專利名稱：磷酸二氫鉀、硫酸鉀的生產(chǎn)方法
已知的用磷酸二氫銨肥料與氯化鉀肥料制取磷酸二氫鉀的生產(chǎn)方法，其產(chǎn)品磷酸二氫鉀的收率為60～65%，其氯化銨副產(chǎn)品是由分離母液經(jīng)蒸發(fā)濃縮回收的。
已知的用肥料硫酸銨，肥料氯化鉀制取硫酸鉀的生產(chǎn)方法，是采用氨循環(huán)工序制硫酸鉀的，其分離母液經(jīng)蒸發(fā)濃縮回收氯化銨副產(chǎn)品。
現(xiàn)有的磷酸二氫鉀的生產(chǎn)方法的產(chǎn)品收率較低，并需蒸發(fā)濃縮回收副產(chǎn)品。
本發(fā)明的目的在于提高以肥料磷酸一銨，肥料氯化鉀生產(chǎn)磷酸二氫鉀的產(chǎn)品收率，并在常溫下回收氯化銨副產(chǎn)品。
本發(fā)明的目的在于簡化掉現(xiàn)有以硫酸銨肥料，氯化鉀肥料生產(chǎn)硫酸鉀的氨循環(huán)工序，并在常溫下回收氯化銨副產(chǎn)品。
本發(fā)明的實施方法如下1.配制循環(huán)溶液將肥料硝酸銨、肥料氯化鉀、工業(yè)食鹽、自來水、肥料磷酸二氫銨或肥料硫酸銨，按下列重量配比，混和，加熱至50～70℃發(fā)生反應(yīng)肥料硝酸銨1100～730份;肥料氯化鉀560～310份;工業(yè)食鹽800～530份;自來水1000份;肥料磷酸二氫銨130份，或肥料硫酸銨60份。
反應(yīng)的化學(xué)方程式為
反應(yīng)30～60分鐘，降溫至23～25℃，分離生成的含有KNO3、NH4Cl的沉淀，即得所要配制的含有NaNO3的循環(huán)溶液，
2.用循環(huán)溶液循環(huán)生產(chǎn)磷酸二氫鉀或硫酸鉀及氯化銨(1)用循環(huán)溶液與氯化鉀肥料作用析出氯化鈉將1所配制的循環(huán)溶液加入肥料氯化鉀，加熱升溫，與循環(huán)溶液中的NaNO3發(fā)生下列反應(yīng)
反應(yīng)條件為①肥料氯化鉀的投料量185～125克/升。
②反應(yīng)溫度50～70℃，反應(yīng)時間30～60分鐘。
反應(yīng)完畢后，分離生成的NaCl留至以后使用，將分離母液降溫至35～40℃，分離生成的KCl結(jié)晶，分離母液進(jìn)入下一步生產(chǎn)，分離出的KCI留至以后使用。
(2)用循環(huán)母液生產(chǎn)磷酸二氫鉀或硫酸鉀將生產(chǎn)(1)中的分離母液加入磷酸二氫銨肥料或硫酸銨肥料，發(fā)生下列反應(yīng)
反應(yīng)條件為①肥料磷酸＝氫銨的投料量205～115克/升，或肥料硫酸銨的投料量120～65克/升，②反應(yīng)溫度40～45℃，反應(yīng)時間30～60分鐘;反應(yīng)完畢后降溫至28～32℃，反應(yīng)完畢后，分離生成的晶體，即為磷酸二氫鉀或硫酸鉀產(chǎn)品，分離母液用于生產(chǎn)氯化銨(3)用循環(huán)母液生產(chǎn)氯化銨將生產(chǎn)(1)中分離的NaCL投入生產(chǎn)(2)分離的循環(huán)母液中，發(fā)生下列反應(yīng)
反應(yīng)條件為(1)氯化鈉的投料量為生產(chǎn)(1)中分離出的NaCL重量的1.02～1.05倍。
(2)反應(yīng)溫度28～32℃，反應(yīng)30～60分鐘，反應(yīng)完畢后降溫至23～25℃。
反應(yīng)完畢后，分離生成的NH4CL沉淀，即為副產(chǎn)品肥料氯化銨。
至此，生產(chǎn)完成了一個循環(huán)，此循環(huán)分離NH4CL后的母液再投入氯化鉀肥料(包括生產(chǎn)(1)中分離的氯化鉀)重新按(1)、(2)、(3)的方法進(jìn)行生產(chǎn)，如此不斷地重復(fù)進(jìn)行，完成連續(xù)的生產(chǎn)過程。
例子1.配制循環(huán)溶液將肥料硝酸銨、肥料氯化鉀、工業(yè)食鹽、自來水、肥料磷酸二氫銨或肥料硫酸銨按下列重量配比混和、溶解，加熱至60℃，發(fā)生反應(yīng)硝酸銨816克;氯化鉀340.2克;食鹽600克;自來水900克;磷酸＝氫銨117克或硫酸銨54克。
反應(yīng)30分鐘，反應(yīng)完畢后，降溫至23℃，分離出含有KNO3、NH4CL的沉淀726克或666克，得分離母液1430毫升，此母液即為循環(huán)溶液。
2.進(jìn)行第一次循環(huán)生產(chǎn)(1)用循環(huán)溶液與肥料氯化鉀作用析出NaCl將肥料氯化鉀(含98%重量的KCl)143克/升溶液共204.5克，投入1所配制的循環(huán)溶液中，升溫至60℃，反應(yīng)30分鐘，分離NaCl沉淀，得84克，降溫至37℃，分離KCl結(jié)晶，得58克，母液1460毫升。
(2)生產(chǎn)磷酸二氫鉀或硫酸鉀加肥料磷酸二氫銨(精制的含97%重量的NH4H2PO4)155.5克/升共227克，于生產(chǎn)(1)分離KCl后的母液中，維持40℃反應(yīng)30分鐘，降溫至28℃，分離析出的KH2PO4結(jié)晶，得262.5克，母液1435毫升。
或加肥料硫酸銨(含98%重量的(NH4)2SO4)89.2克共130克，于生產(chǎn)(1)分離KCl后的母液中，維持40℃反應(yīng)30分鐘，降溫至28℃，分離析出的K2SO4結(jié)晶，得155克，母液1435毫升。
(3)生產(chǎn)氯化銨加生產(chǎn)(1)分離出的NaCl，并過量2%共86克于生產(chǎn)(2)分離的母液中，維持28℃反應(yīng)30分鐘，降溫至23℃，分離生成的NH4Cl沉淀，得124克，母液1400毫升。
3.進(jìn)行第二次循環(huán)生產(chǎn)(1)用循環(huán)母液與肥料氯化鉀作用析出NaCl將循環(huán)一生產(chǎn)(3)分離NH4Cl后的母液加肥料氯化鉀，其量152.5克/升共214克(包括循環(huán)一生產(chǎn)(1)分離的KCl結(jié)晶)，升溫至65℃，反應(yīng)30分鐘，反應(yīng)完畢后，分離NaCl沉淀，得78克，降溫至37℃，分離KCl結(jié)晶，得68克，母液1455毫升。
(2)生產(chǎn)磷酸二氫鉀或硫酸鉀加肥料磷酸二氫銨155.5克/升共226克于本循環(huán)生產(chǎn)(1)分離KCl后的母液中，維持40℃反應(yīng)30分鐘，降溫至28℃，分離KH2PO4晶體，得253克，母液1435毫升。
或加肥料硫酸銨89.2克/升共130克于本循環(huán)生產(chǎn)(1)分離KCl后的母液中，維持40℃反應(yīng)30分鐘，降溫至28℃，分離K2SO4晶體，得155克，母液1435毫升。
(3)生產(chǎn)氯化銨加本循環(huán)生產(chǎn)(1)分離出的NaCl，并過量2.5%共75克于生產(chǎn)(2)分離的母液中，維持28℃反應(yīng)30分鐘，降溫至23℃，分離生成的NH4Cl沉淀，得120克，母液1400毫升。
以后的循環(huán)生產(chǎn)，就按循環(huán)二的方法進(jìn)行。
4.生產(chǎn)效果循環(huán)二的生產(chǎn)產(chǎn)品磷酸二氫鉀對應(yīng)于原料磷酸二氫銨的收率為94.4%產(chǎn)品KH2PO4的含量為97.4%(干基)，符合農(nóng)用質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品硫酸鉀對應(yīng)于原料硫酸銨的收率為97.6%產(chǎn)品中K2SO4的含量為98.5%(干基)，符合農(nóng)用質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
副產(chǎn)品氯化銨中NaCl的含量為1.8%，符合農(nóng)用肥料標(biāo)準(zhǔn)。
