第４２卷第２期２０１０年２月
无机盐工业
ＩＮＯＲＧＡＮＩＣＣＨＥＭＩＣＡＬＳＩＮＤＵｓＴＲＹ９六偏磷酸钠的应用及制备技术
陈华东１，曾波２，戴元华１，宋同彬１
（１．昆明理工大学化工学院，云南昆明６５０２２４；２．云南省化工研究院）
摘要：磷酸钠盐是工业磷酸盐中产最最大、消费慑最多的磷化一Ｅ产品，其技术开发与市场发展都比较成熟，主要有正磷酸钠盐、焦磷酸钠盐、聚磷酸钠盐和偏磷酸钠盐。六偏磷酸钠是一种使用广泛的功能性磷酸盐，町应用于洗涤、水处理、食品、选矿、冶金等工业生产中。综述了六偏磷酸钠的应用领域，并详细介绍了六偏磷酸钠的制备方法以及各种方法的优缺点，主要有磷酸二氢钠两步法和五氧化二磷一步法。提出ｒ六偏磷酸钠生产工艺的发展趋势。 关键词：六偏磷酸钠；偏磷酸盐；聚磷酸钠盐
中图分类号：７ｒＱｌ３１．１２文献标识码：Ａ文章编号：１００６—４９９０（２０１０）０２—０００９—０３
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磷酸钠盐是精细磷化工产品中产量最大、消费量最多的产品，其技术开发与市场发育都比较成熟，主要有正磷酸钠盐、焦磷酸钠盐、聚磷酸钠盐、偏磷酸钠盐。其中六偏磷酸钠是市场用量最大的功能性磷酸盐，可应用于洗涤、水处理、食品、选矿、冶金等工、止生产中。
１应用
１．１在洗涤和水处理中的应用
由于六偏磷酸钠对金属离子尤其是钙、镁等碱土金属离子具有极强的络合阻垢能力…。因此它可防止水中溶解的铁、锰因氧化而使水发红、发黑，同时阻止钙、镁离子析出生成水垢而降低传热效率。１．２在食品工业中的应用 六偏磷酸钠在食品工业中可用作食品品质改良剂、ｐＨ调节剂、金属离子鳌合剂、黏着剂和膨胀剂等…。六偏磷酸钠用于肉制品、鱼肉肠、火腿等，能提高持水性，增高结着性，防止脂肪氧化；用于豆酱、酱油能防止变，增加黏稠性，缩短发酵期，调节口味；用于水果饮料、清凉饮料，可提高出汁率和黏度，抑制维生素Ｃ分解；用于冰淇淋可提高膨胀能力，增大容积，增强乳化作用，防止膏体破坏，改善口感和泽；用于乳制品、饮料可防止凝胶沉淀；加入啤酒中能澄清酒液，防止浑浊；用于豆类、果蔬罐头可稳定天然素，保持食品泽。此外，六偏磷酸钠水溶液喷涂于腌制肉上，可提高防腐性能旧』。
１．３在选矿和油田工业中的应用
六偏磷酸钠是浮选中常用的一种抑制剂，主要用于抑制石英和硅酸盐矿物，以及方解石、石灰石等碳酸盐矿物。关于六偏磷酸钠的抑制机理主要 万方数据
１０无机盐工业第４２卷第２期
烯合金有［３】：首先，六偏磷酸钠在浮选抑制钠长石、锆英石、霞石、烧绿石和多水高岭石时，根据示踪原子试验可知，六偏磷酸钠能无选择性地降低油酸钠在上述矿物中的吸附一Ｊ，并与矿物表面的多价金属离子形成稳定的络合物。例如在镍矿浮选中，六偏磷酸钠与蛇纹石表面的ＭｇＯＨ＋生成ＭｇＮａ４Ｐ６０１８，从而起到抑制蛇纹石作用’５ｊ。其次，六偏磷酸钠在水溶液中容易电离，并且能与矿物表面和液相中的Ｃａ２＋反应。例如当方解石与锡石浮选分离时，六偏磷酸钠在方解石表面生成络合物ｃａＮａ。