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净化湿法磷酸制磷酸锌失效专利 发明

技术内容

净化湿法磷酸制磷酸锌 本发明属于一种磷酸锌的制造新工艺。磷酸锌用于涂料和粘合剂。 在已有技术中,用湿法磷酸为原料制磷酸锌有前苏联SU:1,381,066号专利所述,用磷酸三丁酯(TBP)为溶剂萃取湿法磷酸所得含7.9%P2O5溶剂相与氧化锌反应制造磷酸锌,又如前苏联SU:1,477,678号专利所述含20~25%P2O5的湿法磷酸用碳酸钠或氢氧化钠中和,分离沉淀和洗涤沉淀,母液和洗涤液混合用硫酸处理。所得混合液加氧化锌反应,产生沉淀经过滤洗涤及干燥得磷酸锌。 由于TBP对湿法磷酸的萃出能力较低,因此溶剂相含磷酸浓度低(前苏联SU:1,381,066号专利为7.9%P2O5)即单位溶剂生产能力低,且TBP粘度大、比重大、分相性较差,粉状氧化锌易被粘接和易被磷酸锌硬皮包裹,影响产品的质量。中和沉淀法净化湿法磷酸碱耗量高,P2O5收率低。分离磷酸锌后母液含硫酸盐不易处理。本发明针对上述缺点进行改进,选择对于含25~40%P2O5的湿法磷酸萃出能力大、比重、粘度较小、分相性能良好的溶剂作为萃取剂,提高单位溶剂的生产能力,减少氧化锌粘接及被包裹现象,提高产品的纯度。因此本发明采用混合溶剂(含丁醇>60%,TBP<40%)萃取经预处理的含25~40%P2O5的湿法磷酸制得含11~17%P2O5的溶剂相,使此溶剂相与ZnO悬浮水溶液按化学计量相互反应,反应温度70~90℃,搅拌速度为5~7转/分,反应时间为15~30分钟。然后在搅拌下再加入一定量的热水反应15~30分钟。然后澄清分离。溶剂相返回萃取经预处理的湿法磷酸。水相过滤使三取代四水磷酸锌固体颗粒与液体分离,固体洗涤干燥得到三取代二水磷酸锌产品,按P2O5计收率为95~98%,产品纯度99%,产品中混合溶剂的含量<0.005%。分离产品后溶液70%作悬浮氧化锌及系统用水,30%作回收溶剂,母液排放处理。 本发明具有溶剂性能良好,产品纯度及收率高,成本低,经济效益好,工艺先进的优点。 以下通过实施例对本发明作进一步详细的描述。 例1:在含P2O512.4%(17.12%H3PO4)的混合溶剂100克中,加入含21.44克ZnO的悬浮水溶液61.44克,温度为85℃下,以5转/秒速度搅拌20分钟,然后加入60克的热水,在85表一: ℃下连续搅拌10分钟,20分钟,30分钟,40分钟,分别测定溶剂相及水相中P2O5(H3PO4)的含量。数据列在表一。 例2:按实施例1的工艺条件,只改变温度为70℃,80℃,90℃。其数据也列在表一。 例3:在含P2O512.4%(17.12%H3PO4)的混合溶剂100克中,加入含ZnO 21.44克的悬浮水溶液61.44克,温度为85℃下,以5转/秒速度搅拌20分钟,然后添加60克的热水,在85℃下连续搅拌30分钟,澄清并分离出72.75克溶剂返回萃取经预处理的湿法磷酸。得到147.77克含悬浮磷酸锌的水相。这水相含0.326克H3PO4(0.236克P2O5)和39.16克三取代四水磷酸锌[Zn3(PO4)2·4H2O]。过滤得41.6克湿的三取代四水磷酸锌和101.17克溶液(含溶剂7.95克和0.316克磷酸)。此溶液70%作悬浮氧化锌及系统加入水循环,30%引出回收溶剂后母液排放处理。而41.6克湿磷酸锌经洗涤、干燥得产品三取代二水磷酸锌(Zn3(PO4)2·2H2O)共36.16克(含混合溶剂<0.005%)。其原料、产品组成见表二:表二:原料、产品组成一、原料氧化锌(ZnO)wt% 二、原料云南生产湿法磷酸组成wt% 三、溶剂相组成(混合溶剂萃取预处理湿法磷酸后)wt%: 四、产品三取代二水磷酸锌(Zn3(PO4)2·2H2O)组成wt%: