專利名稱：工業(yè)磷酸一銨及工業(yè)磷酸一銨與飼料磷酸氫鈣的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及工業(yè)磷酸一銨與飼料磷酸氫鈣的生產(chǎn)方法。
工業(yè)磷酸一銨、飼料磷酸氫鈣均可以濕法磷酸為原料生產(chǎn)，但從收集的資料來看，它們的生產(chǎn)方法均自成一套獨(dú)立的工藝流程。中國(guó)專利ZL92108090.5提供了一種工業(yè)級(jí)磷酸銨的生產(chǎn)方法，該方法以鐵、鋁、鎂雜質(zhì)總含量為10％或10％以下的磷礦石制得的濕法磷酸為原料，用氨中和濕法磷酸并將氨化料漿進(jìn)行沉降分離、所得清液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、離心分離、洗滌、干燥得工業(yè)級(jí)磷酸一銨產(chǎn)品。此種方法雖然能用中低品位磷礦生產(chǎn)出工業(yè)磷酸一銨，但存在以下不足(1)直接用萃取的濕法磷酸加氨中和，將會(huì)使?jié)穹姿嶂兴墓柙谥泻瓦^程中形成硅凝膠，從而增大料漿的粘度，影響沉降分離效率，降低工業(yè)磷酸一銨的得率；(2)采用加氨一次中和至工業(yè)磷酸一銨所需中和度以脫除雜質(zhì)的過程中會(huì)增大P2O5的損失；(3)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、離心分離、洗滌干燥工序的設(shè)置不僅導(dǎo)致流程長(zhǎng)，增大設(shè)備的投資和操作的難度，而且會(huì)降低工業(yè)磷酸一銨的得率。
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種新型的工業(yè)磷酸一銨的生產(chǎn)方法及工業(yè)磷酸一銨與飼料磷酸氫鈣的聯(lián)產(chǎn)法，以減少工序、降低投資、提高設(shè)備的利用率和產(chǎn)品的收率。
本發(fā)明所提供的工業(yè)磷酸一銨的生產(chǎn)方法以鎂、鋁、鎂雜質(zhì)含量較高的中低品位磷礦生產(chǎn)的濕法磷酸為原料，依次包括預(yù)處理、過濾、一次中和、過濾、二次中和、噴霧干燥工序。預(yù)處理是在濕法磷酸中加入鈉鹽或鉀鹽及磷礦粉，使它們與濕法磷酸中所含的氟硅離子SiF62-和游離硫酸進(jìn)行反應(yīng)，以去除氟硅離子SiF62-和硫酸根SO42-，從而可避免硅凝膠的形成和多產(chǎn)磷酸，所生成的Na2SiF6或K2SiF6和磷石膏進(jìn)入磷銨制肥系統(tǒng)。一次中和是在經(jīng)預(yù)處理后過濾所得的濾液中通入氣氨，控制2.0≤pH＜4.0，該工序的目的是除掉濕法磷酸中的鐵、鋁、鎂及少量的氟并生成可溶性磷酸一銨，上述雜質(zhì)經(jīng)氨化后生成磷酸鹽沉淀，進(jìn)入磷銨制肥系統(tǒng)，實(shí)驗(yàn)表明，氨化除雜時(shí)料漿的pH值大于4.0將使P2O5損失增大，因此，控制好料漿的pH值是一個(gè)重要問題。二次中和是在一次中和過濾所得濾液中通入氣氨，pH值控制在4.0～5.0，以達(dá)到磷酸一銨生產(chǎn)所需的pH值。
本發(fā)明所提供的工業(yè)磷酸一銨與飼料磷酸氫鈣的聯(lián)產(chǎn)法同上述工業(yè)磷酸一銨的生產(chǎn)方法屬于一個(gè)總的發(fā)明構(gòu)思，目的在于提高設(shè)備的利用率，在生產(chǎn)工業(yè)磷酸一銨設(shè)備的基礎(chǔ)上僅增添少量設(shè)備就可多出一種產(chǎn)品，具體工藝流程為將濕法磷酸經(jīng)預(yù)處理、過濾、一次中和、過濾所得到的2.0≤pH＜4.0的磷酸凈化液一部分用于制作磷酸一銨，一部分加石灰乳二次中和至pH值6.0～7.0沉淀出飼料磷酸氫鈣，過濾分離得到飼料磷酸氫鈣產(chǎn)品和磷酸二銨濾液，磷酸二銨濾液與一次中和得到的部分磷酸凈化液混合后進(jìn)行噴霧干燥制得工業(yè)磷酸一銨產(chǎn)品。
為了更好地實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的，本發(fā)明還采取了以下技術(shù)措施預(yù)處理在攪拌下進(jìn)行，溫度控制在40～70℃，時(shí)間為0.5～2.5小時(shí)；鈉鹽或鉀鹽的加入量按濕法磷酸中氟含量化學(xué)計(jì)量的105～120％計(jì)算，磷礦粉的加入量按濕法磷酸量的5～20％計(jì)算；所加入的納鹽為Na2SO4或Na2CO3，所加入的鉀鹽為K2SO4。
