一種用于去除濕法磷酸溶液中鎂離子的離子膜電解槽的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及濕法磷酸凈化技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種用于去除濕法磷酸溶液中鎂離子的離子膜電解槽。
【背景技術(shù)】
[0002]由于我國磷礦中鎂雜質(zhì)含量較高，因此在生產(chǎn)濕法磷酸時，磷酸溶液中含較多鎂離子。鎂的存在會增大液體黏度，降低磷酸濃度，影響磷酸肥料產(chǎn)品品質(zhì)。國外因其磷礦品質(zhì)較高，含鎂量較少，多采用化學(xué)沉淀法進行除鎂，但該法消耗大，且凈化深度不夠；國內(nèi)磷礦含鎂量較高，除鎂技術(shù)包括離子交換樹脂法、液膜分離法、濃縮法、電滲透法等，這些方法各有利弊，且都只處于試驗階段，尚未有經(jīng)濟可行的方法達到深度凈化的要求。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型提供一種用于去除濕法磷酸溶液中鎂離子的離子膜電解槽，以達到高效、經(jīng)濟的去除濕法磷酸溶液中鎂離子的目的。利用陽離子交換膜的選擇透過性，將溶液中鎂離子與磷酸根離子徹底分離，收集陽極室內(nèi)溶液，即為脫鎂磷酸溶液；陰極室內(nèi)為富集鎂等金屬離子的溶液，利用石灰乳對其進行沉淀，成本低廉，效果穩(wěn)定，經(jīng)沉淀處理的溶液僅需進行簡單的廢水處理，即可實現(xiàn)循環(huán)利用。本實用新型還可通過增加電解單元數(shù)量，或串聯(lián)電解槽組建機組的方法提高凈化效率，實現(xiàn)濕法磷酸溶液大規(guī)模脫鎂處理。
[0004]為了實現(xiàn)本實用新型的目的，擬采用以下技術(shù):
[0005]—種用于去除濕法磷酸溶液中鎂離子的離子膜電解槽，其特征在于，包括電解槽體、控制開關(guān)、磷酸溶液輸送管道、陽極液管道、沉降管道、陰極液管道和槽體支架，所述控制開關(guān)設(shè)置于電解槽體一端，所述槽體支架設(shè)置于電解槽體底部，所述磷酸溶液輸送管道設(shè)置于電解槽體一側(cè)中間位置，所述陽極液管道設(shè)置于所述磷酸溶液輸送管道同側(cè)地面上，所述沉降管道設(shè)置于所述磷酸溶液輸送管道對側(cè)所述槽體支架上，所述陰極液管道設(shè)置于所述沉降管道同側(cè)地面上，所述沉降管道和所述陰極液管道通過連接管連通；所述電解槽體由電解單元并聯(lián)構(gòu)成，所述電解單元由陽極電極、陰極電極和離子膜構(gòu)成，所述陽極電極和陰極電極設(shè)置于兩端，所述離子膜設(shè)置于中間位置，所述陽極電極和所述離子膜構(gòu)成陽極室，所述陰極電極和所述離子膜構(gòu)成陰極室；所述磷酸溶液輸送管道通過分流管與所述陽極室頂部連通，所述陽極液管道通過陽極液收集管與所述陽極室底部連通，所述沉降管道通過陰極液收集管與所述陰極室底部連通。
[0006]進一步，所述離子膜為陽離子交換膜。
[0007]進一步，所述沉降管道底部鋪裝石灰乳。
[0008]本實用新型的有益效果是:
[0009]1.將鎂離子與酸根離子徹底分離，并可分別收集，達到高效脫鎂目的。
[0010]2.利用石灰乳沉降金屬離子，經(jīng)濟、高效，沉降后的溶液僅需簡單處理，即可實現(xiàn)再利用，節(jié)約生產(chǎn)成本。[0011 ] 3.通過改變電解單元的數(shù)量以滿足不同處理規(guī)模，還可以通過串聯(lián)電解槽組建機組實現(xiàn)更大規(guī)模的處理要求。
【附圖說明】
[0012]圖1示出了本實用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2示出了本實用新型電解單元結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0014]如圖1、2所示，一種用于去除濕法磷酸溶液中鎂離子的離子膜電解槽，其特征在于，包括電解槽體1、控制開關(guān)2、磷酸溶液輸送管道3、陽極液管道4、沉降管道5、陰極液管道6和槽體支架7?？刂崎_關(guān)2設(shè)置于電解槽體1 一端，槽體支架7設(shè)置于電解槽體1底部，磷酸溶液輸送管道3設(shè)置于電解槽體1 一側(cè)中間位置，陽極液管道4設(shè)置于磷酸溶液輸送管道3同側(cè)地面上，沉降管道5設(shè)置于磷酸溶液輸送管道3對側(cè)槽體支架7上，陰極液管道6設(shè)置于沉降管道5同側(cè)地面上，沉降管道5和陰極液管道6通過連接管12連通。本實用新型結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)省占地，便于串聯(lián)形成機組。
