完善新技术及其应用基于碘相关的磷矿

文摘

碘与磷矿是碘资源的一个重要组成部分,因此技术开发和综合利用相关的回收和精炼的碘是显著的。从磷矿的过程处理回收ω< 95%的原油碘需要细化为w 99.5%或者更多的纯碘。简要介绍了磷酸盐岩相关碘回收方法,详细描述了碘升华法精制技术和操作方法,分析了生产中存在的问题,并提出了相应的解决措施。

关键字

磷酸盐岩碘、回收精制的应用程序。

介绍

碘是一个资源稀缺的世界,它的特征产量低,价格高,广泛使用。碘的生产是我国≦800 t / a,但碘的需求是高于4000 t / a,所以需求差异大,大约80%的碘是从智利等国家进口,日本,土库曼斯坦(1]。目前我国碘主要依靠从海带中提取,但碘收益率很低,由于有限的藻类生产,技术低,浪费大量的资源和高运营成本因素,很难满足我国碘的基本要求。然而,我国磷矿含有大量碘有关,所以关注碘相关资源开发和综合利用磷酸盐岩石。

在磷矿回收相关的碘

碘在磷酸盐岩有关

磷矿中碘的存在有关。周Maoji从贵州地质旅发现碘是集中在浅海台地边缘礁相在叠层石和浅礁附近水晶阶段(2),磷是磷矿以及丰富的碘的磷酸岩屑在其他粒子结构的磷酸岩相带。不同碘的磷矿的内容也有所不同。碘在世界磷矿通常在0.008 ~ 0.013%(ω%)(3]。贵州省磷矿是我国丰富,碘在磷矿的内容也在全国排在前。中碘的含量在贵州中部震旦系磷酸盐岩一般是0.002 ~ 0.005%((ω),0.04%(ω%)。磷酸的化学成分在瓮安矿样本区域所示表1(4]。

表1:磷酸盐在瓮安矿样本地区的化学成分。

回收磷酸盐岩相关碘的方法

回收的相关碘在磷矿在磷矿的过程中,主要有两个热过程和湿法回收方法。

热过程

热过程是指回收碘过程从炉气矿烧烤酱,黄色的磷和钙磷酸镁过程肥料生产排到高温炉。

烘焙消化法和化学法碘浓度:烘焙选矿是磷矿烘焙消化方法,让杂质碳酸盐分解,然后擦洗去除杂质,减少氧化镁含量范围的磷矿湿法磷酸和我。烘焙化学方法是地面磷矿氧化炉烤、氧化矿石焙烧后纸浆后,碳化反应获得磷浓度,水晶碳酸钙溶液和再生。当焙烧温度达到1100℃,碘开始逃避进入气相,然后分别在空塔(消化方法)或冷凝器(化学方法)来吸收或冷凝和粗碘。但是焙烧过程能耗高,方法消除,所以碘方法不能使用。生产黄磷和calcium-magnesia磷肥恢复碘将磷矿和可口可乐,按照一定的比例在硅炉或高炉融化,碘和其他气体逃逸在融化过程中,炉气水吸收氟硅酸盐材料后液体形式,然后复苏的碘离子交换法,碘的回收率可以达到70%。但黄Linchang calcium-magnesia磷肥工厂规模一般较小,碘回收成本偏高,更少的生产,因此,黄磷和回收碘calcium-magnesia磷肥生产企业不愿意投资。