Ｐ６Ｏ…而ＣａＮａ。Ｐ６０。。无法完全滞留在方解石表面，相反还吸附在锡石表面，因而锡石也会被抑制Ｉ６｜，使得其抑制的选择性变差，降低捕收剂在矿物表面的吸附量。此外，六偏磷酸钠在浮选过程中还起到分散剂的作用。在镍矿浮选过程中，蛇纹石泥化后覆盖在镍黄铁矿表面，对浮选过程非常不利。因此添加一定量的六偏磷酸钠对镍黄铁矿的浮选回收非常有利，这主要是六偏磷酸钠的添加使得浮选矿浆分散，减少了蛇纹石在镍黄铁矿表面的覆盖川。它的分散机理主
要表现为：使矿物表面电位降低，使矿物颗粒之间的静电排斥力增加。因为六偏磷酸钠是一种直链状聚合化合物，其链长最少能达到２０～ｌｏｏ个单位，当它吸附在矿物表面时，会使颗粒之间的空间位阻效应增大旧。９Ｊ。
c型卡环在油田工业中，六偏磷酸钠作为钻井泥浆添加剂可以避免多价金属离子沉淀，提高泥浆的抗盐能力，降低泥浆失水。此外将一定量的六偏磷酸钠溶解后注入水管中，可以在管壁形成一层薄膜，以防止管道腐蚀。
１．４在冶金和金属防腐中的应用
将六偏磷酸钠加入部分添加剂在一定温度和压力下对炼钢转炉进行喷补，可以大大延长转炉寿命。六偏磷酸钠和溶液中的二价金属离子螯合，形成带正电的聚电解质，当它被吸附在金属表面时形成致密、连续的薄膜。该膜呵将腐蚀微电池完全覆盖，降低或阻止腐蚀电流通过而起到防腐作用Ｈ
１．５在彩片冲洗、放印中的应用
六偏磷酸钠是优良的软水剂，在配置彩显影液时必须加入，以降低水的硬度，防止生成钙质网纹，确保彩清晰艳丽，而且对显影液的氧化、还原没影响。
１．６在纤维和造纸工业中的应用
六偏磷酸钠应用于纤维工业中，在精炼工序中能抑制金属皂的生成，使原棉中胶质容易去除，提高精炼效率；在漂白工序中能防止过氧化氢分解，减少漂白剂的损失从而提高漂白效率；在染中可防止染物的泽变化，保持染料的本，防止出现染斑、手感变差、白布变黄及纤维强度降低等现象。１在造纸中六偏磷酸钠和磺化苯甲醛混合可用于钢板纸涂料的分散剂，以分散碳酸铅颜料。
变速轮
２生产工艺
目前，六偏磷酸钠的生产工艺主要有一步法和两步法¨川，生产规模一般在ｌ～３ｋ∥ａ，具有代表性的是磷酸二氢钠两步法生产六偏磷酸钠的方法。２．１两步法
该法又称为液相中和、干燥（结晶）熔聚法，先将生成的磷酸二氢钠溶液经浓缩结晶或喷雾干燥脱去游离水分，制成无水磷酸二氢钠和结晶磷酸二氢钠，再送人熔聚炉进行脱水熔聚，制成六偏磷酸钠。此法能准确控制Ｎａ：０与Ｐ２０，的分子比，所以可以制得稳定的具有一定链长的六偏磷酸钠。由于进入熔聚炉的是无水磷酸二氢钠或结晶磷酸二氢钠，因此进入炉内的水分较少，可大大减少熔料表面的水蒸气分压和物料中的水分，从而使物料在较短时间内制得聚合度较高的产品。此法熔体出炉后，用连续式双辊内冷却骤冷机冷却，冷却效果好，能保证产品不结晶化而成玻璃状，并且为连续生产，生产能力大，劳动强度低。由于物料在密闭反应器和管道内反应运输，因此劳动环境卫生条件好。具体生产中又分为以下几种方法。
２．１．１磷酸二氢钠法
