湿法磷酸装置清洗液合理利用途径

周凌翔

（云南云天化股份有限公司红磷分公司，云南 开远 661699）

湿法磷酸装置清洗液合理利用途径

周凌翔

（云南云天化股份有限公司红磷分公司，云南 开远 661699）

针对湿法磷酸生产中装置清洗液利用率不高的问题，经过多年生产实践，摸索总结出一套合理利用清洗液的方法。此方法可以优化现有清堵方式，提高工作效率、降低人工清理成本。

湿法磷酸；装置；清洗液

云南云天化股份有限公司红磷分公司（以下简称分公司），始建于1966年，地处西南边陲重镇——开远市，距国家一级口岸河口仅220余公里，与东南亚地区有很好的交通便利，地缘优势十分明显，磷铵产品深受国内和东南亚地区的欢迎。

分公司现有湿法磷酸装置生产能力达到440 kt/a。为了促进装置平稳运行，定期使用稀硫酸清洗部分管道和设备，清洗结束仍有一定量的硫酸遗留在清洗液中。随着企业清洁生产理念的不断加强，分公司积极开展清洗液的合理利用工作，提高清洗液的利用率，摸索总结出一套合理利用清洗液的方法。

1 磷酸装置清洗现状

分公司现有3套湿法磷酸萃取装置和5套磷酸浓缩装置。

萃取装置分别为70 kt/a半水-二水装置、130 kt/a二水装置和200 kt/a二水装置。受工艺条件约束，半水-二水装置未使用稀硫酸清洗；两套二水装置10～15 d清洗一次，清洗时稀硫酸质量分数控制在5%～7%，清洗结束遗留下的清洗液约80 m3，含有少量磷石膏、磷酸和硫酸，其中w（H2SO4）≈4%，w（P2O5）≈1%。

磷酸浓缩装置分别为一套60 kt/a装置，2套85 kt/a装置，2套100 kt/a装置，均采用强制真空蒸发工艺，15～20 d清洗一次，清洗时硫酸质量分数为7%～9%。清洗时采用闪蒸室封顶清洗，即往闪蒸室补水直至液面与气相管口平齐。根据装置设备尺寸差别，清洗结束后遗留下的清洗液约180～240 m3，其中含有少量磷石膏、磷酸、氟硅酸和硫酸，w（H2SO4）≈5%、w（P2O5）≈2%。

2 清洗液利用途径

2.1 作为磷酸料浆过滤洗涤液

以130 kt/a磷酸装置为例，正常情况下，用于料浆滤饼洗涤的水量为60～70m3/h，主要为磷石膏堆场回水，第一级滤饼洗涤液中w（P2O5）≈8%。将装置遗留的清洗液替代部分回水，作为第一级滤饼洗涤液，这样，不仅可以回收其中的磷酸、硫酸，也不会对料浆过滤产生影响。

根据生产情况，萃取装置单台过滤机可回收清洗液10～20 m3/h，萃取装置清洗产生的清洗液可在恢复生产后的4～6h全部回收。浓缩装置清洗液量大，回收相对缓慢，一般需要18～24 h。

2.2 重复使用清洗液

分公司2套二水装置每月均需清洗3～4次，清洗一次需8～12 h；5套磷酸浓缩装置每月均需清洗1～2次，清洗一次需48～56 h。以此为依据，在装置按计划依次停车检修的情况下，每月有18～22天存在装置清洗。

装置清洗间隔时间较短，为清洗液在装置间的重复利用提供了有利条件。具体方式为：一套装置清洗结束后，将清洗液收入洗涤水槽，少量清洗液作为洗涤液送往过滤系统消耗；大量清洗液遗留下来，待下一套装置清洗时使用。通过这种方式，不仅可以降低装置清洗时的工艺水消耗，还可以回收遗留清洗液中的少量硫酸，降低硫酸消耗。此种方式在浓缩装置中尤为适用，可使工艺水和硫酸消耗量下降约30%，大幅降低清洗成本。

2.3 清洗稀磷酸泥浆管道

湿法磷酸过滤酸进入陈化、沉降槽后，温度降低（从72℃降至60℃），酸中的硫酸钙及大部分氟硅酸盐因溶解度降低而析出，并沉积在沉降槽底部形成泥浆，w（固）≈15%。泥浆的主要消耗途径有两种：一是送往萃取系统消化槽，一是送往稀磷酸预处理槽。由于泥浆黏稠，管道结垢堵塞快，2～3月需彻底清理一次。

通过生产实践，将洗涤水槽泵出口管道与泥浆管道对接，利用洗涤水槽中的清洗液实现清洗，清洗后清洗液就近排入地槽，最终返回洗涤水槽。

该方式可根据生产情况，随时进行清洗，投入生产以后，完全取代了人工清理，使清理更加高效。

2.4 清洗备用输送管道

湿法磷酸中，成品稀酸、回磷酸等管道大多设有备用管道，以方便在用管道结垢严重时进行调换。换下的管道一般垢层较厚，清理费时费力。然而，换下的管道一般会有一段闲置时间，在此期间使用洗涤水槽回收的清洗液，再利用过滤系统清洗管道实现循环清洗。清洗过程不影响装置生产，可连续或间断进行，经过一段时间（约48h）清洗，管道结垢可完全清除。

此外，稀、浓酸储槽间的长距离输送管道，成品浓磷酸供酸系统中的清酸、淤酸管道等，通过添置部分清洗管道，均可以实现清洗除垢。

3 效果评价

1）清洗液作为磷酸过滤第一级滤饼洗涤液，不会对过滤洗涤产生影响，磷石膏中水溶性P2O5含量低于0.2%。

2）清洗液在装置间重复使用后，每年可以节约工艺水约5000 t，硫酸300 t，节约成本约20万元。

3）使用清洗液清洗泥浆、淤酸等工艺管道时，实施简便，效果理想，节约人工成本。

［1］江善襄.磷酸、磷肥和复混肥料［M］.北京：化学工业出版社，1999.

WPA Plant Rational Use of Cleaning Solution Pathway

ZHOU Ling-xiang

（Yuntianhua Corp.red phosphorus Branch，Kaiyuan 661699，China）

For apparatus of the production of phosphoric acid，the use efficiency of cleaning solution is low，based on production practice，a reasonable way to use cleaning solution is summed up.This method can optimize the existing block clearer manner，and improve work efficiency，reduce manual cleaning costs.

wet process phosphoric acid；apparatus；cleaning solution

TQ05

A

1004-275X（2015）04-0067-02

12.3969/j.issn.1004-275X.2015.04.019

收稿：2015-05-14

周凌翔（1986-），湖北宜城人，工程师，从事湿法磷酸生产管理工作。