湿过程

湿法是指从湿法磷酸生产过程中提取碘。磷矿硫酸提取的湿法磷酸,例如,生产过程分两半水,国内多功能水过程。一个公司两个水碘分布在每一个阶段所示表2(5]。

表2:水技术碘分布在每一个阶段。

复苏的湿法磷酸中碘过程主要包括离子交换法、空气吹出法、溶剂萃取法。离子交换法、浓缩的离子交换法是最常用的方法。这个方法是添加酸酸化,通过添加抗氧化剂氧化成单质碘,碘吸附、离子交换柱树脂和溶剂碱性洗涤解析碘,碘在酸化处理后分析解可以沉淀元素碘、最后由粗碘隔绝,后再精制物质碘[6]。离子交换法是最近几十年发展起来的一种相对成熟、适用的生产方法,特别是从原材料的回收与低碘碘含量。空气吹出法原料液氯或氯水,使自由碘碘离子氧化。材料液体含有自由碘从塔顶喷吹灭,与底吹热空气流,使热空气吹出的碘。雷竞技网页版吹出通用率为92 ~ 97%。空气中含有碘吸收塔上,吸收二氧化硫的解决方案,还原成氢碘酸:

所以₂+我₂+ 2 h₂O = H₂所以₄+ 2嗨

吸收液循环操作,当碘的浓度150 g / L,碘的分析。访问分隔碘陷阱氯氧化,从原油分离后的沉淀固体碘、碘。碘吸收制程良率约为98%。空气吹出法适用于原料液含有碘浓度较高。溶剂萃取溶剂萃取是一种含有碘、液体氧化剂使I2磷酸中碘离子氧化碘分子。碘是一种非极性分子,根据类似的溶混性的原则,碘在非极性有机溶剂中的溶解度显著大于在水中的溶解度。选择合适的氧化剂,萃取剂,萃取剂,可以实现碘的分离和浓缩的目的。磷酸盐岩有关经济复苏碘提取技术的不断提高,工业应用日益成熟。在2008 - 2013年,骨灰盒f集团先后完成了五套湿法磷酸盐岩碘回收设备有关,碘250 t / a的生产能力;2014年10月,50 t KaiLin组织还建立被湿回收装置(7];恢复过程的脱水、过滤,去除杂质等技术难题逐渐突破(8- - - - - -10),和增值税集团从磷矿处理气相“捕获”相关的碘[11),我国磷矿碘技术领先地位。

原油碘精制方法

原油碘精制

碘在制造业的复苏磷矿的过程,通常w不到95%,短的纯碘标准颁布的国家表3和4,它的使用价值和经济价值小于纯碘,因此必须完善。

表3:一个公司原油碘成分分析(w %)。

表4:国家的本质碘标准(GB / t675 - 2011)。

原油碘精制方法

原油碘精制方法主要包括挤压encapsulation-dehydration,离心encapsulation-dehydration、提取、酸熔融法、水蒸气蒸馏、升华法、等挤压碘encapsulation-dehydration,离心encapsulation-dehydration纯度低,提取复杂操作,低产量、水蒸气蒸馏收率低不适合工业生产。柏林陈带纯碘和其他使用升华法制(12),但这只是准备,实验MeiSong升华的法律本质碘在改进的实验13),但其实质的碘含量平均只有99.21%((ω),不能工业化应用。贵州瓮福叶片下来化工有限公司,有限公司,建于2009年,两组50 t /碘升华法精制设备,经过多年的实践,可以产生碘产品符合国家标准和客户要求。

升华法精制TECHNOLYGY和应用碘

升华法

升华的法律本质碘碘的特征的优点是容易升华精制粗碘。加热原油碘,在不高于碘的熔点113.6℃的条件下碘升华成气态碘,然后冷却冷凝和符合要求的公式(w 99.5%或更高)的纯碘。

升华法精制过程的碘

所示图1,粗碘升华器的加载,顶部的粗碘覆盖一层遮蔽剂比例,由承运人在升华器加热套,让热载体加热升华器中的碘。逐渐随着温度的增加,水蒸气逸出,掩蔽剂与杂质在反应粗碘,封锁了杂质沉积慢慢升华底部。进程后,打开后升华手孔底部移除含沙量的碘复苏。碘蒸汽和升华器空气混合在一起升华,缩合得到w的纯碘的99.5%或更多。冷凝排气通过吸收过程洗后复苏的碘,洗涤液后循环使用,直到饱和温度和冷凝粗碘回收系统在碘的早期恢复。早期湿碘包含水和输出的纯碘碘之前内容不符合标准(称为中性碘,碘w < 99.5%)具有良好的密封桶,下次改进。W超过99.5%的罚款或者碘含碘产品包装仓库。生产过程的外部空气含有碘< 1毫克/米

