在湿法磷酸生产中，氟回收是一个重要的工艺措施。氟不仅是一种有用的资源，磷酸浓缩过程中逸出的氟若得不到有效回收，将进入循环水系统，对整个生产过程产生不利影响。因此，提高磷酸浓缩氟回收率是非常必要的。2011年，云峰分公司磷酸厂氟回收率相对同行业先进水平来说，还有比较大的差距，存在较大的问题，故针对问题进行了技术改造，现总结如下。

1磷酸浓缩氟回收现状

    2011年公司湿法磷酸生产浓缩系统月统计表显示：氟回收率（以P₂O₅计）最低为22.0 kg/t，最高为32.4 kg/t，平均为25.1 kg/t。相比国内同行业先进水平(45.0 kg/t)还有很大的差距；P₂O₅产能均为20万t/a的浓缩A系列氟硅酸月平均产量2088m³(w(H₂SiF₆) 12%、密度1.12t/m，），浓缩B系列氟硅酸月平均产量2389 m³，浓缩A系列和浓缩B系列的浓磷酸产能相同，但两者相差了301 m³。浓缩B系列的氟硅酸产量高于浓缩A系列是由于两个系列浓缩系统氟回收率的差别造成。2012年氟回收率技改后，氟回收率由25.1 kg/t提高到32.5 kg/t。

2磷酸浓缩氟回收率低的原因分析

2.1瞵酸浓缩含氟气体的洗涤效果不理想

1)洗水喷头易堵塞

从磷酸浓缩蒸发室出来的水蒸气含有氟化物和磷酸雾沫，经雾沫分离器分离其中的磷酸雾沫后，依次进入第一氟吸收器气体管道、第一氟吸收器及第二氟吸收器（B系列的第一氟吸收器排气管道）用洗涤水进行洗涤，并在氟分离器分离回收氟硅酸。改造前浓缩A系列和B系列的含氟气体洗涤喷淋方式见图1。浓缩A系列共有洗水喷头3个，浓缩B系列共有洗水喷头9个，当洗水喷头堵塞时，含氟气体将得不到有效洗涤，氟回收率下降。2011年浓缩A系列和B系列6个周期氟回收循环洗涤水喷头的堵塞个数见表1。从表1可以看出，每个运行周期内，都有大量的洗水喷头堵塞。 

2)浓缩含氟气体速度过快

分别对20万t/a浓缩A系列和浓缩B系列的氟洗涤吸收器直径进行了测量，并计算了浓缩含氟气体速度，得出速度为12 m/s，比标准气速4 m/s高很多，造成洗涤效果差。

    3)循环洗水量不足浓缩A系列的氟洗涤循环水量为496 m³/h，浓缩B系列的氟洗涤循环水量为992 m³/h。浓缩B系列的循环洗涤水量为浓缩A系列的1倍，因此洗涤效果比浓缩A系列的好。这说明需要提高浓缩A系列的氟洗涤循环水量。

2.2浓缩后的磷酸浓度低

    氟回收率与浓缩磷酸浓度密切相关。磷酸中氟逸出率随磷酸浓度的提高而显著提高。将磷酸浓缩到w(P₂O₅)33%~ 52%时，磷酸中的氟有25%~ 35%进入气相；当磷酸浓缩到w(P₂O₅)48%~52%时，磷酸中的氟约60%进入气相。从氟的回收看，当浓缩磷酸w(P₂O₅)低于38 %时，氟回收比较困难；当浓缩磷酸w(P₂O₅)约50%时，氟逸出率较高，吸收后氟硅酸溶液中w(H₂SiF₆)约18%。

    201 1年公司20万t/a浓缩系统浓磷酸w(P₂O₅)平均为45.39%，比要求的浓磷酸指标(w(P₂O₅)>46%)低，造成氟回收率低。

2.3渣场水和循环水中氟含量高

    渣场水和循环水是一个循环系统，渣场水是循环水的来源，循环水用后与磷石膏一起湿排进入渣场。循环水中氟的含量高是因氟被带人循环水中逐渐积累起来的，降低循环水中氟，可提高氟回收率。2011年公司渣场水中w(F)平均为0.60%，相比同行业先进水平0.30%来说，氟含量严重偏高。

3技改措施

3.1提高洗涤效果

1)重新设计喷头

根据氟洗涤水易结垢的特点，重新设计防堵喷头，并将现有喷头全部更换为防堵喷头。防堵喷头分为L型与V型两种(见图2)，经试验，采用V型防堵喷头。此措施实施后，连续对洗水喷头的堵塞情况进行了检查，洗水喷头堵塞率为零。

2)调整浓缩含氟气体速度

含氟气体速度越慢，洗涤效果越好。调整20万t/a浓缩A系列和B系列真空泵的开度，使气速达到标准气速4 m/s。

3)增大循环洗涤水量

增加洗水泵和洗水喷头，使循环洗水量达到要求。在浓缩A系列氟洗涤装置上增加1台流量248m³/h、扬程51m的洗涤泵，使浓缩A系列循环洗水量达到1002m³／h；在浓缩B系列氟洗涤装置上同样也增加1台泵，使循环洗水量达到1228 m³/h。改造后浓缩A系列与浓缩B系列喷淋系统流程见图3。

在浓缩A泵列第二氟洗涤器上增加2个洗水喷头，使其洗水喷头数达到5个。改造后浓缩A系列氟硅酸每天多生产约15m³。但须注意：浓缩系统每次清洗都应清理氟洗涤器喷头及相应的洗液管、液封槽，保证畅通，杜绝每次只清理已堵喷头。

3.2提高浓缩磷酸浓度

    适当提高真空度，加大蒸汽用量，根据浓磷酸的密襄，控制取出量，从而达到提高浓磷酸浓度的目的。经过改进，2012年磷酸浓缩系统浓磷酸w(P₂O₅)平均达到46.37%，浓磷酸浓度完全合格(指标为浓磷酸w(P₂O₅)≥46%)。

3.3  降低渣场水和循环水中氟的含量

    每次浓缩系统清洗时减少排人渣场的氟硅酸量，达到提高氟回收率、降低渣场回水氟含量的目的。2012年渣场水月平均w(F)达到0.40%。

4技改效果

    1)氟回收率提高，氟硅酸产量提高。磷酸浓缩氟回收系统技改前后运行效果见表2。

    由表2可见，氟回收率从2011年平均25.1 kg/t上升到2012年的32.5 kg/t，比2011年上升7.4 kg/t；2012年氟回收率与目标值对比上升了0.5 kg/t。

    2)经济效益与社会效益好。2011年比2012年氟回收率上升7.4 kg/t，按20万t/a装置全年生产磷酸22.57万t计算，全年回收氟1670.2 t，可多生产氟硅酸2109.7 t，技改投入36.8万元，氟硅酸价格为2000元／t，产生的直接经济效益为385.1万元。

    全年多回收了氟1670.2t，对降低资源消耗、保护环境的贡献大。

5结语

通过对磷酸浓缩氟回收系统进行技术改造，提高了氟回收率，产生了较好的经济效益与社会效益。