离子交换法除去湿法磷酸中钙离子的研究_张林锋.pdf

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1、2009年11月磷肥与复肥第24卷第6期Phosphate＆CompoundFertilizer17离子交换法除去湿法磷酸中钙离子的研究张林锋，熊祥祖，魏世辕，李志保，李文歆（武汉工程大学磷化工工程中心，湖北武汉430074）［摘要］研究采用强酸性阳离子交换树脂净化除去湿法磷酸中钙离子的工艺过程及可能性，探讨了搅拌速度、树脂用量、温度、交换时间等因素对钙离子去除率的影响。结果表明，处理150g湿法磷酸的树脂用量为50g，反应时间为15min，反应温度为25℃，搅拌速度为250r／min，钙最大去除率达93．2％。［关键

2、词］阳离子交换树脂法；净化；湿法磷酸；钙离子去除率［中图分类号］TQ126．3＋5［文献标识码］A［文章编号］1007－6220（2009）06－0017－02ResearchonthecalciumremovalfromWPAbyionexchangemethodZHANGLin－feng，XIONGXiang－zu，WEIShi－yuan，LIZhi－bao，LIWen－xin（PhosphorusChemicalIndustryEngineeringCenter，WuhanInstituteofTechnolog

3、y，Wuhan，Hubei430074，China）Abstract：TheprocessofcalciumremovalfromWPAwithcationexchangeresinofstrongacidisstudiedfromtheeffectsofdifferentfactorsonthecalciumremoval，includingthestirringspeed，addingamountofresin，temperature，exchangetimeetc．Theresultsshowthat，witht

4、heresinof50gforWPAof150g，reactiontimeof15minutes，reactiontemperatureof25℃，stirringspeedof250r／min，themaximumcalciumremovalrateis93．29％．Keywords：cationexchangeresinmethod；purification；wet－processphosphoricacid（WPA）；rateofcalciumremoval面对日益增加的磷酸及磷酸盐的需求，热法磷1．2实验方法［

5、1］酸因其能耗高且污染严重而受到限制，湿法磷酸1．2．1树脂的预处理及其净化方法则引起更广泛的关注和研究。在用硫工业树脂产品中常含有少量有机低聚物和未参酸分解磷矿生产磷酸时，磷矿中的钙盐经反应后将加反应的单体，影响树脂交换性能。因此，树脂在部分溶解在磷酸溶液中，而钙离子的存在又相对降使用前须进行预处理。预处理方法：将树脂置于饱［2］低了磷酸的浓度、密度，进而影响湿法磷酸的质和食盐溶液中浸泡18～20h，放尽食盐水后，再用量和使用范围，需设法去除。蒸馏水漂洗，使排出水不带黄色、无味、无杂质为目前国内对湿法磷酸的净化主要有

6、萃取法、电止。然后用5％氢氧化钠溶液浸洗4h，排出碱液，［3］渗析法、离子交换法、化学沉降法等，但都未见用温蒸馏水冲洗至排出液接近中性为止。再用5％有工业化规模的报道。而其中的离子交换法，采用盐酸溶液浸泡树脂4h，排去酸液，用蒸馏水洗至［4］强酸性阳离子交换树脂直接净化方法除去湿法磷酸中性。用滤纸吸干树脂表面的水分，此时树脂含中的钙离子尚未见报道，现将该方法研究初步结果水率约为50．31％，可用做实验。介绍如下。1．2．2实验步骤1实验部分将150g湿法磷酸加入带有搅拌装置的500mL1．1实验原料及主要仪器三口烧瓶中

7、，加入计量的树脂，在不同实验条件下湿法磷酸由某化工集团公司提供，其中w（P2O5）进行离子交换；所得滤液（成品酸），依照GB／为22．34％，w（CaO）为0．1153％；732大孔强酸2＋T187．4－1995进行Ca含量测定。性苯乙烯系阳离子交换树脂（西安电力树脂厂）。［收稿日期］2009－04－27仪器：电子天平；电子恒速搅拌器；电子恒温［作者简介］张林锋（1984－），男，湖北黄冈人，硕士研究生，研水浴锅。究方向：化学工艺。E－mail：zlf200702027＠163．com2009年18磷肥与复肥第24卷第

8、6期2实验结果与讨论2．1树脂用量对钙去除率的影响（见图1）在搅拌速度250r／min、温度25℃、反应时间15min的实验条件下，考察树脂不同用量时钙去除率。图3反应时间对钙去除率的影响2．4搅拌速度对钙去除率的影响（见图4）在树脂用量50g、温度为25℃、时间15min实验条件下，考察不同搅拌速度下钙去除率。图1树脂用量对钙去