[0015]電解槽體1由數(shù)個電解單元8并聯(lián)構(gòu)成，電解單元8由陽極電極801、陰極電極802和陽離子交換膜803構(gòu)成，陽極電極801和陰極電極802設(shè)置于兩端，離子膜803設(shè)置于中間位置，陽極電極801和離子膜803構(gòu)成陽極室804，陰極電極802和離子膜803構(gòu)成陰極室805。改變電解單元8的數(shù)量，可實現(xiàn)不同規(guī)模的凈化要求。
[0016]濕法磷酸溶液送入磷酸溶液輸送管道3后，通過分流管9流入陽極室804中，開啟控制開關(guān)2進行電解。溶液中鎂離子等金屬陽離子透過陽離子交換膜803，流入陰極室805，并通過陰極液收集管11流入沉降管道5，與此處鋪裝的石灰乳反應(yīng)生成沉淀，上清溶液通過連接管12流入陰極液管道6中。石灰乳成本低廉，沉淀效果穩(wěn)定；沉降處理后的溶液，易于凈化、再利用，從而進一步節(jié)約生產(chǎn)成本。
[0017]濕法磷酸溶液中磷酸根等陰離子不能透過陽離子交換膜803，因此被留在陽極室804中，通過陽極液收集管10，流入陽極液管道4，此處溶液即為脫除鎂離子的磷酸溶液，收集后即可用于后續(xù)生產(chǎn)。分別收集陰、陽兩極室的溶液，徹底避免鎂離子混入，且收集簡便，達到深度脫除鎂離子的工業(yè)化生產(chǎn)要求。
【主權(quán)項】
1.一種用于去除濕法磷酸溶液中鎂離子的離子膜電解槽，其特征在于，包括電解槽體(1)、控制開關(guān)(2)、磷酸溶液輸送管道(3)、陽極液管道(4)、沉降管道(5)、陰極液管道(6)和槽體支架(7 )，所述控制開關(guān)(2 )設(shè)置于電解槽體(1) 一端，所述槽體支架(7 )設(shè)置于電解槽體(1)底部，所述磷酸溶液輸送管道(3)設(shè)置于電解槽體(1) 一側(cè)中間位置，所述陽極液管道(4 )設(shè)置于所述磷酸溶液輸送管道(3 )同側(cè)地面上，所述沉降管道(5 )設(shè)置于所述磷酸溶液輸送管道(3)對側(cè)所述槽體支架(7)上，所述陰極液管道(6)設(shè)置于所述沉降管道(5)同側(cè)地面上，所述沉降管道(5 )和所述陰極液管道(6 )通過連接管(12 )連通； 所述電解槽體(1)由電解單元(8)并聯(lián)構(gòu)成，所述電解單元(8)由陽極電極(801)、陰極電極(802)和離子膜(803)構(gòu)成，所述陽極電極(801)和陰極電極(802)設(shè)置于兩端，所述離子膜(803)設(shè)置于中間位置，所述陽極電極(801)和所述離子膜(803)構(gòu)成陽極室(804)，所述陰極電極(802)和所述離子膜(803)構(gòu)成陰極室(805); 所述磷酸溶液輸送管道(3 )通過分流管(9 )與所述陽極室(804 )頂部連通，所述陽極液管道(4)通過陽極液收集管(10)與所述陽極室(804)底部連通，所述沉降管道(5)通過陰極液收集管(11)與所述陰極室(805)底部連通。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于去除濕法磷酸溶液中鎂離子的離子膜電解槽，其特征在于，所述離子膜(803 )為陽離子交換膜。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于去除濕法磷酸溶液中鎂離子的離子膜電解槽，其特征在于，所述沉降管道(5 )底部鋪裝石灰乳。
【專利摘要】一種用于去除濕法磷酸溶液中鎂離子的離子膜電解槽，其特征在于，包括電解槽體、控制開關(guān)、磷酸溶液輸送管道、陽極液管道、沉降管道、陰極液管道和槽體支架。濕法磷酸溶液流入各電解單元，在陽離子交換膜的作用下，鎂離子等金屬陽離子透過陽離子交換膜流入陰極室，磷酸根等陰離子被留在陽極室，收集陽極室內(nèi)溶液，即為脫除鎂離子的磷酸溶液。本實用新型利用陽離子交換膜的選擇透性，使鎂離子與酸根離子徹底分離，達到高效脫鎂目的；使用石灰乳沉降鎂等金屬離子，經(jīng)濟、高效，且處理后的溶液易于再利用，進一步節(jié)約生產(chǎn)成本；增加電解單元數(shù)量或串聯(lián)電解槽組建機組則可滿足大規(guī)模凈化處理要求。
【IPC分類】C25B9/10, C25B1/22
【公開號】CN205099763
【申請?zhí)枴緾N201520848602
【發(fā)明人】涂良策, 段志勇, 邱興富, 劉朝潤, 李東斌, 駱驥
【申請人】施可豐瀘州化工有限公司
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2015年10月30日