[發明專利]萃余酸兩次中和法制備工業級磷酸一銨的方法

有效

• 申請號: 201410096038.3
• 申請日: 2014-03-14
• 公開（公告）號: CN103896232A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 丁一剛;陳遵逵;郭國清;李志剛;吳元欣;龍秉文;鄧伏禮;劉生鵬
• 申請（專利權）人: 中國五環工程有限公司;武漢工程大學
• 主分類號: C01B25/28
• 分類號: C01B25/28
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 崔友明

技術領域

本發明屬于濕法磷酸凈化綜合利用生產領域，具體涉及萃余酸兩次中和法制備工業級磷酸一銨的方法。

背景技術

近些年來，隨著濕法磷酸凈化工藝技術的日漸成熟，工業上以濕法磷酸生產工業級磷酸及食品級磷酸已在多家企業實現。以濕法生產凈化磷酸其成本比熱法低20%-25%，能耗僅為熱法的1/3，相應的用其制取的精細磷酸鹽的成本也較低，因而濕法磷酸凈化的市場競爭力越來越大。

濕法磷酸凈化工業上多采用溶劑萃取法。溶劑萃取法凈化濕法磷酸一般磷酸凈化率在50%左右，即生產1噸凈化磷酸，約產生1噸萃余酸，目前萃余酸主要用來生產農用磷肥。相對濕法磷酸而言，由于萃取過程組份的變化，萃余酸中P₂O₅含量更高，F^－、SO₄^2－等陰離子相對減少，Fe³⁺、Al³⁺、Mg²⁺等金屬陽離子則相對富集，通常為濕法磷酸中的1-2倍。

直接用萃余酸代替濕法磷酸通過一次中和生產工業級磷酸一銨，由于金屬陽離子雜質含量高，會造成產品含氮水平低，漿料黏度高、反應困難、產品產率低以及工藝設備容易結垢等不良影響，其中，萃余酸中Mg²⁺離子含量可達3%－5%，對磷酸一銨結晶影響最大。有專利公開了用萃余酸調配濕法磷酸生產磷酸一銨的方法，使配合酸中的倍半氧化物含量低于3%，并且在配合酸中加入表面活性劑，增加反應料漿的流動性和表面活性，該方法的主要缺點是萃余酸添加量在20%以下才能生產合格產品，萃余酸消耗量偏小。

因此，以濕法磷酸凈化副產的萃余酸代替熱法磷酸或濕法磷酸生產工業級磷酸一銨，對促進濕法磷酸凈化梯級利用，提高經濟效益和社會效益有重要意義。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術而提供一種用萃余酸通過兩次氨中和生產工業級磷酸一銨的方法，克服以萃余酸為原料生產工業級磷酸一銨而導致漿料黏度高過高、氮含量水平低和產品中雜質含量高的問題。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：萃余酸兩次中和法制備工業級磷酸一銨的方法，其特征在于包括如下步驟：

a、將萃余酸與水按質量比混合稀釋；所述萃余酸中P₂O₅含量按重量計32%～54%；

b、稀釋后的萃余酸進入第一反應器中，通入氨進行第一次中和反應，至漿料pH在3.4～3.6范圍內，并充分熟化；

c、熟化后的漿料經過濾后，所得濾液進入第二反應器再次通入氨進行第二次中和反應，至漿料pH在4.4～4.6范圍內，再次熟化；

d、熟化后的漿料再經過濾，將濾液濃縮，控制濃縮比至濾液相對密度達到1.36～1.38后冷卻結晶得到晶漿；所述結晶溫度為30℃～50℃，結晶時間20分鐘；

e、晶漿經液固分離后，將所得晶體干燥得到工業級磷酸一銨；所述干燥溫度為50～60℃，干燥時間1～2小時。

按上述方案，步驟a萃余酸與水的稀釋比為1:1～2。

按上述方案，步驟a萃余酸與水的稀釋比優選為1:1～1.5。

按上述方案，步驟b中第一反應器的反應溫度為65℃～70℃，步驟c中第二反應器的反應溫度為50℃～55℃。

按上述方案，步驟b中熟化時間為2～3小時，步驟c中熟化時間為2～3小時。

本發明的有益效果是：

采用水稀釋萃余酸，降低了萃余酸黏度及雜質濃度，有利于萃余酸的輸送和氨中和反應的充分進行。

采用兩次氨中和，在適當的pH值下，可有效除去絕大部分金屬陽離子雜質。一次中和法（pH值控制到4.5）的Mg、Fe、Al離子的脫除率分別為82.10%、99.52%、99.27%，兩次中和法（pH值分別控制到3.5、4.5）Mg、Fe、Al離子的脫除率分別為91.24%、99.9%、99.30%。因此采用兩次中和法生產工業級磷酸一銨可以更有效降低金屬離子對磷酸一銨產品純度的影響，提高產品質量。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明做進一步說明，但不能作為對本發明的限定。

實施例1