升华法

精碘的主要设备升华法精制碘进入空气处理,升华,升华,尾气吸收四个过程。公司100 t / A所示系统的主要设备表5。

表5:100 t / a系统的主要设备。

升华器

升华器是一个陶瓷反应釜夹套,夹套中用于加热原油碘,并与外部加热器加热循环。进出口有气孔,空气碘混合出口孔,热电偶杰克和舱口升华器的屋顶保温棉和耐高温玻璃纤维织物保温。电动葫芦可以移动人喂养。

冷凝器

冷凝器是一个框架与表面冷却设备,氟树脂布被画在耐腐蚀钛架,和它变得灵活的表面形成,横截面是分割成两个平方大小。该框架分为向上向下的(主要)和(辅助)。这两部分是与一个漏斗接受产品。在漏斗的底部有一个洞,它是用来填补纯碘,中性湿碘或碘与容器(桶)。这个洞是密封的聚合操作状态下绷带。

问题粗碘精制处理

纯碘产品质量

质量影响因素的纯碘产品主要有:掩蔽剂的选择和用量、空气湿度和操作稳定性。

拦截器

可以看到从表3的杂质粗碘主要是水。此外,还有一些F, Cl, Br,所以₄^{2 -}novolatiles,这些杂质是由一定的拦截器,避免与气相杂质碘进入冷凝器和影响碘的质量。拦截器的选择取决于杂质的类型和内容来确定类型和数量。一般来说,回收粗碘与碱性磷酸盐岩石材料作为筛选剂。公司拦截器在生产过程中,粗碘的质量比为0.8 ~ 1.5%。

空气湿度

经验表明,空气相对湿度超过90%将升华操作困难,这是因为通过空气压缩机使用的升华器空气泡入水中,经过水的蒸汽压的增加,冷却时凝聚成水在升华机更有可能影响质量的纯碘。空气湿度大,一方面,可以加速空气压缩机排出的分离频率或增加空气干燥器来降低空气湿度,确保产品质量,另一方面还可以添加氮在压缩空气来解决这个问题。

操作稳定性主要集中在几个关键环节控制好操作索引

如升华器加热速度不能过快,系统水碘应该密切关注水的量碘和pH值的变化,中性碘碘加快分析频率和准确性,并避免中性碘作为一种纯碘成品包装。

生产的纯碘和碘

纯碘生产力率是指比率一个收益率与原油生产的纯碘碘(100%折扣),一般应在85%左右。是影响产量的主要因素:(1)阻断剂,应当确定根据粗碘和杂质含量的数量,在生产实践总结;(2)系统升温过快会导致水不完全,碘蒸汽逃脱早期,适当控制升温速率和恒温阶段是纯碘的保证产量的一个重要组成部分;(3)冒泡空气量太大,凝汽器冷却面积是不够的,我们应该注意调整剂量的泡泡与压缩空气保持纯碘产量。

收益率的碘(纯碘碘+冷凝水碘碘碘+中性碘碘碘的渣)和原油的比例碘量,一般应大于98%。碘的主要影响收益率的因素是遵循:(1)在尾气碘含量id高时,应该减少升华的表面温度,必要时尽可能的出口部分升华四氟布强迫冷却风扇;(2)冒泡的空气量太大,所以会有一个升华,介质内的停留时间短,它影响升华效果;(3)气体洗涤液体吸收剂的排气是减少或降低音量的循环,必须及时补充吸收剂,和及时调整洗涤液体循环;(4)系统泄漏,主要是四氟布损坏或腐蚀,应及时治疗。

尾气处理

在操作中,温度阶段,或浓缩阶段,会产生一定量的废气。它是需要使用洗涤剂气体吸收(主要是加入Na₂所以₃左右₂)。

例如吸收碘的排气使用Na₂所以₃解决方案:

