一种湿法磷酸萃取用消泡剂及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种湿法磷酸萃取用消泡剂及其制备方法，所述消泡剂由以下重量份的原料制成：聚醚类化合物为10?60份；抑泡剂为10?15份；表面活性剂为10?20份；水为30?40份。本发明提供的消泡剂采用消泡和抑泡相结合的方法解决湿法磷酸消泡问题，生产过程简单，产品不影响磷酸质量，在萃取磷酸中消泡和抑泡效果好等优点，原料来源广泛，价格低廉。
【专利说明】
一种湿法磷酸萃取用消泡剂及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明属于制备湿法磷酸消泡技术领域，尤其涉及一种湿法磷酸萃取用消泡剂及 其制备方法。
【背景技术】
[0002] 湿法磷酸生产中，当磷矿粉中碳酸盐和有机物含量较高时，与酸发生化学反应产 生大量C02连续分散在含有有机成分的反应液中，在料浆表面形成一个稳定的泡沫层，其体 积通常可达反应液体积的5%~10%，对湿法磷酸生产带来许多不利影响：首先，影响磷矿 浆的分散及酸解反应，造成生产能力下降；其次，泡沫层即降低了设备利用率，有使料位观 察困难;第三，阻碍了反应过程中水分蒸发及热量移走，导致萃取槽反应温度升高，严重时 泡沫会被大量带至尾气吸收系统甚至漫槽，造成P 2〇5损失及环境污染。
[0003] 随着高品位磷矿资源的日益减少，使下游磷化工产业的原料危机逐渐显现，不得 不使用中低品位磷矿。中低品位的磷矿通常需要浮选才能满足湿法磷酸生产的要求。而磷 矿在浮选过程中残留了大量的浮选药剂。如脂肪酸类捕收剂和脂肪醇类表面活性剂，脂肪 酸类捕收剂有捕收和起泡双重作用，其有效成分是脂肪酸及其皂。脂肪酸主要是直链不饱 和酸，如油酸、亚油酸、亚麻酸等。这些表面活性剂物质溶液的表面张力很低，当其存在于体 系中，将大大降低了泡沫体系的表面自由能；另一方面，当泡沫的液膜受到冲击时，在局部 变薄处表面积增大，吸附的表面活性分子密度减少，表面张力升高，这就引起附近处表面活 性分子力图向变薄处迀移，使该处表面吸附分子恢复到原来密度，表面张力降低到原来水 平。在迀移过程中活性分子携带附近溶液一起移动，使变薄的液膜又增加到原有的厚度， 维护泡沫的稳定，这种表面张力的修复作用是脂肪醇类表面活性剂维持泡沫稳定的因素之 一。这些浮选药剂的存在导致后续的湿法磷酸萃取工段产生大量的稳定泡沫，这严重影响 整个湿法磷酸生产。磷矿行业多年来一直使用擦洗磷精矿生产湿法磷酸，目前由于擦洗高 品位磷精矿逐年锐减，而浮选磷精矿逐年增加，导致在湿法磷酸生产过程中产生起泡现象， 导致企业对使用浮选磷精矿生产的适应还需要一段时间，通常在制酸过程中添加大量消泡 剂或降低生产能力来满足生产。因此，有必要开发或筛选出一种针对浮选矿生产湿法磷酸 专用消泡剂，以保证磷化工产业的稳定可持续发展。目前市场上使用了多种消泡剂，均存在 消泡效果好，但抑泡效果差等问题。
【发明内容】
[0004] 针对现有技术的不足，本发明提供一种湿法磷酸萃取用消泡剂及其制备方法。本 发明提供的消泡剂采用消泡和抑泡相结合的手段，解决了目前消泡剂存在只消不抑的问 题。
[0005] 本发明的技术方案如下：一种湿法磷酸萃取用消泡剂，所述消泡剂主要由以下重 量份的原料制成：
[0006] 聚醚类化合物:10-60份；
[0007] 抑泡剂：10-15 份；
[0008] 表面活性剂：10-20份；
