結(jié)垢的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化工技術(shù)領(lǐng)域，具體來說涉及一種防止高濃度濕法磷酸長距離輸送結(jié) 垢的方法。
背景技術(shù)：
磷酸是一種重要的基本化工原料，主要用來制造高效磷復(fù)肥，如磷酸銨、重過磷酸 鈣、磷酸二氫鉀等，也是飼料添加劑、食品添加劑、工業(yè)助劑等含磷產(chǎn)品的原料，廣泛應(yīng)用于 化工、冶金、石油、電子、醫(yī)藥、食品等領(lǐng)域。磷酸的生產(chǎn)方法主要有熱法和濕法兩種。熱法 磷酸是以元素磷為原料進(jìn)行生產(chǎn)，可以得到高品質(zhì)的磷酸，但生產(chǎn)過程能耗高，污染大；以 無機(jī)酸(主要是硫酸)分解磷礦制得的磷酸稱為濕法磷酸，濕法磷酸比熱法磷酸成本低 20%-30%，經(jīng)適當(dāng)方法凈化后，產(chǎn)品純度可與熱法磷酸相媲美。目前，濕法磷酸工藝處于磷 酸生產(chǎn)的主導(dǎo)地位。濕法磷酸的生產(chǎn)工藝可分為無水物法、半水法、二水法及半水一二水法等。其中， 二水法由于技術(shù)成熟、操作穩(wěn)定可靠、對礦石的適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，在濕法磷酸工藝中居于主 導(dǎo)地位。目前，我國80%以上的磷酸都采用濕法磷酸二水法流程生產(chǎn)。二水法流程具有工 藝簡單、技術(shù)成熟、對礦石種類適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn)，特別適用于中低品位礦石，在濕法磷酸生 產(chǎn)中居于統(tǒng)治地位。但在二水法濕法磷酸生產(chǎn)中至今仍存在著一個(gè)難以克服的問題，即在濕法磷酸生 產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的磷石膏廢料，通常作為廢物排放，既增加生產(chǎn)成本，又加大了企業(yè)節(jié)能 減排和環(huán)境保護(hù)的壓力，也給企業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展造成困難。因此，如能夠?qū)穹姿嵘a(chǎn)裝置直接建在礦區(qū)，生產(chǎn)的粗磷酸用管道輸送到磷 肥廠進(jìn)行進(jìn)一步的后續(xù)加工，而濕法磷酸生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢石膏采用就地排放，回填到 礦區(qū)進(jìn)行處理，將是一種十分有效的方法。但是，在一般情況下，礦區(qū)與磷肥廠的距離相距較遠(yuǎn)，因此是否能夠采用管道輸送 方法進(jìn)行高濃度濕法磷酸的長距離輸送是一個(gè)值得研究探討的問題。這主要是因?yàn)樵跐穹?磷酸生產(chǎn)過程中，磷礦粉經(jīng)反應(yīng)、過濾、濃縮后得到含量50% (以P205計(jì))左右的濃縮磷 酸，在這些濃縮磷酸中仍以溶解物和懸浮物形態(tài)存在鉀、鈉、鐵、鋁、鎂、硅、氟等各種雜質(zhì)。 當(dāng)外界條件變化，如溫度降低、流體流型變化時(shí)，處于飽和狀態(tài)的各種溶解雜質(zhì)極易結(jié)晶析 出。另外這些雜質(zhì)能夠按類質(zhì)同晶方式發(fā)生各種取代反應(yīng)，產(chǎn)生淤渣，可能會沉積在管道中 產(chǎn)生結(jié)垢現(xiàn)象，給管道輸送等帶來困難。US3698862報(bào)道了一種使產(chǎn)生的淤渣變得疏松以便 于運(yùn)輸及清理的方法，該方法主要通過在濃縮磷酸中加入聚丙烯酰胺使得產(chǎn)生的淤渣變得 疏松，以便于運(yùn)輸及對淤渣的清理。但是，該專利不適宜于高濃度濕法磷酸的長距離輸送。 因此高濃度濕法磷酸的長距離輸送，一直是相關(guān)產(chǎn)業(yè)所面臨的難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述缺點(diǎn)而提供的一種能夠有效的防止高濃度濕法磷酸在輸送過程中發(fā)生的結(jié)晶結(jié)垢，可以保證濃縮濕法磷酸的長距離輸送的防止高濃度濕法磷酸長距離輸送結(jié)垢的方法本發(fā)明的一種防止高濃度濕法磷酸長距離輸送結(jié)垢的方法，包括以下步驟(1)在高濃度濕法磷酸中加入其重量0. 01 0. 3%的阻垢劑，其中高濃度濕法磷 酸中主要成份重量含量如下P2O5 :45· 0 51. 7%Fe2O3 :1· 3 1. 526%Al2O3 :1· 239 2. 80%MgO :1· 004 1. 341%CaO :0· 107 0. 133%K2O :0· 074 0. 114%SiO2 :0· 18 0. 23%Γ :0· 27 0. 