尾气含有碘升华是导入到废气洗涤器的底部,Na和接触碘蒸气吸收约5%雷竞技网页版₂所以₃溶液被注入的上部洗涤器,气体吸收后由排风机发出的气氛。碘溶液后回收到蒸汽饱和。

Na₂所以₃浓度的解决方案必须被控制在生产周期,通常在5% ~ 6%,ω%控制和定期的碘含量进行了分析。当碘浓度的质量比达到0.06 ~ 0.09%(称为富液),丰富的流体是消除碘碘回收系统进行分析。从操作在某些公司,每生产1000公斤纯碘,它产生大约330公斤丰富的流体,Na₂所以₃是50公斤。

液必须随时观察到清晰的生产循环,如果液体是黄色Na₂所以₃必须被添加到确保正常吸收,防止过量碘蒸汽排放到大气中。辅助升华可以被添加后升华器、碘蒸汽被让到清洗系统是尽可能少14]。

在大气环境中碘的数量实际上反映了原油碘精制的成功。放电,碘的回收率较低,损失更大,经济效益较差、环保、工业卫生条件是不允许的。美国政府工业卫生(工作者)在1998年的会议工作环境化学的变化阈限值规定:短时间接触碘(化学文摘登记号雷竞技网页版:7553 - 56 - 2)极限是1 mg / m3。我国标准制定之前,作者认为工作者规定可以被称为。

冷凝水的处理、碘渣和饱和液体洗涤剂

碘是1 g / L的冷凝水升华器冷凝器内表面。含碘57%左右(ω)在碘渣精炼蒸馏完成沉在底部(主要从原油沉积物碘、拦截器的产品和杂质,反应试剂的拦截器与碘反应,等等)。含碘的尾部气体吸收系统的饱和液体洗涤剂约为0.06 ~ 0.09%(ω),在水中含有碘,渣,液体必须回收。浓缩水和洗涤液体在剑锋公司返回给Wengfu碘回收设备在湿法回收。碘渣用化学方法处理回收碘。

设备腐蚀

碘和碘蒸气有强烈腐蚀和渗透率,其存在于氧化腐蚀,渗透性增强氧化腐蚀的设备(15]。设备受到高温、酸、碱性和管道技术如高速气流环境的过程中升华法精制碘,这是一个复杂的工作环境。进口部分腐蚀升华器和升华机是最严重的直接接触碘。雷竞技网页版

碘升华法精制设备材料必须优先选择强耐蚀性和渗透性的碘。搪瓷反应釜内衬用于解决反应釜内衬层腐蚀损害的问题在一些公司。内衬钛四氟树脂被用来升华机进口部分和钛螺栓升华机被用来连接。它不影响升华机冷却结晶升华的能力和满足耐振动和温度要求导入。同时它解决腐蚀问题16]。

精碘造粒

精碘造粒技术需要解决。纯碘升华方法是不规则的晶体。碘是多孔颗粒在日本和智利。多孔颗粒碘是方便使用,所以国内客户尤其是制药行业已经习惯了细粒度的碘。目前,贵州大学与Wengfu合作研发碘造粒技术。

结论

随着碘相关的磷矿复苏技术的逐渐成熟和广泛应用,粗碘精制是越来越重要。升华法精制碘的新技术将越来越多的应用。(ω)的高纯度99.99%以上纯碘在Wengfu剑锋公司已经批量生产了,因为他们不断提高技术和设备(17),我们相信,碘的恢复由于炼油技术创新和改进我国产业发展将促进碘元素。

确认

这项研究支持民族Qiannan师范大学科研平台(Qnsyk201604)和贵州省科学技术支持项目(贵州科技合作支持[2017]和创新驱动的电力工程的中国科学技术协会(2017 zlgc002) Qiannan工业科技计划项目(Qiannan客他锣子(2017)8)。

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