表面活性剂耦合絮凝剂对萃余酸的净化除杂研究OA
Purification and impurity removal of raffinate acid by surfactants coupled with flocculants
湿法磷酸经溶剂萃取后会得到大量萃余酸,萃余酸中P2O5质量分数高达45%,但是由于杂质含量高、黏度大,萃余酸难以被高值化利用.本文采用絮凝沉淀法,以絮凝剂耦合表面活性剂对萃余酸进行净化研究.研究结果表明:当絮凝剂用量为2%、表面活性剂用量3%、搅拌速度400 r/min、搅拌时间40 min、反应温度60℃时,萃余酸的最佳沉降速度为3.09 cm/h,过滤速度为136.32 L/(m2·h),较处理前分别提高了13.71倍和4.19倍,Fe、Mg、Al去除率分别为69.6%、28.4%、45.2%.在企业重复放大试验中,萃余酸沉降速度提升了14.09倍,过滤速度提高了4.25倍,Fe、Mg、Al去除率分别为67.4%、27.9%、45.2%,磷含量保持稳定.在表面活性剂与絮凝剂协同作用下,金属离子与磷酸根、硅酸根形成难溶化合物聚集沉降,再过滤去除.表面活性剂耦合絮凝剂对萃余酸固液分离的效果明显,且金属离子杂质去除率高,表明絮凝沉淀法在黏度较大、杂质含量与固体含量高的体系中具有较好的效果,为萃余酸净化提供了工业化可行方案.
After solvent extraction in the production of wet-process phosphoric acid,a significant amount of raffinate is generated,which contains up to approximately 45%P2O5.However,due to its high impurity content and high viscosity,the raffinate acid is difficult to be utilized at high value.In this paper,the purification of extractive acid was studied by using the flocculation sedimentation method and coupling flocculants with surfactants.The results show that under the optimal conditions of 2%flocculant,3%surfactant,stirring at 400 r/min for 40 min and a reaction temperature of 60℃,the sedimentation rate and filtration rate of the raffinate reach 3.09 cm/h and 136.32 L/(m2·h),which increase by 13.71 times and 4.19 times respectively compared with that of the untreated raffinate.The removal efficiencies for Fe,Mg,and Al reach 69.6%,28.4%,and 45.2%,respectively.In repeated scale-up trials at an industrial level,the sedimentation and filtration rates increase by 14.09 times and 4.25 times,respectively,with metal removal rates of 67.4%for Fe,27.9%for Mg,and 45.2%for Al,while the phosphorus content remains stable.Through the synergistic action of surfactants and flocculants,metal ions form insoluble compounds with phosphate and silicate ions,which aggregate,settle,and are effectively removed via filtration.The combination of surfactant and flocculant significantly enhances the solid-liquid separation performance of the raffinate and achieves high removal rates of metal ion impurities.This confirms that flocculation sedimentation is effective in treating high-viscosity,high-impurity,and high-solid-content systems,offering an industrially viable solution for raffinate purification.
康银吉;王保明;刘鹏飞;汤建伟;杨易金;张喆;马培根;刘飞;刘旭;薛绍秀;刘咏
郑州大学生态与环境学院,河南 郑州,450001郑州大学生态与环境学院,河南 郑州,450001||国家钙镁磷复合肥技术研究推广中心,河南 郑州,450001||河南省减污降碳协同工程技术研究中心,河南 郑州,450001||郑州大学-瓮福(集团)有限责任公司磷资源生态高效加工技术研发中心,河南 郑州,450001郑州大学生态与环境学院,河南 郑州,450001||国家钙镁磷复合肥技术研究推广中心,河南 郑州,450001||河南省减污降碳协同工程技术研究中心,河南 郑州,450001||郑州大学-瓮福(集团)有限责任公司磷资源生态高效加工技术研发中心,河南 郑州,450001郑州大学生态与环境学院,河南 郑州,450001||国家钙镁磷复合肥技术研究推广中心,河南 郑州,450001||河南省减污降碳协同工程技术研究中心,河南 郑州,450001||郑州大学-瓮福(集团)有限责任公司磷资源生态高效加工技术研发中心,河南 郑州,450001郑州大学生态与环境学院,河南 郑州,450001郑州大学生态与环境学院,河南 郑州,450001郑州大学-瓮福(集团)有限责任公司磷资源生态高效加工技术研发中心,河南 郑州,450001||瓮福(集团)有限责任公司,贵州 贵阳,550002郑州大学-瓮福(集团)有限责任公司磷资源生态高效加工技术研发中心,河南 郑州,450001||瓮福(集团)有限责任公司,贵州 贵阳,550002郑州大学-瓮福(集团)有限责任公司磷资源生态高效加工技术研发中心,河南 郑州,450001||瓮福(集团)有限责任公司,贵州 贵阳,550002郑州大学-瓮福(集团)有限责任公司磷资源生态高效加工技术研发中心,河南 郑州,450001||瓮福(集团)有限责任公司,贵州 贵阳,550002国家钙镁磷复合肥技术研究推广中心,河南 郑州,450001||河南省减污降碳协同工程技术研究中心,河南 郑州,450001||郑州大学-瓮福(集团)有限责任公司磷资源生态高效加工技术研发中心,河南 郑州,450001||郑州大学化工学院,河南 郑州,450001
化学化工
萃余酸表面活性剂絮凝剂沉淀净化
raffinate acidsurfactantflocculationsedimentationpurification
《中南大学学报(自然科学版)》 2026 (2)
549-561,13
贵州省科技计划项目(黔科合中引地[2023]004)郑州大学-瓮福集团校企合作重点研发项目(WF-001-2023-JS-00001)(Project([2023]004))supported by the Science and Technology Project of Guizhou ProvinceProject(WF001-2023-JS-00001)supported by the Key R&D Project of School-Enterprise Cooperation between Zhengzhou University-Wengfu(Group)Co.,Ltd.)
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