50% ；(2)將上述加入了阻垢劑的高濃度濕法磷酸采用高密度聚乙烯管道進(jìn)行輸送，輸 送的溫度為20 50°C。上述的防止高濃度濕法磷酸長距離輸送結(jié)垢的方法，其中阻垢劑選自丙烯 酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸三元共聚物、丙烯酸-丙烯酸酯-膦酸-磺酸鹽四元共聚 物、膦酸基羧酸共聚物、2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸、羥基己叉二膦酸四鈉或己二胺四甲叉 膦酸五鈉中的一種或兩種。上述的防止高濃度濕法磷酸長距離輸送結(jié)垢的方法，其中優(yōu)選的阻垢劑為2-膦 酸丁烷-1，2，4-三羧酸。上述的防止高濃度濕法磷酸長距離輸送結(jié)垢的方法，其中所述阻垢劑的優(yōu)選加 入重量為高濃度濕法磷酸的0. 01 0. 05%。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有明顯的有益效果，從以上技術(shù)方案可知，采用的阻垢 劑及輸送溫度的配合，不僅對晶體起分散作用，而且還能在管道內(nèi)壁表面形成一層保護(hù)膜， 能夠減弱沉積物在管道面上的吸附力，使沉積物不能牢固地結(jié)在管道壁上。另外多羧酸具 有螯合作用，可以與濕法磷酸中的金屬發(fā)生螯合從而降低繼沉淀的發(fā)生，也起到減少沉淀 的作用。因此對高濃度濕法磷酸氟硅酸鉀(鈉)垢有較好的抑制作用，能夠有效的防止高 濃度濕法磷酸在輸送過程中發(fā)生的結(jié)晶結(jié)垢，可以保證濃縮濕法磷酸的長距離輸送，具有 很好工業(yè)化實(shí)現(xiàn)前景。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 一種防止高濃度濕法磷酸長距離輸送結(jié)垢的方法，包括以下步驟(1)在高濃度濕法磷酸中加入其重量0. 05%的阻垢劑丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲 基丙磺酸三元共聚物，其中高濃度濕法磷酸中主要成份重量含量如下P2O5:51.7%Fe2O3 1. 3%Al2O3 2. 80%
MgO :1. 341%CaO :0. 133%K2O :0. 114% ；Si02 : 0 . 20%。F、0.27%(2)將上述加入了阻垢劑的高濃度濕法磷酸采用高密度聚乙烯管道進(jìn)行輸送，輸送的溫度為20°C。試驗(yàn)例1 循環(huán)運(yùn)行約72小時(shí)后，觀察所述管道內(nèi)的結(jié)晶結(jié)垢情況，在輸送過程 中，基本沒有結(jié)晶結(jié)垢。而同樣條件下，未加阻垢劑的管道中開始有少量淤渣及垢層出現(xiàn)。實(shí)施例2 阻垢劑為丙烯酸_丙烯酸酯_膦酸_磺酸鹽四元共聚物，其余同實(shí)施例1。實(shí)施例3 阻垢劑為膦酸基羧酸共聚物，其余同實(shí)施例1。實(shí)施例4 阻垢劑為2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸，其余同實(shí)施例1。實(shí)施例5 阻垢劑為羥基己叉二膦酸四鈉，其余同實(shí)施例1。實(shí)施例6 阻垢劑為己二胺四甲叉膦酸五鈉，加入量為高濃度濕法磷酸重量的0. 3%，其余同 實(shí)施例1。試驗(yàn)例2-6 所有條件同試驗(yàn)例1，采用實(shí)施例2-6的方法均未出現(xiàn)結(jié)晶結(jié)垢現(xiàn)象。實(shí)施例7 一種防止高濃度濕法磷酸長距離輸送結(jié)垢的方法，包括以下步驟(1)在高濃度濕法磷酸中加入其重量0. 015 %的阻垢劑丙烯酸_丙烯酸酯_膦 酸-磺酸鹽四元共聚物，其中高濃度濕法磷酸中主要成份重量含量如下P2O5 50. 6%Fe2O3 1. 526%Al2O3 2. 75%MgO: 1.295%CaO 0. 119%K20:0.088%;SiO2 :0· 18%。F、0.30%(2)將上述加入了阻垢劑的高濃度濕法磷酸采用高密度聚乙烯管道進(jìn)行輸送，輸 送的溫度為30°C。試驗(yàn)例7 循環(huán)運(yùn)行約72小時(shí)后，觀察所述管道內(nèi)的結(jié)晶結(jié)垢情況，在輸送過程 中，基本沒有結(jié)晶結(jié)垢。而同樣條件下，未加阻垢劑的管道中開始有少量淤渣及垢層出現(xiàn)。實(shí)施例8 一種防止高濃度濕法磷酸長距離輸送結(jié)垢的方法，包括以下步驟