[0009] 水：30-40份；
[0010] 所述的抑泡剂选自脂肪酰胺基琥珀酸单酯磺酸二钠、邻苯二甲酸单脂肪醇酯钠、 乙基硫酸乙醇胺和脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠中一种或多种。
[0011] 所述聚醚类化合物选自脂肪醇聚丙烯醚、乙基乙烯基聚醚和聚乙二醇醚中的一种 或多种。
[0012] 所述表面活性剂选自油酸钠、山梨醇脂肪酸酯和烷基酚甲醛树脂聚氧乙烯醚中的 一种或多种。
[0013] 作为优选，所述消泡剂由以下重量份的原料制成：
[0014] 聚醚类化合物:30-60份；
[0015] 抑泡剂:10-15 份；
[0016] 表面活性剂：15-20份；
[0017] 水：30-40份；
[0018] 不可避免地，所述原料中含有没有作用的杂质，但不影响消泡剂的效果。
[0019] 本发明消泡剂消泡和抑泡相结合的手段:添加聚醚类化合物一方面增大物质溶液 的表面张力，大大降低了泡沫体系的表面自由能；另一方面，在泡沫中各个气泡相交处存在 着界面，界面处液体有流动的趋势，液膜逐渐变薄至一定程度时，表面张力增大，泡沫就会 破裂。加入消泡剂后，消泡剂因其较低的表面张力进入液膜，在溶液表面进行铺展，会带走 邻近表面的一层溶液，使液膜局部变薄，泡沫破裂;抑泡剂能够快速渗透至泡沫内，泡沫在 形成过程中破裂或者难以形成，从而达到消泡的目的。
[0020] 本发明还提供所述湿法磷酸萃取用消泡剂的制备方法，该方法在反应釜中按重量 比加入水、抑泡剂和表面活性剂，搅拌均匀后，缓慢加入聚醚类化合物，别加边搅拌，聚醚类 化合物加入完毕后继续搅拌5~60min后得到消泡剂。
[0021] 本发明制备方法中先将水、抑泡剂和表面活性剂混合搅拌，再缓慢加入聚醚类的 原因是先加入聚醚类化合物容易形成包裹，溶解性不好。
[0022]制备方法中所述抑泡剂和表面活性剂在水中搅拌升温至30~80 °C，搅拌10~ 70min〇
[0023]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:本发明提供的消泡剂采用消泡和抑 泡相结合的方法解决湿法磷酸消泡问题，生产过程简单，产品不影响磷酸质量，在萃取磷酸 中消泡和抑泡效果好等优点，原料来源广泛，价格低廉。
【具体实施方式】
[0024]下面结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步详细说明。
[0025] 实施例1
[0026] 脂肪醇聚丙烯醚:32份；
[0027] 脂肪酰胺基琥珀酸单酯磺酸二钠 :13份；
[0028] 油酸钠：15份；
[0029]水：40 份；
[0030]制备工艺：在反应釜中加入40份水，后加入13份脂肪酰胺基琥珀酸单酯磺酸二钠 及15份油酸钠，升温加热至35°C，充分搅拌16min后，缓慢加入32份脂肪醇聚丙烯醚，搅拌 lOmin后得到消泡剂产品。
[0031] 实施例2
[0032]邻苯二甲酸单脂肪醇酯钠:35份；
[0033]脂肪酰胺基琥珀酸单酯磺酸二钠:11份；
[0034]山梨醇脂肪酸酯：15份；
[0035]水：39 份；
[0036]制备工艺：在反应釜中加入39份水，后加入11份脂肪酰胺基琥珀酸单酯磺酸二钠 及15份山梨醇脂肪酸酯，升温加热至38°C，充分搅拌21min后，缓慢加入35份邻苯二甲酸单 脂肪醇酯钠，搅拌8min后得到消泡剂产品。
