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脱氟渣是湿法磷酸净化过程中产生的固体渣。脱氟渣中P2O5含量约20~30%,氟硅酸钠含量约25~30%,同时含有硫酸钙、二氧化硅等杂质。脱氟渣含有的多种杂质限制了其的应用,堆放到自然环境中还造成污染问题。本文根据湿法磷酸生产中的脱氟渣的成分特点,提出了以脱氟渣为原料制备氟化钠和湿法磷酸脱氟剂两种脱氟渣的回收处理工艺。 脱氟渣制备氟化钠工艺中,分别以水和碱液为浸取剂浸取脱氟渣中的磷,以水为浸取剂时,在液固比为2∶1,浸取时间15~30min时,P2O5浸出率为92%,浸取液可用于磨矿用水回收其中的磷元素。以碱液为浸取剂时,在液固比为3∶1,浸取体系中pH=3.68时,磷浸出率约75%。相比而言,以水为浸取剂浸取后的脱氟渣更适合作为制备NaF的原料。将水浸处理后脱氟渣与碳酸钠溶液混合,控制反应体系中Na2CO3∶Na2SiF6摩尔比为2∶1,65℃下充分搅拌反应30min后过滤,滤液进行浓缩结晶,晶体洗涤、干燥得到氟化钠产品,该方法可以将脱氟渣中68%以上的F转移到氟化钠产品中,所制备的氟化钠达到工业一等品的质量要求。 脱氟渣酸解制湿法磷酸脱氟剂的工艺中,考察了分析纯氟硅酸钠与浓硫酸的酸解反应条件,控制体系中H2SO4∶Na2SiF6摩尔比为2.6∶1,140℃下反应2h,氟硅酸钠分解率达99%以上,获得固体渣主要成分为NaHSO4。在上述基础上,利用硫酸对脱氟渣进行酸解处理,脱氟渣整体脱F率达到98%以上,酸解脱氟渣返回磷酸化学脱氟系统,代替部分脱氟剂,脱氟渣中的磷酸可完全回收,湿法磷酸脱氟效果也满足磷酸生产饲钙的要求。 本文开发了两种磷酸脱氟渣的回收处理工艺,可望对磷化工行业中的脱氟渣的有效利用提供指导。