(1)在高濃度濕法磷酸中加入其重量0. 02%的阻垢劑2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧 酸，其中高濃度濕法磷酸中主要成份重量含量如下P2O5:45.0%Fe2O3 1. 412%Al2O3 2. 239%MgO: 1.004%CaO 0. 107%K2O 0. 074% ；SiO2 :0· 23%。Γ 0.50% (2)將上述加入了阻垢劑的高濃度濕法磷酸采用高密度聚乙烯管道進(jìn)行輸送，輸 送的溫度為20°C。試驗(yàn)例8 循環(huán)運(yùn)行約72小時(shí)后，觀察所述管道內(nèi)的結(jié)晶結(jié)垢情況，在輸送過程 中，基本沒有結(jié)晶結(jié)垢。而同樣條件下，未加阻垢劑的管道中開始有少量淤渣及垢層出現(xiàn)。實(shí)施例9 一種防止高濃度濕法磷酸長距離輸送結(jié)垢的方法，包括以下步驟(1)采用實(shí)施例7中的高濃度濕法磷酸中，加入其重量0. 01%的由丙烯酸_丙烯 酸酯_膦酸_磺酸鹽四元共聚物和羥基己叉二膦酸四鈉各50%所組成的復(fù)合阻垢劑。(2)將上述加入了阻垢劑的高濃度濕法磷酸采用高密度聚乙烯管道進(jìn)行輸送，輸 送的溫度為50°C試驗(yàn)例9 循環(huán)運(yùn)行約72小時(shí)后，觀察所述管道內(nèi)的結(jié)晶結(jié)垢情況，在輸送過程 中，沒有出現(xiàn)結(jié)晶結(jié)垢現(xiàn)象。實(shí)施例10 —種防止高濃度濕法磷酸長距離輸送結(jié)垢的方法，包括以下步驟(1)采用實(shí)施例7中的高濃度濕法磷酸，加入其重量0.02%的阻垢劑2-膦酸丁 烷-1，2，4-三羧酸。 (2)將上述加入了阻垢劑的高濃度濕法磷酸采用高密度聚乙烯管道進(jìn)行輸送，輸 送的溫度為20°C試驗(yàn)例10 循環(huán)運(yùn)行約72小時(shí)后，觀察所述管道內(nèi)的結(jié)晶結(jié)垢情況，在輸送過程 中，沒有出現(xiàn)結(jié)晶結(jié)垢現(xiàn)象。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，任 何未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修 改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種防止高濃度濕法磷酸長距離輸送結(jié)垢的方法，包括以下步驟(1)在高濃度濕法磷酸中加入其重量0.01～0.3％的阻垢劑，其中高濃度濕法磷酸中主要成份重量含量如下P2O545.0～51.7％Fe2O31.3～1.526％Al2O31.239～2.80％MgO1.004～1.341％CaO0.107～0.133％K2O0.074～0.114％SiO20.18～0.23％F-0.27～0.50％；(2)將上述加入了阻垢劑的高濃度濕法磷酸采用高密度聚乙烯管道進(jìn)行輸送，輸送的溫度為20～50℃；其中阻垢劑選自丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸三元共聚物、丙烯酸-丙烯酸酯-膦酸-磺酸鹽四元共聚物、膦酸基羧酸共聚物、2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸、羥基已叉二膦酸四鈉或己二胺四甲叉膦酸五鈉中的一種或兩種。
2.如權(quán)利要求1所述的防止高濃度濕法磷酸長距離輸送結(jié)垢的方法，其中阻垢劑為 2_膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸。
3.如權(quán)利要求1或2所述的防止高濃度濕法磷酸長距離輸送結(jié)垢的方法，其中阻垢 劑的加入重量為高濃度濕法磷酸的0. 01 0. 05%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種防止高濃度濕法磷酸長距離輸送結(jié)垢的方法，包括以下步驟在高濃度濕法磷酸中加入其重量0.01～0.3％的阻垢劑，采用高密度聚乙烯管道進(jìn)行輸送，輸送的溫度為20～50℃；其中阻垢劑選自丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸三元共聚物、丙烯酸-丙烯酸酯-膦酸-磺酸鹽四元共聚物、膦酸基羧酸共聚物、2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸、羥基已叉二膦酸四鈉或己二胺四甲叉膦酸五鈉中的一種或兩種。本發(fā)明能夠有效的防止高濃度濕法磷酸在輸送過程中發(fā)生的結(jié)晶結(jié)垢，可以保證濃縮濕法磷酸的長距離輸送。
文檔編號C01B25/235GK101811783SQ201010148598
公開日2010年8月25日 申請日期2010年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月16日
發(fā)明者于篩成, 何浩明, 姜慶泉, 朱志華, 李天祥, 王永貴 申請人:甕福(集團(tuán))有限責(zé)任公司