利用析碘加熱裝置提高粗碘產(chǎn)品質(zhì)量

鄭周勛　覃禮云

【摘 要】磷礦伴生碘提取過(guò)程中，通過(guò)在析碘工段引入一種加熱裝置，達(dá)到有效提高粗碘產(chǎn)品質(zhì)量的目的。

【關(guān)鍵詞】磷礦伴生碘；粗碘質(zhì)量；加熱裝置

甕福（集團(tuán)）有限責(zé)任公司甕福化工公司碘回收裝置是自主研發(fā)的全球第一家從磷礦中提取碘的裝置，設(shè)計(jì)能力年產(chǎn)粗碘100噸。該裝置填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)外磷礦提碘工藝的空白，不僅實(shí)現(xiàn)將資源吃干榨盡的目的，而且將作為雜質(zhì)進(jìn)入下游產(chǎn)品的微量元素——碘提取出來(lái)，是一個(gè)兼具經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)效應(yīng)的循環(huán)經(jīng)濟(jì)項(xiàng)目。

1 問(wèn)題的提出

從磷礦中提取碘主要是利用磷礦生產(chǎn)的磷酸作為原料進(jìn)行，在磷礦生產(chǎn)磷酸的過(guò)程中，作為伴生礦的碘以離子形態(tài)進(jìn)入到磷酸中，加入藥劑后可使之以分子形態(tài)從磷酸中分離出來(lái)，然后將含分子碘的磷酸泵入萃取塔內(nèi)，利用其物化性質(zhì)，通過(guò)加入萃取劑在萃取塔內(nèi)將其萃取出來(lái)，再經(jīng)過(guò)吸收液的循環(huán)吸收，到達(dá)一定濃度后將吸收液轉(zhuǎn)入析碘槽進(jìn)行結(jié)晶析出。結(jié)晶過(guò)程完成后將含有碘和水的混合物放入濾箱中進(jìn)行真空過(guò)濾分離。現(xiàn)行的真空過(guò)濾分離過(guò)程未考慮對(duì)進(jìn)入濾箱中的空氣進(jìn)行加熱，使得過(guò)濾分離完成后所得到的粗碘產(chǎn)品中碘的質(zhì)量分率較低，碘含量只能達(dá)到92%以下，如果在環(huán)境溫度低于3℃以下時(shí)操作難度增大且產(chǎn)品碘含量更低，不利于碘的精加工及下游產(chǎn)品應(yīng)用。為此，裝置人員經(jīng)過(guò)攻關(guān)，開(kāi)發(fā)出在析碘過(guò)濾工序使用加熱裝置的技術(shù)，使得粗碘產(chǎn)品碘含量成功突破94%。現(xiàn)介紹如下。

2 加熱裝置技術(shù)措施

2.1 增加加熱裝置前后的過(guò)濾裝置對(duì)比圖

2.2 改造措施要點(diǎn)

該加熱裝置是在濾箱（1）的頂部設(shè)一塊蓋板（2），同時(shí)在蓋板（2）上開(kāi)孔，孔的尺寸與空氣加熱器（4）的發(fā)熱面相匹配；另外，在蓋板（2）上開(kāi)一個(gè)小孔安裝一支玻璃管溫度計(jì)（3），量程0～100℃，用以監(jiān)測(cè)濾箱（1）中的空氣溫度。該裝置通過(guò)向?yàn)V箱中加入熱空氣，使碘與水的混合物中的水分快速烘干、蒸發(fā)、分離，從而達(dá)到提高粗碘產(chǎn)品中碘的質(zhì)量分率的效果。

2.3 技術(shù)說(shuō)明

本技術(shù)中的加熱器可采用市售的家用暖風(fēng)機(jī)，來(lái)源十分便利。利用加熱器風(fēng)向可變的功能實(shí)現(xiàn)熱風(fēng)變向吹掃，避免局部過(guò)熱導(dǎo)致碘升華造成碘損失及設(shè)備腐蝕；再根據(jù)過(guò)濾過(guò)程的進(jìn)程改變加熱器的檔位，產(chǎn)生不同溫度的熱風(fēng)，從而控制濾箱中空氣的溫度，達(dá)到既烘干水分又不造成碘升華的目的。

加熱器的數(shù)量根據(jù)濾箱的容量進(jìn)行選擇。以甕福碘回收裝置生產(chǎn)能力為例，每次過(guò)濾的粗碘（折純）約在600～1000kg，選用了兩臺(tái)PTC陶瓷暖風(fēng)機(jī)，型號(hào)：NSB-200，功率2200W，有自然風(fēng)、Ⅰ檔和Ⅱ檔熱風(fēng)及風(fēng)向可變功能。操作時(shí)，過(guò)濾初始階段使用兩臺(tái)暖風(fēng)機(jī)均用Ⅱ檔加熱、變向，1小時(shí)以后，調(diào)節(jié)為兩臺(tái)暖風(fēng)機(jī)均用Ⅰ檔加熱、變向， 再過(guò)濾2小時(shí)后兩臺(tái)暖風(fēng)機(jī)均調(diào)為自然風(fēng)運(yùn)行2分鐘后停止。整個(gè)過(guò)程濾箱內(nèi)空氣的溫度控制在30～45℃。過(guò)濾完成后，進(jìn)入下一步工序。

3 結(jié)束語(yǔ)

本技術(shù)是針對(duì)從濕法磷酸中提取碘的生產(chǎn)在過(guò)濾過(guò)程中的特點(diǎn)而專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的一套工藝裝備及其操作方法，有效提高了粗碘產(chǎn)品中碘的質(zhì)量分率。

【參考文獻(xiàn)】

[1]覃禮云，鄭周勛.一種濕法磷酸中提取碘的過(guò)濾加熱裝置及其操作方法[P].實(shí)用新型專(zhuān)利，2013，ZL 2013 2 0196496.5

[2]Liu Guizhong， Wu Jiangjin， sun Changhong. Research and application of membrane separation technology in the treatment of landfill leachate[J]. membrane science and technology， 2007（06）.

[3]崔克宇，劉少春，王悅，呂明，韓磊.從海帶中提取碘的實(shí)驗(yàn)研究[J].吉林師范大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2007（04）.

[4]Yan Chengshuo. Acid wastewater of titanium dioxide for mid low grade collophanite ore removal of magnesium and preparing phosphoric acid by wet process technology[D]. East China Science University of， 2014.

[5]Yin Bingkui. The preparation of activated carbon adsorbent and its application in wastewater treatment[D]. Shanghai Jiao Tong University， 2007.

[6]鄧兵杰.改性活性炭纖維對(duì)甲苯吸附性能及機(jī)理的研究[D].昆明理工大學(xué)， 2007.

[7]Ke Ping sun， Xiao Hu Chen， Xiao Jun Chen， fields， first Jin Cong. Yellow phosphorus wastewater comprehensive treatment and iodine recovery craft [J]. Chemical minerals and processing， 2007（09）.

[責(zé)任編輯：楊玉潔]