磷酸二氫鉀是一種含高組份植物營養(yǎng)素的水溶性無氯磷鉀復(fù)合肥料，具有優(yōu)良的性能，物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，鹽指數(shù)低，使用時不會灼傷作物的葉或根系，其稀溶液常用于根外施肥，也是配制液體肥料的原料，但由于生產(chǎn)成本高于其它化肥，目前農(nóng)業(yè)上未能大量應(yīng)用，現(xiàn)有生產(chǎn)磷酸二氫鉀最簡單的方法，是用磷酸與氫氧化鉀或碳酸鉀直接反應(yīng)的中和法，但成本很高，另外，還有以廉價的氯化鉀和磷酸反應(yīng)直接去除HCL的制取方法，但由于高溫下反應(yīng)介質(zhì)的強腐蝕性及高溫下的岐化反應(yīng)，迄今未獲滿意的結(jié)果，與本發(fā)明方法相近的復(fù)分解法，是用氯化鉀和磷酸二氫銨進(jìn)行復(fù)分解，再在NH4-KH2PO4-H2O體系相圖分離出磷酸二氫鉀，但收率不高，且需高溫蒸發(fā)回收氯化銨副產(chǎn)品，用本發(fā)明的方法可以以價廉易得的肥料氯化鉀與磷酸二氫銨肥料為原料，簡易地、高收率地生產(chǎn)磷酸二氫鉀，并在常溫下回收氯化銨副產(chǎn)品，其生產(chǎn)工藝簡單，生產(chǎn)成本低，可以獲得與其它肥料相近的生產(chǎn)成本，是一種生產(chǎn)磷酸二氫鉀產(chǎn)品的理想方法，本發(fā)明的實施，可以簡易地、大量生產(chǎn)低成本的磷酸二氫鉀，滿足農(nóng)業(yè)部門的需求，具有顯著的行業(yè)和社會經(jīng)濟(jì)效益。
硫酸鉀是除氯化鉀肥料外最大的鉀肥品種，大量用于煙草、馬鈴薯、甜菜、葡萄等喜鉀忌氯作物。長期以來我國沒有這種肥料的生產(chǎn)，大量從國外進(jìn)口，耗費巨額外匯，以硫酸銨肥料與氯化鉀肥料為原料生產(chǎn)硫酸鉀的傳統(tǒng)工藝，需氨循環(huán)工序制取硫酸鉀，并需高溫蒸發(fā)濃縮回收氯化銨副產(chǎn)品，其生產(chǎn)工藝復(fù)雜，生產(chǎn)成本較高。用本發(fā)明的方法，可以簡化去氨循環(huán)工序，并在常溫下回收氯化銨副產(chǎn)品，其生產(chǎn)工藝簡單，能源消耗少，生產(chǎn)成本低，是一種以肥料硫酸銨，肥料氯化鉀為原料生產(chǎn)硫酸鉀的理想方法，本發(fā)明的實施，可以簡易地，低成本的大量生產(chǎn)硫酸鉀，取代進(jìn)口，滿足農(nóng)業(yè)部門的需求，具有顯著的行業(yè)和社會經(jīng)濟(jì)效益。
實現(xiàn)本發(fā)明的最藝流程為好方式如附圖
所述，其工1.配制循環(huán)溶液工序?qū)⒎柿舷跛徜@a，肥料氯化鉀B，工業(yè)食鹽D，自來水C，肥料磷酸二氫銨A或肥料硫酸銨C投入反應(yīng)槽1中，按前述配制循環(huán)溶液部分的方法經(jīng)計量、混合、加熱發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)完畢后，用壓濾器2分離生成的沉淀，分離母液即為所要配制的循環(huán)溶液。
2.氯化鈉的生產(chǎn)工序?qū)⑸a(chǎn)工序1配制的循環(huán)溶液放入反應(yīng)槽3中，加肥料氯化鉀F，按前述用循環(huán)溶液與肥料氯化鉀作用析出氯化鈉部分的生產(chǎn)方法，進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)完畢后，用壓濾器4分離生成的NaCID，此氯化鈉用于生產(chǎn)氯化銨，分離氯化鈉沉淀后分離母液進(jìn)入析晶槽5中，經(jīng)冷卻降溫，用壓濾器6分離析出的KCl結(jié)晶H，此氯化鉀用于氯化鈉的生產(chǎn)。
