專利名稱：反應(yīng)酶循環(huán)法制造工業(yè)級磷酸二銨的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于磷化工產(chǎn)品制備領(lǐng)域，具體的說，涉及一種從用濕法磷酸生產(chǎn)工業(yè)級磷酸二銨的方法。
背景技術(shù)：
磷酸二銨又稱磷酸氫二銨，分子式為(NH4)2HPO4，工業(yè)上主要用作木材、紙張、織物作防火劑，也用作防火涂料添加劑，還用于印刷制版和醫(yī)藥的制造等。目前生產(chǎn)工業(yè)級磷酸二銨多采用傳統(tǒng)法，即用熱法磷酸與氨中和反應(yīng)而制得，熱法磷酸對原料(礦石)品位的要求較高，并且其制備過程中能耗高、污染大、工藝成本居高不下。 在現(xiàn)有磷酸二銨的生產(chǎn)工藝中，以美國國家肥料開發(fā)中心研究的“預(yù)中和轉(zhuǎn)鼓氨化造粒工藝”為主，該工藝是將氨和磷酸按比例在預(yù)中和器中反應(yīng)，生產(chǎn)一定的氮磷比磷酸銨鹽料漿，料漿泵送至造粒機(jī)后補(bǔ)加一定量的氨或磷酸，使之在造粒的同時繼續(xù)反應(yīng)，以獲得產(chǎn)品要求的氮磷比，該流程對有效熱的利用率低，返料比大，干燥能耗大。中國專利(ZL 200510021695. 2) “用濕法稀磷酸制備工業(yè)級磷酸，食品級磷酸和磷酸鹽的方法”公開的方法是依次對濕法磷酸進(jìn)行預(yù)處理(脫硫、脫氟、脫色、脫砷、脫重金屬)，二次脫硫脫氟、萃取、深脫硫、洗滌、反萃和濃縮獲得工業(yè)級和食品級磷酸。二用濕法磷酸制備工業(yè)磷酸鹽是，工藝步驟依次為預(yù)處理、二次脫硫脫氟、萃取、深脫硫、洗滌、反萃、濃縮、噴霧干燥或噴漿造粒，反萃工序使用的萃取劑為氫氧化鈉飽和溶液或NH4OH飽和溶液。該方法采用反應(yīng)萃取工藝制備獲得工業(yè)級磷酸鹽。但該工藝復(fù)雜、成本高、萃取劑難以處理。

發(fā)明內(nèi)容
為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種保證整個生產(chǎn)過程中不造成二次污染和降低能耗的反應(yīng)酶循環(huán)法制造工業(yè)級磷酸二銨的方法。本發(fā)明目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種反應(yīng)酶循環(huán)法制造工業(yè)級磷酸二銨的方法，以濕法磷酸為原料，用三聚氰胺為反應(yīng)酶在濕法磷酸中提取磷酸，然后通過氨解而制得工業(yè)級的磷酸二銨。本發(fā)明的目的具體是通過以下步驟來實(shí)現(xiàn)的(I)向一號反應(yīng)釜中投入反應(yīng)釜容積70%重量濃度為18 25% P2O5的濕法磷酸，保持溫度在30°C左右，均勻加入三聚氰胺反應(yīng)酶。攪拌反應(yīng)大約60分鐘，使之生成難溶的
磷酸三聚氰胺；(2)將(I)步驟得到的磷酸三聚氰胺料漿進(jìn)行第一次固液分離，除去未反應(yīng)的磷酸和大部分的液體雜質(zhì)并加洗水進(jìn)行洗滌。除去的濾液雜質(zhì)和洗滌水去磷肥車間回收利用，得到的磷酸三聚氰胺去下一步工序；(3)將二號反應(yīng)釜中的磷酸二銨常溫飽和溶液升溫至80°C，啟動二號反應(yīng)釜，將來自(2)的磷酸三聚氰胺加入二號反應(yīng)器，并通入氨氣，攪拌反應(yīng)大約30分鐘，同時經(jīng)酸洗工序?qū)]發(fā)的氨氣吸收后回流至一號反應(yīng)釜中；(4)將(3)步驟得到的料漿保溫進(jìn)行第二次固液分離，過飽和的磷酸二銨溶液進(jìn)入結(jié)晶槽，濾餅三聚氰胺返回(I)步驟循環(huán)使用；(5)將上述得到的過飽和的磷酸二銨溶液移入結(jié)晶槽，進(jìn)行冷卻結(jié)晶，形成磷酸二銨結(jié)晶體；(6)將(5)步驟的磷酸二銨結(jié)晶體，進(jìn)行第三次固液分離，母液返回(3)步驟，結(jié)晶體經(jīng)過干燥后制得成品工業(yè)磷酸二銨；以上所述的反應(yīng)釜都要求夾套保溫裝置。