[發明專利]用低品位磷礦聯產多種磷酸鹽和磷肥的方法有效
| 申請號： | 201510072686.X | 申請日： | 2015-02-11 |
| 公開（公告）號： | CN104555965A | 公開（公告）日： | 2015-04-29 |
| 發明（設計）人： | 楊文斌;孫榮;魯軍;施晰昕;葉麗君 | 申請（專利權）人： | 銅陵化學工業集團有限公司 |
| 主分類號： | C01B25/30 | 分類號： | C01B25/30;C01B25/32;C01B25/28;C05B21/00 |
| 代理公司： | 合肥誠興知識產權代理有限公司 34109 | 代理人： | 湯茂盛 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 品位 磷礦 聯產 多種 磷酸鹽 磷肥 方法 | ||
技術領域
本發明涉及一種用鹽酸分解低品位磷礦制備多種磷酸鹽和磷肥的方法，具體地說是一種用低品位磷礦聯產飼料級磷酸氫鈣、肥料級磷酸二氫鉀和水溶性肥料的方法。
背景技術
我國低品位磷礦資源十分豐富，但如何加以利用卻一直令業界人士困擾。由于低品位磷礦P2O5含量低,雜質含量高,不僅分解率低(若不用鹽酸),而且酸耗高,殘渣多，若不綜合利用，采用肥鹽結合的方法，生產市場容量大、高附加值等多種產品，都將不具有經濟價值。例如專利文獻CN102134063、CN102923681、CN101293640披露的利用方法，不僅工藝技術均復雜,而且僅僅只是提取了其中的磷,對其中的鈣、鎂都未加利用。專利文獻CN101380062雖然將其中的鈣制備成氯化鈣，但無論在經濟上和市場方面都是不可行的，另外鎂并沒有利用，鎂仍在系統中循環累積，再加上其鉀、鈉鹽的有限脫氟技術，釆用此方法一般的磷礦都無法生產符合標準的飼料級磷酸氫鈣。專利文獻CN101219781采用鹽酸滴灌浸取法不僅未考慮環境污染，其生產工藝流程冗長繁雜，利用成本高，難以實現工業化生產。
發明內容
本發明的目的是提供一種用低品位磷礦聯產多種磷酸鹽和磷肥的方法，通過綜合利用低品位磷礦生產多種磷酸鹽和磷肥,以降低產品成本，提高低品位磷礦生產磷酸鹽和磷肥的經濟效益,使得低品位磷礦的開發應用成為可能。
本發明方法包括如下步驟：
(1)磷礦萃取：用重量百分比濃度10％～25％鹽酸在50～80℃條件下分解P2O5含量10％以上的低品位磷礦粉，萃取終點pH值控制在1.0～1.5，分離不能酸解的硅渣，得到主要含磷酸二氫鈣和氯化鈣的萃取液；
(2)脫氟凈化與肥料級磷酸二氫鉀制備：將步驟(1)得到的萃取液用氨進行一段中和，終點PH值為2.0～2.5，脫氟至溶液中的磷氟比大等于100，將沉淀產物與硫酸氫鉀溶液反應，分離沉淀物硫酸鈣渣，液相經濃縮干燥得到肥料級磷酸二氫鉀；
(3)飼料級磷酸氫鈣制備：將一段中和液繼續用氨進行二段中和，終點PH值為4.0～5.5，分離得到固相飼料級磷酸氫鈣和二段中和液；
(4)水溶性肥料制備：二段中和液與硫酸鉀和/或硫酸氫鉀反應，經過濾分離出固體石膏沉淀物，濾液主要含氯化銨、氯化鉀、磷銨及少量可溶性鎂鹽，經濃縮制備成大量元素水溶肥，或向濾液中添加低分子量聚磷酸銨制成懸浮水溶肥。
上述各步驟的反應式主要有：
2Ca5F(PO4)3+14HCl→3Ca(H2PO4)2+7CaCl2+2HF↑
Ca5F(PO4)3+10HCl→3H3PO4+5CaCl2+HF↑
CaCl2+2NH4OH→Ca(OH)2+2NH4Cl
H2SiF6+Ca(OH)2→CaSiF6↓+2H2O
CaSiF6+2CaCl2+2H2O→3CaF2↓+4HCl+SiO2↓
HCl+NH4OH→NH4Cl+H2O
Ca(H2PO4)2+Ca(OH)2+2H2O→2CaHPO4·2H2O↓
CaHPO4+KHSO4+2H2O→KH2PO4+CaSO4·2H2O↓
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