3.磷酸二氫鉀或硫酸鉀生產(chǎn)工序?qū)⑸a(chǎn)工序2分離KCl晶體后的母液打入反應(yīng)槽7中，加入肥料磷酸二氫銨A或肥料硫酸銨C，按前述磷酸二氫鉀或硫酸鉀部分的生產(chǎn)方法進(jìn)行生產(chǎn)完畢后，用離心機8分離析出的晶體，即為磷酸二氫鉀M或硫酸鉀N成品。
4.氯化銨生產(chǎn)工序?qū)⑸a(chǎn)工序3分離成品后的母液打入反應(yīng)槽1中，加入生產(chǎn)工序1分離的氯化鈉D，按前述氯化銨部分的生產(chǎn)方法進(jìn)行生產(chǎn)，反應(yīng)完畢后，用壓濾器2分離生成的沉淀，即為氯化銨成品E。
以上生產(chǎn)完成了一個循環(huán)，以后的生產(chǎn)，就按上述234的生產(chǎn)方法不斷重復(fù)進(jìn)行，完成連續(xù)的生產(chǎn)過程。
權(quán)利要求
1.磷酸二氫鉀，硫酸鉀的生產(chǎn)方法，其特征在于首先配制成含有硝酸鈉的循環(huán)溶液；再加熱此循環(huán)溶液與肥料氯化鉀作用析出氯化鈉；分離氯化鈉后的母液冷卻降溫析出氯化鉀；分離氯化鉀后的母液與肥料磷酸二氫銨或肥料硫酸銨作用生產(chǎn)出磷酸二氫鉀或硫酸鉀產(chǎn)品；分離磷酸二氫鉀或硫酸鉀后的母液與生產(chǎn)開始析出分離的氯化鈉作用生產(chǎn)氯化銨，此氯化銨為副產(chǎn)品。分離氯化銨后的母液含有硝酸鈉，此母液作為循環(huán)溶液再與肥料氯化鉀作用，重新進(jìn)行上述生產(chǎn)。
2.依權(quán)利要求1所述的磷酸二氫鉀硫酸鉀的生產(chǎn)方法，其特征在于含硝酸鈉的循環(huán)溶液是用下列反應(yīng)物及其重量配比經(jīng)混和，加熱反應(yīng)，分離沉淀而配制的肥料硝酸銨1100～730份;肥料氯化鉀560～310份;工業(yè)食鹽800～530份;自來水1000份;肥料磷酸二氫銨130份;或肥料硫酸銨60份。
3.依權(quán)利要求1所述的磷酸二氫鉀，硫酸鉀的生產(chǎn)方法，其特征在于用循環(huán)溶液與肥料氯化鉀作用析出氯化鈉，分離氯化鈉后的母液析出氯化鉀(1)肥料氯化鉀的投料量205～125克/升。(2)反應(yīng)溫度50～70℃，反應(yīng)時間30～60分鐘;反應(yīng)完畢后，分離析出的氯化鈉，將母液降溫至35～40℃，分離析出的氯化鉀。
4.依權(quán)利要求1所述的磷酸二氫鉀，硫酸鉀的生產(chǎn)方法，其特征在于用分離析出氯化鉀后母液與磷酸二氫銨或硫酸銨作用生產(chǎn)磷酸二氫鉀或硫酸鉀;(1)磷酸二氫銨的投料量205～115克/升，或硫酸銨的投料量120～65克/升。(2)反應(yīng)溫度40～45℃，反應(yīng)時間30～60分鐘，反應(yīng)完畢后降溫至28～32℃，分離析出的磷酸二氫鉀或硫酸鉀。
5.依權(quán)利要求1所述的磷酸二氫鉀，硫酸鉀的生產(chǎn)方法，其特征在于用分離磷酸二氫鉀或硫酸鉀后母液與氯化鈉作用生產(chǎn)氯化銨(1)用生產(chǎn)開始分離的氯化鈉過量2～5%投入循環(huán)母液中參加反應(yīng)。(2)反應(yīng)溫度28～32℃，反應(yīng)時間30～60分鐘，反應(yīng)完畢后降溫至23～25℃，分離析出的氯化銨。
全文摘要
本發(fā)明以肥料磷酸二氫銨或肥料硫酸銨及肥料氯化鉀為原料生產(chǎn)磷酸二氫鉀及硫酸鉀，并副產(chǎn)肥料氯化銨，在生產(chǎn)中，首先用肥料硝酸銨，肥料氯化鉀，工業(yè)食鹽，自來水，肥料磷酸二氫銨配成循環(huán)溶液，然后用此循環(huán)溶液與肥料氯化鉀，肥料磷酸二氫銨或肥料硫酸銨，氯化鈉循環(huán)作用，生產(chǎn)磷酸二氫鉀或硫酸鉀，并副產(chǎn)肥料氯化銨。
文檔編號C05D1/02GK1045085SQ89106858
公開日1990年9月5日 申請日期1989年11月23日 優(yōu)先權(quán)日1989年11月23日
發(fā)明者門偉 申請人:門偉