以上所述的加入一號反應(yīng)釜的三聚氰胺的量應(yīng)為磷酸量的30% (摩爾比)。以上所述的通入二號反應(yīng)槽氨氣的量應(yīng)根據(jù)二號反應(yīng)槽的PH值來調(diào)節(jié)，PH值保持在8. O 8. 5。以上所述的三次固液分離，第一、第二次固液分離采用壓濾機(jī)，第三次固液分離采用離心機(jī)。以上所述的在進(jìn)行第二次固液分離時必須進(jìn)行保溫過濾，以保正在過濾過程中沒有結(jié)晶析出。以上所述的吸收設(shè)備，包括鼓泡吸收塔或填料吸收塔或板式吸收塔。以上所述的干燥設(shè)備，包括滾筒干燥器或震動篩干燥機(jī)。有益效果本發(fā)明以濕法磷酸為原料，回收結(jié)晶母液，提高產(chǎn)品得率，降低了原料成本；回收生產(chǎn)中的副產(chǎn)品可作復(fù)合肥原料，揮發(fā)原料回收利用，避免了二次污染即保護(hù)了環(huán)境又降低了三廢，具有很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益；以三聚氰胺為反應(yīng)酶，可以循環(huán)利用，生產(chǎn)中損失極小，降低了生產(chǎn)成本；嚴(yán)格控制工藝條件,產(chǎn)品質(zhì)量高,穩(wěn)定性好。說明書附I為本發(fā)明工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I如圖I所示，(I)向一號反應(yīng)釜中投入反應(yīng)釜容積70%重量濃度為18% P2O5的濕法磷酸，保持溫度在25°C左右，均勻加入三聚氰胺作為反應(yīng)酶。攪拌反應(yīng)60分鐘以上，使之生成難溶的磷酸三聚氰胺；(2)將步驟(I)得到的磷酸三聚氰胺料漿進(jìn)行第一次固液分離，除去未反應(yīng)的磷酸和大部分的液體雜質(zhì)并加洗水進(jìn)行洗滌。除去的濾液雜質(zhì)和洗滌水去磷肥車間回收利用，得到的磷酸三聚氰胺去下一步工序；(3)啟動裝有磷酸二銨常溫飽和溶液二號反應(yīng)器，磷酸二銨常溫飽和溶液升溫至800C以上，將來自步驟(2)的磷酸三聚氰胺加入二號反應(yīng)器，并通入氨氣，攪拌反應(yīng)25分鐘，同時經(jīng)酸洗工序?qū)]發(fā)的氨氣吸收后回流至一號反應(yīng)釜中；(4)將步驟(3)步驟得到的料漿保溫進(jìn)行第二次固液分離，過飽和的磷酸二銨溶液進(jìn)入結(jié)晶槽，濾餅三聚氰胺返回步驟(I)循環(huán)使用；
(5)將上述得到的過飽和的磷酸二銨溶液移入結(jié)晶槽，進(jìn)行冷卻結(jié)晶，形成磷酸二銨結(jié)晶體；(6)將步驟(5)的磷酸二銨結(jié)晶體，進(jìn)行第三次固液分離，母液返回步驟(3)，結(jié)晶體經(jīng)過干燥后制得成品工業(yè)磷酸二銨。實(shí)施例2如圖I所示，(I)向一號反應(yīng)釜中投入反應(yīng)釜容積70%重量濃度為25% P2O5的濕法磷酸，保持溫度在35°C左右，均勻加入三聚氰胺作為反應(yīng)酶。加入的三聚氰胺的量應(yīng)為磷酸量的30% (摩爾比)攪拌反應(yīng)60分鐘，使之生成難溶的磷酸三聚氰胺；(2)將步驟(I)得到的磷酸三聚氰胺料漿 采用壓濾機(jī)進(jìn)行第一次固液分離，除去未反應(yīng)的磷酸和大部分的液體雜質(zhì)并加洗水進(jìn)行洗滌。除去的濾液雜質(zhì)和洗滌水去磷肥車間回收利用，得到的磷酸三聚氰胺去下一步工序；(3)啟動裝有磷酸二銨常溫飽和溶液二號反應(yīng)器，磷酸二銨常溫飽和溶液升溫至80°C以上，將來自步驟(2)的磷酸三聚氰胺加入二號反應(yīng)器，并通入氨氣，加入氨氣的量應(yīng)根據(jù)二號反應(yīng)器內(nèi)溶液的PH值來調(diào)節(jié)，PH值保持在8. 5。