一次中和時(shí)，反應(yīng)在攪拌下進(jìn)行，時(shí)間為0.5～1小時(shí)。
工業(yè)磷酸一銨單產(chǎn)，其二次中和反應(yīng)在攪拌下進(jìn)行，時(shí)間為0.5～1小時(shí)。
工業(yè)磷酸一銨和飼料磷酸氫鈣聯(lián)產(chǎn)，二次中和時(shí)所加石灰乳的濃度為CaO含量8～10％，反應(yīng)在攪拌下進(jìn)行，溫度控制在40～50℃，時(shí)間為1～2小時(shí)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)1.預(yù)處理工序的設(shè)置一是除去了濕法磷酸中所含的SiF62-離子，從而避免了形成硅凝膠對(duì)固液分離的影響，有效地提高了工業(yè)磷酸一銨的收率；二是充分利用了游離硫酸的化學(xué)能，在多產(chǎn)磷酸的同時(shí)又除掉了影響工業(yè)磷酸一銨純度的硫酸根。
2.將濕法磷酸中和分為兩次完成，有利于減少P2O5的損失，提高其收率。
3.將凈化分離后的磷酸一銨溶液直接噴霧干燥得產(chǎn)品，既縮短了工藝流程，又節(jié)省了蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、離心分離、洗滌、干燥所需的設(shè)備投資和能耗，使生產(chǎn)成本大幅度降低。此外，還可避免過濾設(shè)備、管線的堵塞，延長(zhǎng)設(shè)備清洗周期，提高開車率。
4.在工業(yè)磷酸一銨工藝流程的基礎(chǔ)上對(duì)二次中和略加變化而實(shí)現(xiàn)工業(yè)磷酸一銨和飼料磷酸氫鈣的聯(lián)產(chǎn)，既提高了設(shè)備的利用率，又增強(qiáng)了對(duì)市場(chǎng)的應(yīng)變能力。
5.與現(xiàn)有的磷銨廠結(jié)合，無需再建制酸裝置，并可形成一套料漿法磷銨聯(lián)產(chǎn)工業(yè)磷酸一銨與飼料磷酸氫鈣的完整工藝流程，有效地提了P2O5的利用率和產(chǎn)品附加值。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的方法作進(jìn)一步的說明。


圖1是本發(fā)明所提供的工業(yè)磷酸一銨生產(chǎn)方法的工藝流程圖。
圖2是本發(fā)明所提供的工業(yè)磷酸一銨與飼料磷酸氫鈣聯(lián)產(chǎn)法的工藝流程圖。
實(shí)施例1本實(shí)施例的工藝流程如圖1所示，具體操作如下取含P2O520％的濕法磷酸1000公斤置于預(yù)處理反應(yīng)槽內(nèi)，然后加入17.2公斤Na2SO4及56.25公斤磷礦粉(磷礦中含P2O532％)，在68℃下攪拌反應(yīng)1小時(shí)，過濾采用板框壓濾，所得濾渣進(jìn)入制肥系統(tǒng)，所得濾液送入一次中和器通氣氨中和，當(dāng)料漿pH值達(dá)到3.5時(shí)，停止通氨，再繼續(xù)攪拌反應(yīng)40分鐘進(jìn)行過濾，過濾仍然采用板框壓濾，所得濾渣進(jìn)入制肥系統(tǒng)，所得濾液送入二次中和器通氣氨中和，當(dāng)pH值達(dá)到5.0時(shí)，停止通氨，再繼續(xù)攪拌30分鐘，然后進(jìn)行噴霧干燥制得工業(yè)磷酸一銨產(chǎn)品194.68公斤。
實(shí)施例2本實(shí)施例的工藝流程如圖2所示，具體操作如下取含P2O520％的濕法磷酸1000公斤置于預(yù)處理反應(yīng)槽內(nèi)，再加入25公斤K2SO4及72公斤磷礦粉，在50℃下攪拌反應(yīng)2小時(shí)，過濾采用沉降分離，所得濾渣進(jìn)入制肥系統(tǒng)，所得濾液送入一次中和器通氨中和，當(dāng)pH值達(dá)3.0時(shí)停止通氨，再繼續(xù)攪拌1小時(shí)過濾，過濾采用板框壓濾，所得濾渣進(jìn)入制肥系統(tǒng)，所得磷酸凈化液一部分送入混料管制作工業(yè)磷酸一銨，一部分送入二次中和器加石灰乳中和(石灰乳的濃度為CaO含量8％)，反應(yīng)溫度控制在45℃，當(dāng)pH值達(dá)6.5時(shí)，停止加石灰乳，再繼續(xù)攪拌1小時(shí)，沉淀出飼料磷酸氫鈣，過濾分離得到飼料磷酸氫鈣產(chǎn)品97.22公斤和磷酸二銨濾液，將磷酸二銨濾液送入混料管與一次中和后送去的磷酸凈化液混合后進(jìn)行噴霧干燥制得工業(yè)磷酸一銨產(chǎn)品134.21公斤。