首先用黄磷为原料制取热法磷酸，再以烧碱作中和剂制得磷酸二氢钠。先将磷酸二氢钠进行喷雾干燥脱水，得到磷酸二氢钠干粉。再将此干粉在石墨坩埚中加热，进行高温聚合，然后用不锈钢匙取出，在冷却圆盘中骤冷，即得片状偏磷酸钠，经粉碎可得粉状六偏磷酸钠产品。该法具有物料比易于控制、可连续生产、劳动强度低等优点。
２．１．２磷铁法…
磷铁法以电炉黄磷副产磷铁为原料，经破碎及磨细后，与纯碱混合进行焙烧，其生成物为烧结态固体。其中含有可熔性磷酸三钠，以热水浸出得磷酸三钠溶液，经过滤除去不溶性杂质。净化后的磷酸三钠液经中和制得磷酸氢二钠。磷酸氢二钠溶液经真宅浓缩、结晶除去可溶性杂质，再进一步中和制得磷酸二氢钠溶液。磷酸二氢钠溶液经喷雾干燥制成无水一钠，再经脱水聚合即生成六偏磷酸钠。该流
万方数据
２０１０年２月陈华东等：六偏磷酸钠的应用及制备技术
程缺点为工序多、流程长、燃料及动力消耗较高。２．１．３磷酸与水玻璃法
杜模全等¨２１利用磷酸与水玻璃中和反应制备白炭黑，再利用生产白炭黑的废液经过多次过滤、调节ｐＨ、扩容蒸发、聚合反应、对辊冷却、破碎、筛分得到成品六偏磷酸钠。该方法利用磷酸与水玻璃同时制备白炭黑和六偏磷酸钠两种产品，达到了废液利用，降低生产成本，保护生态环境等多种有益效果。２．１．４磷酸与食盐法
贡长生¨３‘研究了磷酸与食盐缩聚反应，反应方程式如下：些问题需要以偏磷酸盐生产工艺的技术创新为主，笔者建议以五氧化二磷法一步法生产六偏磷酸钠工艺的开发为主题，重点从以下几个方面开发偏磷酸盐的新技术：１）以富氧空气净化技术代替传统的黄磷空气直接氧化技术；２）开发五氧化二磷高温气体与钠（或钾）原料气固合成偏磷酸盐的新技术；３）开发连续化的热熔聚合设备技术；４）开发多功能的偏磷酸盐生产成套工程技术。
参考文献：
［１］刘秀明．六偏磷酸钠的生产工艺［Ｊ］．云南化丁。１９９４（３）：３０—
Ｈ３Ｐ０４＋Ｎａｃｌ＿Ｎ８Ｈ２Ｐ０４＋Ｈａ（１’［２］马仲明．柔性化食品添加剂磷酸钠盐装置的工程设计［Ｄ］．昆Ｌ
，ｌＮａＨ２Ｐ０４——＿＋（ＮａＰ０３）。＋ｎＨ２０（２）明：昆明理工大学，２００５．
用磷酸与食盐缩聚反应制取六偏磷酸钠，不仅［３］张困范，冯其明·卢毅屏，等·六偏磷酸钠在铝上矿浮选中的作
可以节省纯碱和烧碱，回收副产的盐酸，也叮用于分，，用［Ｊ］·中南工业大学学报，２００１，３２（２）：１２７—１３
ｏ。．．
解磷矿和其他用途。Ｍ１茎著磊羹麓’浮选期№化学原理ⅢＬ长沙冲南上业大２．２一步法［５］夏启斌，李忠，邱礁扬，等．六偏磷酸钠对蛇纹石的分散机理研六偏磷酸钠一步法工艺是以液体黄磷为原料，究［Ｊ］－矿冶工程，２００２．２２（２）：５ｌ一５４．
经氧化直接与纯碱在高温下化合、聚合，所制得熔融［６］罗家珂，杨久流·（ＮａＰｏ，）一对方解石的分散作用机理…．有六偏磷酸钠于炉缸直接流人冷却圆盘中骤冷，即得会属，１９９９，５１（２）：１５—１８·
六偏磷酸钠。该法也称为同相反应、坩埚熔聚法，此口１登昊篓篇黧鬻’浮选新药剂研剡叫·长沙冲南上法将黄磷加热熔融后，送人氧化燃烧炉中，用干燥空［８］ｗｉｔｎｅｙＪＹ，Ｙ锄Ｄｓ．Ｒｅｄ。。ｔｉ。ｏｆ。ａｇｎ。。ｉ。ｉ。。ｉ。ｋ。ｌ。０ｎｃ。。ｔ眦。气中的氧进行氧化燃烧反