攪拌反應(yīng)35分鐘，同時經(jīng)酸洗工序?qū)]發(fā)的氨氣吸收后回流至一號反應(yīng)釜中；(4)將步驟(3)步驟得到的料漿保溫采用壓濾機(jī)進(jìn)行第二次固液分離，保溫過濾，過飽和的磷酸二銨溶液進(jìn)入結(jié)晶槽，濾餅三聚氰胺返回步驟(I)循環(huán)使用；(5)將上述得到的過飽和的磷酸二銨溶液移入結(jié)晶槽，進(jìn)行冷卻結(jié)晶，形成磷酸二銨結(jié)晶體；(6)將步驟(5)的磷酸二銨結(jié)晶體，采用離心機(jī)進(jìn)行第三次固液分離，母液返回步驟(3)，結(jié)晶體經(jīng)過干燥后制得成品工業(yè)磷酸二銨。上所述的反應(yīng)釜都設(shè)置夾套保溫裝置。上所述的吸收設(shè)備，采用鼓泡吸收塔或填料吸收塔。 上所述的干燥設(shè)備，采用滾筒干燥器。實(shí)施例3如圖I所示，(I)向一號反應(yīng)釜中投入反應(yīng)釜容積70%重量濃度為20% P2O5的濕法磷酸，保持溫度在30°C左右，均勻加入三聚氰胺作為反應(yīng)酶。加入的三聚氰胺的量應(yīng)為磷酸量的30% (摩爾比)攪拌反應(yīng)60分鐘，使之生成難溶的磷酸三聚氰胺；(2)將步驟(I)得到的磷酸三聚氰胺料漿采用壓濾機(jī)進(jìn)行第一次固液分離，除去未反應(yīng)的磷酸和大部分的液體雜質(zhì)并加洗水進(jìn)行洗滌。除去的濾液雜質(zhì)和洗滌水去磷肥車間回收利用，得到的磷酸三聚氰胺去下一步工序；(3)啟動裝有磷酸二銨常溫飽和溶液二號反應(yīng)器，磷酸二銨常溫飽和溶液升溫至80°C以上，將來自步驟(2)的磷酸三聚氰胺加入二號反應(yīng)器，并通入氨氣，加入氨氣的量應(yīng)根據(jù)二號反應(yīng)器內(nèi)溶液的PH值來調(diào)節(jié)，PH值保持在8. O。攪拌反應(yīng)30分鐘，同時經(jīng)酸洗工序?qū)]發(fā)的氨氣吸收后回流至一號反應(yīng)釜中；(4)將步驟(3)步驟得到的料漿保溫采用壓濾機(jī)進(jìn)行第二次固液分離，保溫過濾，過飽和的磷酸二銨溶液進(jìn)入結(jié)晶槽，濾餅三聚氰胺返回步驟(I)循環(huán)使用；(5)將上述得到的過飽和的磷酸二銨溶液移入結(jié)晶槽，進(jìn)行冷卻結(jié)晶，形成磷酸二銨結(jié)晶體；(6)將步驟(5)的磷酸二銨結(jié)晶體，采用離心機(jī)進(jìn)行第三次固液分離，母液返回步驟(3)，結(jié)晶體經(jīng)過干燥后制得成品工業(yè)磷酸二銨。上所述的反應(yīng)釜都設(shè)置夾套保溫裝置。上所述的吸收設(shè)備，采用板式吸收塔。
上所述的干燥設(shè)備，米用震動篩干燥機(jī)。
權(quán)利要求
1.一種反應(yīng)酶循環(huán)法制造工業(yè)級磷酸二銨的方法，其特征在于以濕法磷酸為原料， 用三聚氰胺為反應(yīng)酶在濕法磷酸中提取磷酸，然后通過氨解而制得工業(yè)級的磷酸二銨。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述反應(yīng)酶循環(huán)法制造工業(yè)級磷酸二銨的方法，其特征在于Cl)向一號反應(yīng)釜中投入重量濃度為18 25% P2O5的濕法磷酸，保持溫度在25 350C，均勻加入三聚氰胺為反應(yīng)酶，攪拌反應(yīng)得到磷酸三聚氰胺料漿；(2)將步驟(I)得到的磷酸三聚氰胺料漿進(jìn)行第一次固液分離，除去未反應(yīng)的磷酸和大部分的液體雜質(zhì)并加洗水進(jìn)行洗滌；得到的磷酸三聚氰胺去下一步工序；(3)啟動裝有磷酸二銨常溫飽和溶液二號反應(yīng)器，磷酸二銨常溫飽和溶液升溫至80°C 以上，將來自步驟(2)的磷酸三聚氰胺加入二號反應(yīng)器，并通入氨氣，攪拌反應(yīng)25 35分鐘；(4)將(3)步驟得到的料漿保溫進(jìn)行第二次固液分離，過飽和的磷酸二銨溶液進(jìn)入結(jié)晶槽；(5)將上述得到的過飽和的磷酸二銨溶液移入結(jié)晶槽，進(jìn)行冷卻結(jié)晶，形成磷酸二銨結(jié)晶體；(6)將(5)步驟的磷酸二銨結(jié)晶體，進(jìn)行第三次固液分離，結(jié)晶體經(jīng)過干燥后制得工業(yè)磷酸二銨。