[發明專利]脫氟磷酸聯產工業級磷酸二氫銨和飼料級磷酸鈣鹽的方法

有效

• 申請號: 201410135425.3
• 申請日: 2014-04-04
• 公開（公告）號: CN103864039A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 羅顯明;張志業;楊斌;王辛龍;羅蜀峰;陳曉東;熊柏年;楊林
• 申請（專利權）人: 中化云龍有限公司;四川大學
• 主分類號: C01B25/28
• 分類號: C01B25/28;C01B25/32
• 代理公司: 成都希盛知識產權代理有限公司 51226
• 代理人: 柯海軍;武森濤

技術領域

本發明涉及脫氟磷酸聯產工業級磷酸二氫銨和飼料級磷酸鈣鹽的方法，屬于化工生產技術領域。

背景技術

工業級磷酸二氫銨因其水溶性特點而廣泛應用于農業生產中的滴灌肥，該肥料能達到節水及高效吸收肥效的作用。同時以工業級磷酸二氫銨為主要成分的ABC干粉滅火劑，具有滅火范圍廣、速度快等優點，使其成為世界各國首推的滅火藥劑。同時工業級磷酸二氫銨也廣泛應用于制藥和反芻類飼料添加劑等方面。飼料級磷酸鈣鹽因為其含有磷、鈣兩種營養元素，作為飼料添加劑被廣泛應用于飼料行業后，據報道，飼料級磷酸鈣鹽按照一定比例添加入飼料后，可使肉、蛋、奶等行業明顯增產，其經濟效益明顯。

國內生產磷酸二氫銨主要有氨氣中和法、復分解法、萃取法。中和法是將濕法磷酸脫除雜質后，再與氨反應，然后結晶制得，此方法生產出的磷酸二氫銨質量好，含量可達98%以上。但前期磷酸凈化技術復雜，投資大，成本高，而且對磷礦質量要求較高。復分解法是采用濕法磷酸與碳酸氫銨反應制備磷酸二氫銨后再與氯化鉀反應生成磷酸一氫鉀的聯產工藝，該方法與中和法比較起來，沒有三廢排放，且成本較低，但是產品質量不好，一般只能達到肥料級標準。萃取法是用有機溶劑提高濕法磷酸濃度和降低其金屬離子含量，如中國專利文件《一種制取磷酸銨的方法》（申請號：87107998.4），此方法與中和法比較，濃縮量小，但是，會有磷酸萃取后剩下的含有金屬離子廢水排放，對環境產生污染。

近年來國內又出現了以濕法磷酸為原料聯產工業級磷酸二氫銨的工藝，專利《工業級磷酸一銨及工業磷酸一銨與飼料磷酸氫鈣的生產方法》（申請號：96117680.6），該工藝以濕法磷酸為原料，加入鈉鹽或鉀鹽及磷礦粉，脫氟脫硫后，先通氨氣過濾，濾渣進入制肥系統，濾液為磷酸凈化液，再將凈化液分為兩部分，一部分與石灰乳中和后過濾，濾渣為飼料磷酸氫鈣，濾液與另一部分凈化液混合后，噴霧干燥得到工業磷酸一銨。該方法在磷礦粉、鈉鹽或鉀鹽加入濕法磷酸以及利用氣氨調節濕法磷酸pH時都有沉渣產生，該沉渣只能進入制肥系統，做低端農用肥料，所以經濟價值不理想，且由于雜質的存在，該方法P₂O₅的損失較大，原料利用度不高。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明要解決的技術問題是提供一種脫氟磷酸聯產工業級磷酸二氫銨和飼料磷酸鈣鹽的方法，本發明工藝簡單，無廢渣產生。

本發明脫氟磷酸聯產工業級磷酸二氫銨和飼料級磷酸鈣鹽的方法，其步驟如下：

a、一次中和反應：將脫氟磷酸和一次中和劑進行中和反應，得固液混合物，固液分離，得濾液A和濾餅A，其中，一次中和劑為氧化鈣、碳酸鈣、氫氧化鈣、磷酸三鈣中的至少一種，按摩爾比，一次中和劑的鈣與脫氟磷酸的P₂O₅比值為0.4～2:1；

b、二次中和反應：將濾液A和二次中和劑進行中和反應，使反應液pH在3.0～5.0之間，反應結束，得固液混合物，固液分離，得濾液B和濾餅B，其中，二次中和劑為液氨、氨水、碳酸銨、碳酸氫銨、磷酸二銨、磷酸三銨中的至少一種；

c、磷酸二氫銨的獲取：將濾液B濃縮，結晶，過濾，干燥，得工業級磷酸二氫銨；

或者將濾液B直接進行噴霧干燥，得工業級磷酸二氫銨；

d、磷酸鈣鹽的獲取：將濾餅A和濾餅B混合后干燥，或者將濾餅A和濾餅B干燥后混合，得飼料級磷酸鈣鹽。

本發明方法流程圖如圖1所示。

其中，a步驟中，脫氟磷酸與鈣離子可發生反應，得到磷酸二氫鈣和磷酸鈣鹽沉淀。此外，脫氟磷酸中的大部分氟以及其它雜質可形成沉淀，減少后續反應中的雜質離子。期間主要發生的反應有：

Ca²⁺+2H₃PO₄=Ca(H₂PO₄)₂+2H⁺

Fe³⁺+H₃PO₄+2H₂O=FePO₄·2H₂O↓+3H⁺

Al³⁺+H₃PO₄+2H₂O=AlPO₄·2H₂O↓+3H⁺