[發明專利]一種硝酸分解磷礦生產硝氯基復合肥副產石膏的方法

有效

• 申請號: 201110022204.1
• 申請日: 2011-01-20
• 公開（公告）號: CN102126739A
• 公開（公告）日: 2011-07-20
• 發明（設計）人: 高義武;劉金臺;劉文龍
• 申請（專利權）人: 山東金正大生態工程股份有限公司
• 主分類號: C01F11/46
• 分類號: C01F11/46;C05G1/00
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 李寶成

技術領域：

本發明涉及一種硝酸分解磷礦生產硝氯基復合肥副產高純度石膏的方法，屬于復合肥生產技術領域，具體涉及到硝酸分解磷礦生產復合肥及生產高純度石膏的方法。

背景技術：

含硝態氮的氯基復合肥稱為硝氯基復合肥。硝酸分解磷礦制備復合肥工藝的主要特點是硝酸起到了雙重作用：既利用了硝酸的強酸性來分解磷礦制取了磷酸，代替了硫酸分解磷礦，節約了硫酸，其陰離子本身又作為硝態氮養分留在產品中，最充分的利用了化學反應物。

用硝酸分解磷礦生產復合肥的技術在國外如歐洲和前蘇聯采用的是冷凍法。我國使用冷凍法工藝生產硝基復合肥僅有天脊煤化工集團公司(原山西化肥廠)一家，是從挪威引進了Norsk?Hydro冷凍法硝氯基復合肥裝置。該裝置因使用國內品位低、雜質含量高的磷礦生產，硝酸鈣冷凍法分離困難，目前工藝上仍然存在很多問題沒有解決，造成國內冷凍法硝氯基復合肥裝置僅此一套。這個工藝的缺陷是裝置投資巨大、流程長，對原料要求苛刻、操作復雜、裝置不適應國內磷礦等。

文獻1中國專利《一種生產高濃度硝氯基復合肥的工藝方法》(申請號：200910009223.3)，它包括下述步驟：磷礦加硝酸酸解、酸不溶物沉淀分離、硝酸鈣冷凍結晶、硝酸鈣過濾、母液中和、蒸發、造粒與干燥，在硝酸鈣過濾與母液中和之間有母液深度除鈣步驟，該步驟包括下述過程：I)母液深度除鈣母液添加硫酸或硫酸銨，母液的鈣離子和硫酸根離子生成二水硫酸鈣結晶；II)反應料漿分級處理采用分級設備對反應料漿進行分級處理，帶有小顆粒硫酸鈣的反應料漿返回母液深度除鈣，帶有大顆粒硫酸鈣的反應料漿送到硫酸鈣過濾；III)硫酸鈣過濾反應料漿經過濾機過濾和洗滌，初濾液和一洗液送往中和工序，二洗液返回過濾機。

上述現有方法皆為與硝酸分解磷礦制備復合肥有關的生產方法，與本發明有相近或相通之處。但現有冷凍法工藝對磷礦品位和雜質含量要求較高，冷凍脫除硝酸鈣不完全，脫鈣率約在75％～80％，副產的硝酸鈣需復分解生產碳酸鈣，該工藝不能生產NPK復合肥，且流程操作復雜，投資巨大。

文獻1的方法是對現有冷凍法硝氯基復合肥工藝的改進，增加了用硫酸和硫酸銨深度脫鈣過程，但脫除的硫酸鈣結晶細小，需對結晶進行分級，母液大量循環，對分離出的硫酸鈣還要進行復分解轉化為碳酸鈣。該工藝同樣不能生產NPK復合肥，且流程操作更加復雜，投資更大。

發明內容：

本發明的目的，在于克服現有冷凍法硝氯基復合肥工藝流程操作復雜、投資巨大、不能生產NPK復合肥的缺點，提供一種硝酸分解磷礦生產硝氯基復合肥副產石膏的方法。

本發明是這樣來實現的：本發明用硝酸分解磷礦后，先將酸不溶物及有機浮游物過濾除去，凈化后的酸解液加入工業硫酸銨或硫酸脫鈣，過濾得到脫鈣副產品高純度石膏，脫鈣后的酸解液再用來生產硝氯基復合肥。

一種硝酸分解磷礦生產硝氯基復合肥副產石膏的方法，具體包括以下步驟：

(1)將磷礦粉磨后與硝酸進行酸解反應；

(2)將步驟(1)得到的粗酸解液進行過濾，除去其中的酸不溶物和有機浮游物，濾液為精酸解液；

(3)將步驟(2)的精酸解液加入硫酸銨或硫酸進行復分解反應脫鈣，將反應液進行過濾，固體為高純度石膏，經洗滌干燥后即為石膏產品，濾液即為脫鈣酸解液；

(4)將步驟(3)中的脫鈣酸解液直接與氣氨中和反應，得含硝酸銨、磷酸一銨的硝酸磷肥料漿，料漿經蒸發后加入粉狀氯化鉀，再經造粒、干燥得到硝氯基復合肥。

前述的方法，優選的方案是，步驟(1)中硝酸的質量濃度為40-70％，優選質量濃度為55-65％。

前述的方法，優選的方案是，步驟(1)中進行酸解反應時磷礦中鈣離子與硝酸的摩爾比1∶2-3，優化的摩爾比為1∶2-2.3。

前述的方法，優選的方案是，步驟(1)中進行酸解反應時反應溫度為45-70℃，優化溫度為55-60℃。

前述的方法，優選的方案是，步驟(1)進行酸解反應時反應時間為0.5-4小時，優化時間為1-2小時。

前述的方法，優選的方案是，步驟(3)中硫酸銨或硫酸加入量按硫酸根離子與精酸解液中鈣離子的摩爾比1-1.2∶1。前述的方法，優選的方案是，步驟(3)中反應溫度為55-60℃。前述的方法，優選的方案是，步驟(3)中反應時間為1-4小時，優化反應時間為2-2.5小時。前述的方法，優選的方案是，步驟(4)中造粒方式是噴漿造粒、氨化造粒、高塔造粒或雙軸造粒。