韩 成，袁 宸，梁 济，李接励，陈明良

    (上海化工研究院有限公司 上海 200062)

    0 前言

    磷酸是一种重要的化学中间品，除用于复合肥料、各种磷酸盐等的生产外，还用于冶金、石油、医药、食品、电子等行业[1]。磷酸的最终用途取决于其纯度，而磷酸的纯度又取决于其生产方法。目前磷酸生产方法主要有热法和湿法两种[2]。热法磷酸存在能耗高、污染严重等问题，同时对磷矿的品位要求高，制约其大规模工业化生产。湿法磷酸具有污染轻、能耗和成本低等优点，且能够利用中低品位磷矿，因此受到青睐。但是中低品位磷矿中杂质元素含量较高，通过浸取法制备湿法磷酸时，Fe3+、Mg2+、Al3+等杂质离子会进入湿法磷酸中，严重影响磷酸产品的质量，制约了湿法磷酸的用途。因此，湿法磷酸精制技术的研究和工业化越来越受到重视[3-4]。

    湿法磷酸净化技术主要有溶剂萃取法、结晶法、离子交换法、化学沉淀法、液膜法、电渗析法等，但这些技术都存在一定的缺陷。目前，国内外已开始采用纳滤膜法净化分离湿法磷酸溶液。纳滤膜具有纳米级孔径且表面带电荷，是20世纪80年代后期发展起来的新型分离膜[5]，其主要功能是截留二价及高价离子、相对分子质量大于200的有机分子而使大部分一价无机盐通过，分离低相对分子质量与高相对分子质量的有机物[6]。与传统的分离技术相比，膜分离过程具有能耗低、分离效率高、设备简单、环境友好等特点。膜分离过程不发生相态变化，主要推动力一般为压力，分离装置简单，易于操作且占地面积小；对环境影响小，是解决能源、资源和环境问题的高新技术。随着纳滤膜技术的逐渐成熟和发展，将其应用于湿法磷酸净化是一个重要的研究方向。

    为了探索盐含量、压力、料液温度等对纳滤膜的通量和截留率的影响，对含有3种硫酸盐的磷酸溶液体系开展了纳滤膜分离试验，并分析了不同因素下纳滤膜对磷酸的截留情况。

    1 试验部分

    1.1 试验装置

    纳滤膜分离试验装置(见图1)主要由原料罐、柱塞泵、压力表、纳滤平板膜、膜池、针形控制阀、流量计等构成。原料罐中的料液通过柱塞泵输送至装有膜片的膜池，在压力的驱动下，料液在膜池中以错流方式被纳滤膜片分离。出膜池的渗透液返回原料罐，浓缩液经压力表、流量计后返回原料罐，以保证试验过程中磷酸浓度保持不变。原料罐带有夹套，通过外接低温恒温循环水槽的循环水实现料液温度的调节，系统操作压力通过调节管路上针形控制阀的开度来控制。原料罐的温度通过内置的温度计监测，系统压力通过压力表监测。 ......