[0037] 实施例3 [0038] 聚乙二醇醚:45份；
[0039] 乙基硫酸乙醇胺：10份；
[0040] 烷基酚甲醛树脂聚氧乙烯醚:17份；
[0041 ]水：27 份；
[0042] 制备工艺:在水浴锅中加入27份水，后加入10份乙基硫酸乙醇胺及17份烷基酚甲 醛树脂聚氧乙烯醚，升温加热至47°C，充分搅拌17min后，缓慢加入45份聚乙二醇醚，搅拌 15min后得到萃取磷酸消泡剂产品。
[0043]消泡剂实验室性能测试方法：
[0044] 将2000ml量筒置于70°C恒温槽中恒温，分别加入lOOOg磷矿浆(质量浓度50%)、适 量消泡剂(不加消泡剂为空白试验，外样1为云南某磷化工厂萃取磷酸用消泡剂，外样1不含 有本发明提供的抑泡成分脂肪酰胺基琥珀酸单酯磺酸二钠、邻苯二甲酸单脂肪醇酯钠、乙 基硫酸乙醇胺和脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠;外样2为贵州某磷化工厂萃取磷酸用消泡剂，外 样2不含有本发明提供的聚醚类化合物(消泡成分），脂肪醇聚丙烯醚、乙基乙烯基聚醚和聚 乙二醇醚）、30(^24%的返酸、以170印111转速搅拌，快速投入98%的硫酸300 8。
[0045] 消泡剂产业化应用方法：
[0046] 在云南某磷化工厂应用，单位五氧化二磷(磷酸以五氧化二磷计)消泡剂的用量均 为 lkg〇
[0047] 消泡效果实施例实验室及产业化应用于云南某磷化工厂（用量均为lkg/P205)对比 结果如表1所示：
[0048] 表1消泡效果实施例对比
[0050]由表1可知，本发明提供的消泡剂消泡效果较好，作用时间大大延长。
【主权项】
1. 一种湿法磷酸萃取用消泡剂，其特征在于，所述消泡剂主要由以下重量份的原料制 成： 聚醚类化合物 10-60份； 抑泡剂 10-15份； 表面活性剂 10-20份； 水 30-40份； 所述的抑泡剂选自脂肪酰胺基琥珀酸单酯磺酸二钠、邻苯二甲酸单脂肪醇酯钠、乙基 硫酸乙醇胺和脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠中一种或几种。2. 如权利要求1所述的湿法磷酸萃取用消泡剂，其特征在于，所述聚醚类化合物选自脂 肪醇聚丙烯醚、乙基乙烯基聚醚和聚乙二醇醚中的一种或几种。3. 如权利要求1所述的湿法磷酸萃取用消泡剂，其特征在于，所述表面活性剂选自油酸 钠、山梨醇脂肪酸酯和烷基酚甲醛树脂聚氧乙烯醚中的一种或几种。4. 如权利要求1~3任一所述的湿法磷酸萃取用消泡剂，其特征在于，所述消泡剂由以 下重量份的原料制成： 聚醚类化合物 30-60份； 抑泡剂 10-15份； 表面活性剂 15-20份； 水 3Q-40份。5. -种湿法磷酸萃取用消泡剂的制备方法，其特征在于，在反应釜中按重量比加入水、 抑泡剂和表面活性剂，搅拌均匀后，缓慢加入聚醚类化合物，别加边搅拌，聚醚类化合物加 入完毕后继续搅拌5~60min后得到消泡剂。6. 如权利要求5所述的湿法磷酸萃取用消泡剂的制备方法，其特征在于，所述抑泡剂和 表面活性剂在水中搅拌升温至30~80°C，搅拌10~70min。
【文档编号】B01D19/04GK105879431SQ201610506095
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年6月30日
【发明人】张晖, 何宾宾, 周琼波
【申请人】云南磷化集团有限公司