[發(fā)明專利]磷銨母液的處理及MAP聯(lián)產(chǎn)含中微量元素APP的工藝

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811577660.0
• 申請日: 2018-12-20
• 公開（公告）號: CN109574735A
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王辛龍;梁文;許德華;張志業(yè);楊林;鐘本和
• 申請（專利權(quán)）人: 四川大學
• 主分類號: C05G1/00
• 分類號: C05G1/00;C05B7/00;C01B25/40;C01B25/28
• 代理公司: 成都希盛知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51226
• 代理人: 鄭旭;武森濤

本發(fā)明涉及磷銨母液的處理及MAP聯(lián)產(chǎn)含中微量元素APP的工藝，屬于濕法磷酸的綜合利用范疇。磷銨母液的直接處理方法具體為：a、將磷銨母液進行濃縮、噴霧干燥，得到粉末狀的含有中微量元素的磷銨產(chǎn)品；b、再將含有中微量元素的磷銨產(chǎn)品與尿素混合，在氨氣環(huán)境中，溫度為190～260℃的條件下反應30～60min，制得含有中微量元素的聚磷酸銨。本發(fā)明解決了工業(yè)磷銨生產(chǎn)工藝中必不可少的母液問題，實現(xiàn)了零排放和磷源綜合利用，符合綠色化工的理念，并且對原有工藝進行改進，實現(xiàn)了磷酸一銨和含中微量元素APP的聯(lián)產(chǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及磷銨母液的處理方法以及MAP聯(lián)產(chǎn)含中微量元素的APP的工藝，屬于濕法磷酸的綜合利用范疇。

背景技術(shù)

磷酸一銨，又稱為磷酸二氫銨，是一種白色的晶體，化學式為NH₄H₂PO₄，加熱會分解成偏磷酸銨(NH₄PO₃)，可用氨水和磷酸反應制成，主要用作肥料和木材、紙張、織物的防火劑，也用于制藥和反芻動物飼料添加劑。生產(chǎn)磷酸一銨的工藝主要是通過濕法磷酸凈化，然后與氨中和到pH值為4.5時，離心過濾，然后取上清液進行濃縮結(jié)晶得到的固相產(chǎn)物就是工業(yè)磷銨，液相產(chǎn)物就是磷銨結(jié)晶母液(簡稱磷銨母液)。

母液是該工藝中的一種必不可少的副產(chǎn)物，由于其中含有一定的磷銨，但是濃度也比較低，因此目前大多數(shù)工藝則是選擇將母液進行循環(huán)，以達到提高磷收率的目的。然而由于濕法磷酸中含有很多金屬離子雜質(zhì)，雖然在生產(chǎn)工藝中已經(jīng)凈化了一大部分，但是仍然有少量的進入到了結(jié)晶母液當中。若對其進行多次循環(huán)，勢必會造成這些雜質(zhì)離子的富集現(xiàn)象，進一步則會影響到工業(yè)磷銨產(chǎn)品的結(jié)晶及產(chǎn)品純度。

我國磷礦貧化問題日益嚴重，導致濕法磷酸中雜質(zhì)離子含量越來越多。如此，一方面增加了濕法磷酸凈化工藝的負荷，另一方面增加了母液中雜質(zhì)離子的含量，若繼續(xù)以現(xiàn)有工藝將母液進行循環(huán)，那么工業(yè)磷銨產(chǎn)品的結(jié)晶及純度將會受到很大影響，造成產(chǎn)品相關(guān)指標的下降甚至不達標等一系列問題。

國內(nèi)外對于母液的處理已有相關(guān)的專利技術(shù)，以中國專利CN201220219927.0為例：該專利主要是利用磷銨結(jié)晶母液生產(chǎn)粒狀磷銨，由氨化反應器，濃縮閃蒸室，反應循環(huán)泵，磷銨料漿循環(huán)泵，稀磷酸貯槽，結(jié)晶磷銨濾渣、母液貯槽，磷酸輸送泵，結(jié)晶磷銨母液、濾渣輸送泵，結(jié)晶磷銨母液、濾渣計量設(shè)備，磷酸計量設(shè)備，加熱器，磷銨料漿泵，造粒系統(tǒng)設(shè)備，干燥系統(tǒng)設(shè)備，篩分工序設(shè)備，破碎工序設(shè)備，冷卻工序設(shè)備所組成，由管道或輸送裝置連接成一體，形成的生產(chǎn)裝備能生產(chǎn)粒狀MAP產(chǎn)品，提高了粒狀MAP料漿法裝置對原料的適應能力；降低了生產(chǎn)成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。其他專利如CN201110448269.2、CN201510923403.8等，均是將母液生產(chǎn)成MAP或者通過充分利用余熱的方式降低生產(chǎn)能耗，從而降低生產(chǎn)成本，不能達到母液有效利用。

聚磷酸銨又稱多聚磷酸銨或縮聚磷酸銨(簡稱APP)，特別是在發(fā)達國家已得到廣泛應用。20世紀70年代初，美國開發(fā)了用商品濕法磷酸(54％P₂O₅，質(zhì)量分數(shù))生產(chǎn)聚磷酸銨基礎(chǔ)液體肥料，也就是將濕法磷酸濃縮成過磷酸，在管式反應器中與氨反應，生成高濃度聚磷酸銨，加水冷卻生成品級為10-34-0的液肥產(chǎn)品。我國目前尚未有專業(yè)生產(chǎn)聚磷酸銨肥料的企業(yè)，其性狀、組成及生產(chǎn)方法尚存在爭議，一般認為作為肥料用聚磷酸銨應是短鏈全水溶的，包含磷酸銨、三聚磷酸銨和四聚磷酸銨等多種聚磷酸銨，聚合度更高、鏈更長的聚磷酸銨只有少量存在；另有資料介紹，農(nóng)用聚磷酸銨聚合度通常為5～18，且溶解性好，是液體肥料的主要品種。

針對目前工業(yè)磷銨生產(chǎn)過程母液的處理難、利用率低的問題，本發(fā)明提出了一種新的工藝，可以實現(xiàn)磷銨母液的充分利用，并且可以實現(xiàn)工業(yè)磷酸一銨和含部分中微量元素的聚磷酸銨的聯(lián)產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的第一個技術(shù)問題是提供一種磷銨母液的處理方法。本方法可以實現(xiàn)磷銨母液的高值化利用，母液中有價元素的利用率為100％。