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述反應(yīng)酶循環(huán)法制造工業(yè)級磷酸二銨的方法，其特征在于所述步驟(3) 二號反應(yīng)器內(nèi)，通入氨氣攪拌反應(yīng)的同時，同時經(jīng)酸洗工序?qū)]發(fā)的氨氣吸收后回流至一號反應(yīng)爸中。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述反應(yīng)酶循環(huán)法制造工業(yè)級磷酸二銨的方法，其特征在于所述步驟(4)中第二次固液分離后，濾餅三聚氰胺返回步驟(I)循環(huán)使用。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述反應(yīng)酶循環(huán)法制造工業(yè)級磷酸二銨的方法，其特征在于所述步驟(6)中第三次固液分離的母液返回步驟(3) 二號反應(yīng)器循環(huán)使用。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述反應(yīng)酶循環(huán)法制造工業(yè)級磷酸二銨的方法，其特征在于所述步驟(2)第一次固液分離后除去的濾液雜質(zhì)送去磷肥車間回收利用。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述反應(yīng)酶循環(huán)法制造工業(yè)級磷酸二銨的方法，其特征在于所述加入一號反應(yīng)爸的三聚氰胺的量應(yīng)為磷酸量的摩爾比的30%。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種反應(yīng)酶循環(huán)法制造工業(yè)級磷酸二銨的方法，其特征在于所述步驟(3)中通入二號反應(yīng)釜氨氣的量保持二號反應(yīng)釜內(nèi)溶液的PH值為8. O 8. 5。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種反應(yīng)酶循環(huán)法制造工業(yè)級磷酸二銨的方法，其特征在于所述步驟(4)中第二次固液分離時進(jìn)行保溫過濾。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種反應(yīng)酶循環(huán)法制造工業(yè)級磷酸二銨的方法，其特征在于所述三次固液分離，第一、第二次固液分離采用壓濾機(jī)，第三次固液分離采用離心機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種反應(yīng)酶循環(huán)法制造工業(yè)級磷酸二銨的方法，以濕法磷酸為原料，用三聚氰胺為反應(yīng)酶在濕法磷酸中提取磷酸，然后通過氨解而制得工業(yè)級的磷酸二銨。本發(fā)明以濕法磷酸為原料，回收結(jié)晶母液，提高產(chǎn)品得率，降低了原料成本；回收生產(chǎn)中的副產(chǎn)品可作復(fù)合肥原料，揮發(fā)原料回收利用，避免了二次污染即保護(hù)了環(huán)境又降低了三廢，具有很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益；以三聚氰胺為反應(yīng)酶，可以循環(huán)利用，生產(chǎn)中損失極小，降低了生產(chǎn)成本；嚴(yán)格控制工藝條件，產(chǎn)品質(zhì)量高，穩(wěn)定性好。
文檔編號C01B25/28GK102701168SQ201210210360
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月25日
發(fā)明者周佩, 梅勝明, 江濤, 盛勇, 胡滿川, 譚偉, 蹇民, 鄭開元, 陳明鳳, 陳鵬 申請人:中化化肥有限公司重慶磷復(fù)肥工程技術(shù)研究中心