1.白肥的高值化應(yīng)用工藝,其特征在于,所述工藝包括以下步驟:
(1)白肥酸化制粗磷酸:
白肥與硫酸混合反應(yīng),靜置后過(guò)濾得到粗磷酸,其中硫酸與白肥中P2O5的摩爾比為1~3:1;
(2)粗磷酸萃取分離:
粗磷酸與萃取液混合逆流萃取得有機(jī)相1和水相1;水相1即為凈化磷酸,萃取液與粗磷酸的體積比為萃取液:粗磷酸=2~5:1;其中,所述萃取液為酸性萃取劑與稀釋劑的混合物,酸性萃取劑與稀釋劑的體積比為酸性萃取劑:稀釋劑=1︰1~1︰5,所述酸性萃取劑為有機(jī)磷系萃取劑、有機(jī)磺酸系萃取劑或有機(jī)羧酸系萃取劑;稀釋劑為磺化煤油或環(huán)己烷;
(3)洗滌分離:
步驟(2)所得的有機(jī)相1使用稀磷酸洗滌,然后靜置分相,得有機(jī)相2和水相2;有機(jī)相1與稀磷酸的體積比為1~3︰1;
(4)反萃分離:
對(duì)步驟(3)所得的有機(jī)相2進(jìn)行反萃分離,得到有機(jī)相3和水相3;所述反萃液為強(qiáng)酸或中強(qiáng)酸;所得有機(jī)相3即為再生萃取液,返回步驟(2)使用;
(5)濃度監(jiān)測(cè):
對(duì)步驟(4)所得的水相3進(jìn)行濃度監(jiān)測(cè),當(dāng)水相3中金屬離子濃度低于結(jié)晶溫度下飽和濃度值時(shí),調(diào)節(jié)該水相的pH<1后直接通入步驟(4)中作為反萃液;當(dāng)水相3中金屬離子濃度高于其結(jié)晶溫度下飽和濃度值時(shí),進(jìn)入結(jié)晶分離處理步驟;
(6)結(jié)晶分離:
當(dāng)步驟(5)中水相3中金屬離子濃度結(jié)晶溫度下溶液飽和濃度時(shí),將水相3降溫到20~40℃,靜置析出晶體,過(guò)濾分離;所得濾液返回至步驟(4)中作為反萃液,濾餅加工成其他產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的白肥的高值化應(yīng)用工藝,其特征在于:步驟(1)中,反應(yīng)溫度為50~90℃,優(yōu)選反應(yīng)溫度為60~80℃;更優(yōu)選反應(yīng)溫度為60~70℃。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述白肥的高值化應(yīng)用工藝,其特征在于,步驟(2)中,萃取溫度為20~70℃,萃取時(shí)間為10~120min;優(yōu)選萃取溫度為50~70℃,萃取時(shí)間為10~50min;更優(yōu)選萃取溫度為60℃,萃取時(shí)間為30min。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述白肥的高值化應(yīng)用工藝,其特征在于,步驟(2)中,所述酸性萃取劑為P204、P507、Cynex272、DNNSA、環(huán)烷酸或叔碳酸;優(yōu)選酸性萃取劑為P204。
5.根據(jù)權(quán)利要求1~4任一項(xiàng)所述白肥高值化應(yīng)用工藝,其特征在于,步驟(2)中,萃取劑:稀釋劑=1︰1~1:3,更優(yōu)選為1:2。
6.根據(jù)權(quán)利要求1~5任一項(xiàng)所述白肥的高值化應(yīng)用工藝,其特征在于,步驟(3)中,洗滌溫度20~70℃,洗滌時(shí)間為10~60min;優(yōu)選洗滌溫度為50~70℃,洗滌時(shí)間為10~50min;更優(yōu)選洗滌溫度為60℃,洗滌時(shí)間為30min。
7.根據(jù)權(quán)利要求1~6任一項(xiàng)所述白肥的高值化應(yīng)用工藝,其特征在于,步驟(4)中,采用31~50wt%的反萃液于50~70℃下反萃1~4次,每次反萃20~40min;再采用10~30wt%的反萃液于50~70℃下反萃1~4次,每次反萃時(shí)間為20~40min;最后,采用2~8wt%的反萃液反萃20~40min;優(yōu)選采用40wt%的反萃液于60℃下反萃2次,每次反萃30min;再采用20wt%的反萃液于60℃下反萃2次,每次反萃時(shí)間為30min;最后,采用5wt%的反萃液反萃30min。
8.根據(jù)權(quán)利要求1~7任一項(xiàng)所述白肥的高值化應(yīng)用工藝,其特征在于,步驟(4)中,反萃液總用量m按照下式計(jì)算:
式中,nc-步驟(2)中萃取劑的物質(zhì)的量,ec步驟(2)中萃取劑的電荷量,ef-反萃液的電荷量,Mf-反萃液的相對(duì)分子質(zhì)量,wf-反萃液的質(zhì)量濃度,δ-過(guò)量率,過(guò)量率為5~30%。
9.根據(jù)權(quán)利要求1~7任一項(xiàng)所述白肥的高值化應(yīng)用工藝,其特征在于,步驟(4)中的反萃液為硫酸、鹽酸、硝酸、磷酸或甲酸。
10.根據(jù)權(quán)利要求1~8任一項(xiàng)所述白肥的高值化應(yīng)用工藝,其特征在于,步驟(6)中的濾餅用來(lái)生產(chǎn)阻燃劑、硫銨或硫酸鐵。