应，生成中间产物五氧化ｂｙｍｏｄｉｎ。。ｔｉ。ｎｂｙｔｈ。ｆｍｔｈｚ０。。ｉｎｃ。ｌ。。。ｎ。ｌａｌｉ。。…．Ｍｉ。。ｒａｌｓ二磷。再将五氧化二磷与纯碱混合后，经高温聚合Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，１９９７，ｌｏ（２）：１３９一１５４．
反应，骤冷制片状即得片状六偏磷酸钠，经粉碎可得［９］Ｐｉ。‘ｍｂｏｎＭｃ·Ｒ。。ｏｖｅｒｙｍｃｈ８ｎｉ８“８如。ｐ。“Ⅱａｎ４沁““Ｍｇ（）六偏磷酸钠。该工艺具有工序少、流程短、可连续式＝｝：＝：：兰：，，荔１００蔷：筹一筹“舢毗“生产等特点，黄磷燃烧的热能可为六偏磷酸钠提供［１０］磊磷精细化学磊生产ｌ艺【Ｍ］．昆明：云南科技出版社，生产过程中干燥及聚合过程中所需的热源，能有效１９９８．
地节约能源。但该工艺生产控制困难，不能保证稳［１１］韩海波．甲酸与六偏磷酸钠生产－订场状况及联产新Ｔ艺［Ｊ］．定的六偏磷酸钠产品质量。贵州化Ｌ２００ｌ（１）：５—９·
［１２］杜模全，李天云．一种制备白炭黑和六偏磷酸钠的方法：中３讨论国，１５９７５１１…．２００５一０３—２３．
［１３］贡长生．磷酸盐食品添加剂的研究进展［ｃ］∥中国化学会第六偏磷酸钠是发展前景最好的精细磷酸盐产ｉ届全国磷化学学术讨论会论文集．北京：中国化学会。品，但目前中国六偏磷酸钠的生产规模小、产品品种１９９４．
单一、产品质量不稳定。因此开发具有规模化、多功——
能和节能效果好的偏磷酸盐生产工艺，对中国精细收稿日期：２００９一０８—３１
磷化工产品的多元化尤为重要。目前，中国两步法作者简介：陈？东（１９８１一）男，硕士研究生，主要研究方向为磷化生产六偏磷酸钠工艺较为成熟，但生产规模效益和：二孟０００＠ｑｑ．。。。
产品质量在国内外市场竞争中都处于劣势，解决这
、●一●一套一●一●一●一●一●一奠—克，鼻ｊ垒，鱼．鱼．吏．奠一生一壹—受—受一套一套一●一●一●一●一●一●一●一●一吏．寞一鱼，鱼—竟一ＪＬ鱼．免免童０囊－奠，●一一●一●一●，
攀枝花３万Ｌ／ａ金红石钛白粉后处理技改项目
攀枝花３万∥ａ金红石钛白粉后处理技改项目位于四川３０００万元。主要设备为：矿粉装置、酸解装置、水洗装置、煅攀枝花钒钛产业囝区，由四川省卓越钒钛有限公司投资建烧装置、后处理装置、动力站和三废治理装置。
设．建成年产锐钛型钛白粉３万ｔ生产线一条。总投资
万方数据
六偏磷酸钠的应用及制备技术
作者：陈华东， 曾波， 戴元华， 宋同彬， Chen Huadong， Zeng Bo， Dai Yuanhua， Song Tongbin
作者单位：陈华东，戴元华，宋同彬,Chen Huadong,Dai Yuanhua,Song Tongbin(昆明理工大学化工学院，云南昆明,650224)， 曾波,Zeng Bo(云南省化工研究院)
刊名：
无机盐工业
英文刊名：INORGANIC CHEMICALS INDUSTRY