采用本法制得的工業(yè)磷酸一銨純度在90％以上，其N≥11.0％，P2O5≥56.0％；飼料磷酸氫鈣為P2O5≥37％，CaO≥30％，F(xiàn)≤0.1％。
權(quán)利要求
1.一種工業(yè)磷酸-銨的生產(chǎn)方法，以鐵、鋁、鎂雜質(zhì)含量較高的中低品位磷礦生產(chǎn)的濕法磷酸為原料，其特征在于依次包括預(yù)處理、過濾、一次中和、過濾、二次中和、噴霧干燥工序，預(yù)處理是在濕法磷酸中加入鈉鹽或鉀鹽及磷礦粉，使它們與濕法磷酸中所含的氟硅離子SiF62-和游離硫酸進(jìn)行反應(yīng)，以去除氟硅離子SiF62-和硫酸根So42-，從而多產(chǎn)磷酸，一次中和是在經(jīng)預(yù)處理后過濾所得的濾液中通入氣氨，控制2.0≤pH＜4.0，二次中和是在一次中和后過濾所得濾液中通入氣氨，pH值控制在4.0～5.0。
2.一種工業(yè)磷酸-銨與飼料磷酸氫鈣的聯(lián)產(chǎn)法，以鐵、鋁、鎂雜質(zhì)含量較高的中低品位磷礦生產(chǎn)的濕法磷酸為原料，其特征在于工藝流程為將濕法磷酸經(jīng)預(yù)處理、過濾、一次中和、過濾所得的2.0≤pH＜4.0的磷酸凈化液一部分用于制作磷酸一銨，一部分加石灰乳二次中和至pH值6.0～7.0沉淀出飼料磷酸氫鈣，過濾分離得到飼料磷酸氫鈣產(chǎn)品和磷酸二銨濾液，磷酸二銨濾液與一次中和得到的部分磷酸凈化液混合后進(jìn)行噴霧干燥制得工業(yè)磷酸一銨產(chǎn)品。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于預(yù)處理在攪拌下進(jìn)行，溫度控制在40～70℃，時(shí)間為0.5～2.5小時(shí)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于預(yù)處理時(shí)鈉鹽或鉀鹽的加入量按濕法磷酸中氟含量化學(xué)計(jì)量的105～120％計(jì)算，磷礦粉的加入量按濕法磷酸量的5～20％計(jì)算，所加入的鈉鹽為Na2SO4或Na2CO3，所加入的鉀鹽為K2SO4。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于預(yù)處理時(shí)鈉鹽或鉀鹽的加入量按濕法磷酸中氟含量化學(xué)計(jì)量的105～120％計(jì)算，磷礦粉的加入量按濕法磷酸量的5～20％計(jì)算，所加入的鈉鹽為Na2SO4或Na2CO3，所加入的鉀鹽為K2SO4。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于一次中和時(shí)，反應(yīng)在攪拌下進(jìn)行，時(shí)間為0.5～1小時(shí)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于二次中和時(shí)，反應(yīng)在攪拌下進(jìn)行，時(shí)間為0.5～1小時(shí)。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于二次中和時(shí)所加石灰乳的濃度為CaO含量8～10％，反應(yīng)在攪拌下進(jìn)行，溫度控制在40～50℃，時(shí)間為1～2小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明提供了工業(yè)磷酸—銨的生產(chǎn)方法及工業(yè)磷酸—銨與飼料磷酸氫鈣的聯(lián)產(chǎn)法,工業(yè)磷酸—銨的生產(chǎn)以鐵、鋁、鎂雜質(zhì)含量較高的中低品位磷礦生產(chǎn)的濕法磷酸為原料,依次包括加鈉鹽或鉀鹽及磷礦粉預(yù)處理、過濾、加氨一次中和、過濾、加氨二次中和、噴霧干燥工序,工業(yè)磷酸—銨與飼料磷酸氫鈣聯(lián)產(chǎn)是將上述一次中和過濾后所得的磷酸凈化液部分用于制作工業(yè)磷酸—銨,部分用于制作飼料磷酸氫鈣,只需增加少量設(shè)備就可得到兩種產(chǎn)品。
文檔編號(hào)C01B25/00GK1174812SQ96117680
公開日1998年3月4日 申請(qǐng)日期1996年8月26日 優(yōu)先權(quán)日1996年8月26日
發(fā)明者羅洪波, 邱禮有, 應(yīng)建康, 鐘本和, 將紹志, 張?jiān)氏?申請(qǐng)人:四川聯(lián)合大學(xué)