[发明专利]生产工业磷酸二氢铵的方法

说明书

技术领域

本发明属于化学工程技术领域，涉及工业级磷酸二氢铵的生产方法。

背景技术

工业磷酸二氢铵的生产长期以来都是采用热法磷酸工艺。但随着市场需求的变化，以及资源、环境、能源等因素的制约，以湿法磷酸净化技术为基础的磷酸及无机磷酸盐生产技术代替传统的热法磷酸及磷酸盐生产技术发展较快，成为现代磷化工高新技术发展的热点。以硫酸为原料的工艺路线是湿法磷酸生产中最基本的方法，湿法磷酸实质上是磷酸、硫酸和氟硅酸的混酸，含有多种杂质(如钙、镁、氟、铁、铝、硫酸根等离子)，一般用于生产磷复肥，要用于制造工业级、饲料级甚至食品级的磷酸盐产品，必须将湿法磷酸净化以除去其中的杂质，目前湿法磷酸净化技术主要有以下几种：溶剂萃取法、结晶法、离子交换法及电渗析法、化学沉淀法和浓缩法。

我公司之前申请的中国专利200710092904.1中公开了一种用湿法磷酸制备工业级磷酸、食品级磷酸和工业磷酸一铵的方法，为溶剂萃取法净化湿法磷酸，中国专利200510019734.5也公开了一种溶剂萃取净化中低品位磷矿生产的湿法磷酸的方法，溶剂萃取法所得的稀酸品质可与热法磷酸相媲美，能直接生产工业磷酸二氢铵，但是，此方法需要加入有机溶剂，挥发性强、易燃、易爆、价格昂贵，用于制造工业级磷酸二氢铵成本较高。

化学沉淀法磷酸净化流程短，成本低，但是净化酸的品质不高，又达不到生产工业磷酸二氢铵的要求。怎样才能够生产出符合HG/T4133-2010中II类标准的工业磷酸二氢铵，提高了中低品位磷矿的附加值，同时制造成本偏低成为了业内人士研究的新方向。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种利用化学沉淀法净化湿法磷酸制得的磷酸和用溶剂萃取法净化湿法磷酸制得的磷酸混合来制备工业磷酸二氢铵的方法，制造成本低。

本发明目的是这样实现的：一种生产工业磷酸二氢铵的方法，按照以下步骤完成：

(1)、在搅拌下，向湿法磷酸中加入磷矿浆对其进行初步脱硫，所述的磷矿浆的加入量为湿法磷酸中SO₄^2-化学计量的110％-120％，反应静置10-16小时，取上层清液，测定上清液中SO₄^2-的含量，在搅拌下，再向上清液中加入脱硫剂和脱氟剂，所述脱硫剂的量为上清液中SO₄^2-化学计量的100％-110％，所述脱氟剂的量为湿法磷酸中F^-化学计量的100％～110％，继续反应0.5-1h，停止搅拌；

(2)、将上述溶液打入中和槽，在搅拌的情况下通入液氨，调节PH5.5-6.5，得到中和料浆；

(3)、将上述中和料浆进行过滤得到磷酸盐溶液；

(4)、将磷酸盐溶液进行浓缩，同时加入溶剂法萃取净化湿法磷酸后得到的稀酸，调节中和度为1.0-1.1，当料浆密度达到1.4-1.5时，冷却结晶，然后离心、干燥得到工业磷酸二氢铵，其中所述溶剂法萃取净化湿法磷酸后得到的稀酸的P₂O₅含量≥20％，Fe²⁺≤10ppm、SO₄^2-≤300ppm、F^-≤400ppm。

采用上述技术方案，先用磷矿浆进行初级脱硫，再加入碳酸钡生成硫酸钡沉淀进行深度脱硫。加入氢氧化钠生成氟硅酸钠沉淀脱氟。其反应机理分别如下：

5H₂SO₄+Ca₅F(PO₄)₃+10H₂O→5CaSO₄^-2H₂O↓+HF↑+3H₃PO₄

BaCO₃+H₂SO₄→BaSO₄↓+H₂O+CO₂↑

H₂SiF₆+2NaOH→Na₂SiF₆↓+2H₂O