年，卷(期)：2010，42(2)
被引用次数：0次
1.刘秀明六偏磷酸钠的生产工艺 1994(3)
2.马仲明柔性化食品添加剂磷酸钠盐装置的工程设计 2005
3.张国范.冯其明.卢毅屏六偏磷酸钠在铝土矿浮选中的作用 2001(2)
频率补偿电路4.朱玉霜.朱建光浮选药剂的化学原理 1987
5.夏启斌.李忠.邱显扬.戴子林六偏磷酸钠对蛇纹石的分散机理研究[期刊论文]-矿冶工程 2002(2)
6.罗家珂.杨久流(NaPO3)6对方解石的分散作用机理 1999(2)
7.张国范金川镍矿富矿石浮选新药剂研究 199837iii
8.Witney J Y.Yan D S Reduction of magnesia in nickel concentrates by modification by the froth zone in column flotation 1997(2)
9.Pietrobon M C Recovery mechanisms for pentlandite and MgO bearing gangue minerals in nickel ores from western Australia 1997(8)
10.张俊磷精细化学品生产工艺 1998
11.韩海波甲酸与六偏磷酸钠生产市场状况及联产新工艺[期刊论文]-贵州化工 2001(1)
12.杜模全.李天云一种制备白炭黑和六偏磷酸钠的方法 2005
13.贡长生磷酸盐食品添加剂的研究进展 1994
1.期刊论文胡岳华.陈湘清.王毓华磷酸盐对一水硬铝石和高岭石浮选的选择性作用-中国有金属学报
2003,13(1)
研究了磷酸盐对一水硬铝石和高岭石的浮选性能.六偏磷酸钠(SHMP)在低用量条件下, 对高岭石的抑制作用大于对一水硬铝石的, 可以实现铝土矿的正浮选脱硅; 而在高用量的条件下, 六偏磷酸盐对一水硬铝石的抑制作用很强, 对高岭石的抑制作用与低用量条件相比没有明显变化, 因而可以实现铝土矿的反浮选脱硅.通过磷酸盐的溶液化学、六偏磷酸钠对一水硬铝石和高岭石矿物的ζ-电位影响及其在矿物表面上的吸附量测定, 同时通过显微镜对溶液中的矿物颗粒成像, 探讨了(NaPO3)6在一水硬铝石和高岭石的胺阳离子反浮选体系中的作用机理.
2.期刊论文陈华东.曾波.戴元华.宋同彬六偏磷酸钠的应用及制备技术-无机盐工业2010,42(3)
磷酸钠盐是工业磷酸盐中产量最大、消费量最多的磷化工产品，其技术开发与市场发展都比较成熟，主要有正磷酸钠盐、焦磷酸钠盐、聚磷酸钠盐和偏磷酸钠盐.六偏磷酸钠是一种使用广泛的功能性磷酸盐，可应用于洗涤、水处理、食品、选矿、冶金等工业生产中.综述了六偏磷酸钠的应用领域，并详细介绍了六偏磷酸钠的制备方法以及各种方法的优缺点，主要有磷酸二氢钠两步法和五氧化二磷一步法.提出了六偏磷酸钠生产工艺的发展趋势.
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