[發(fā)明專(zhuān)利]用硫酸氫銨分解磷礦生產(chǎn)硫磷銨的方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810069059.0
• 申請(qǐng)日: 2008-12-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101439850A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-05-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 顧春光
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 貴州省化工研究院
• 主分類(lèi)號(hào): C01B25/28
• 分類(lèi)號(hào): C01B25/28
• 代理公司: 貴陽(yáng)中工知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所
• 代理人: 劉安寧

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及磷肥，進(jìn)一步來(lái)說(shuō)，涉及用磷礦通過(guò)復(fù)分解制備的肥料，具體來(lái)說(shuō)，屬于用硫酸氫銨分解磷礦生產(chǎn)硫磷銨肥料的方法。

背景技術(shù)

目前世界上磷肥的生產(chǎn)絕大多數(shù)都是由濕法磷酸加工的，而每生產(chǎn)1噸濕法磷酸(P₂O₅)要消耗約2.75噸硫酸，并產(chǎn)生近5噸磷石膏，其利用難度較大，堆存則需占用大量場(chǎng)地，增加對(duì)環(huán)境污染的風(fēng)險(xiǎn)。

近年來(lái)，由于石油、礦產(chǎn)等資源類(lèi)產(chǎn)品漲勢(shì)驚人，近期雖有所回落，但從中、長(zhǎng)期看，資源類(lèi)產(chǎn)品將維持上升態(tài)勢(shì)。中國(guó)屬缺硫國(guó)家，硫資源需大量進(jìn)口，由于受磷肥工業(yè)迅速發(fā)展及環(huán)境壓力的影響，近期磷肥生產(chǎn)配套新建硫酸裝置均是硫磺制酸，引發(fā)國(guó)際市場(chǎng)硫磺價(jià)格大漲，從2005年的60～90美元/噸上升到2008年的775美元/噸，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)最高價(jià)一度高達(dá)6000元/噸，相應(yīng)的硫酸價(jià)格達(dá)2000元/噸，這使磷肥生產(chǎn)成本大幅度增長(zhǎng)。因此，不耗或少耗硫酸的磷肥生產(chǎn)工藝將會(huì)越來(lái)越受重視。

國(guó)內(nèi)安徽采石化肥廠和四川德陽(yáng)化肥廠曾生產(chǎn)過(guò)硫磷銨，其生產(chǎn)工藝基本還是典型的磷銨生產(chǎn)工藝，只不過(guò)是將濕法磷酸產(chǎn)生的磷石膏轉(zhuǎn)化成硫銨添加到磷銨中，并沒(méi)有起到節(jié)省硫酸的效果。迄今為止，尚無(wú)用硫酸氫銨分解磷礦生產(chǎn)硫磷銨肥料的報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是提供一種硫酸氫銨分解磷礦生產(chǎn)硫磷銨的方法，它不消耗硫資源，就能將磷礦轉(zhuǎn)化為含有氮、磷、硫等營(yíng)養(yǎng)元素的肥料。

為達(dá)到上述發(fā)明目的，發(fā)明人經(jīng)過(guò)試驗(yàn)研究，探索出以下的工藝路線：

第一步，熱解

將硫酸銨連續(xù)加入熱解器，在熱解器內(nèi)用熱爐氣進(jìn)行熱解：

(NH₄)₂SO₄→NH₄HSO₄+NH₃

熱解過(guò)程產(chǎn)生的氨氣用于碳銨液制備；熱解得到的硫酸氫銨用萃取洗液溶解后加入萃取槽；

第二步，萃取

將磷礦粉、硫酸氫銨總量的60％及返酸加入第一萃取槽，在攪拌下進(jìn)行一次萃取：

Ca₅F(PO₄)₃+10NH₄HSO₄→5CaSO₄·2H₂O+5(NH₄)₂SO₄+3H₃PO₄+HF↑

將反應(yīng)生成的料漿流入第二萃取槽；

將硫酸氫銨總量的40％加入第二萃取槽，在攪拌下進(jìn)行二次萃取，將反應(yīng)生成的二水石膏濾出，用清水洗滌，濾液作送去中和工序，洗液返回第一萃取槽；

第三步，中和

將上一步的濾液用氨氣中和：

5(NH₄)₂SO₄+3H₃PO₄+3NH₃→5(NH₄)₂SO₄+3NH₄H₂PO₄

第四步，濃縮、干燥

將上一步的中和液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，噴霧干燥或噴漿造粒即可制得硫磷銨肥料，也可加入鉀鹽以制取氮磷鉀三元復(fù)合肥；

第五步復(fù)分解

將第二步濾出的二水石膏按常規(guī)工藝用碳銨進(jìn)行復(fù)分解：

CaSO₄·2H₂O+(NH₄)₂CO₄→(NH₄)₂SO₄+CaCO₂+2H₂O

將碳酸鈣濾出，烘干后用作復(fù)合肥料的填料，也可作水泥生產(chǎn)原料；硫酸銨濾液送去蒸發(fā)結(jié)晶；

第六步蒸發(fā)結(jié)晶

將上一步濾液送入常規(guī)雙效蒸發(fā)器進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，然后送入結(jié)晶器進(jìn)行冷卻結(jié)晶，得到硫酸銨品漿；最后將硫酸銨晶漿用離心機(jī)分離得到硫酸銨。

上述工藝的第一步中，所用硫酸銨的熱解是常規(guī)的熱解方法。

上述工藝的第二步中，所述第一次萃取時(shí)間為1～6h，第二次萃取時(shí)間為1～6h；所述硫酸氫銨總量的60％～80％加入第一萃取槽，硫酸氫銨總量的20％～40％加入第二萃取槽。

上述工藝的第三步中，所述中和過(guò)程至pH4～5為止。