[发明专利]制备磷酸钙盐并联产工业磷酸一铵的方法

说明书

本发明公开了一种制备磷酸钙盐并联产工业磷酸一铵的方法，包括：利用磷酸溶解磷矿得到混合物A，对混合物A进行分离，得到水相A和固相A；向水相A中加入有机相C，得到混合物B，对混合物B进行分离得到有机相A、水相B和固相B稠浆；向水相B中加入有机相C，得到混合物C，对混合物C进行分离得到有机相B、水相C和固相C稠浆，其中水相C返回配置磷矿浆；向有机相A和有机相B的混合物中加入氨水分离其中的磷酸，得到含磷酸一铵的水相D和含磷酸二氢钙的有机相C。本申请突破中低品位生产高品质磷酸盐的瓶颈，同时大幅降低生产过程中原料及能耗消耗，减少石膏排放，提升产品质量，实现中低品位磷矿生产饲料级磷酸钙盐和工业级磷酸一铵。

技术领域

本发明涉及化工生产技术领域，具体涉及制备磷酸钙盐并联产工业磷酸一铵的方法。

背景技术

饲料级磷酸钙盐包括磷酸氢钙、磷酸二氢钙、磷酸一二钙、磷酸三钙等，其中以磷酸氢钙（DCP）和磷酸二氢钙（MCP）在饲料中添加最为普遍。目前，饲料级磷酸钙盐的生产工艺包括稀磷酸两段中和法、浓磷酸中和喷雾干燥法，其中磷酸氢钙生产多以稀磷酸两段中和法为主，磷酸二氢钙生产多以浓磷酸中和喷雾干燥法为主。上述工艺在磷矿分解阶段将磷矿中的磷、钙分别转化为磷酸和磷石膏，消耗大量硫酸，生成大量难以利用的磷石膏，堆存成本高、环境压力大；采用中和法或喷雾干燥法生产的饲钙产品，磷矿中的铁铝镁等杂质均进入到产品中，产品杂质含量高；后续工序中补加大量的重钙或石灰作为钙源，用于制备磷酸钙盐，而丢弃了磷矿中原有的钙，造成钙利用率不高，经济效益差。

工业级磷酸一铵被广泛用于阻燃剂、灭火剂、食品膨松剂、饲料级添加剂、医药、印刷等行业，按照生产工艺的不同可分为热法工业磷酸一铵和湿法工业磷酸一铵，其中热法工艺产出的磷酸一铵产品纯度高，杂质含量少，但能耗高、污染大、生产成本高，限制了热法工艺的工业化应用；随着湿法磷酸净化技术的发展，目前主要采用湿法工艺制备工业磷酸一铵，但由于湿法磷酸中含有大量的金属离子及游离硫酸等杂质，使得湿法工业磷酸一铵产品纯度低，要获得高品质的磷铵产品，需对湿法磷酸进行净化除杂处理，流程长，投资大，成本高。

申请号为201410135425.5的中国专利公开了脱氟磷酸联产工业级磷酸二氢铵和饲料级磷酸钙盐的方法首先将钙中和剂加入到脱氟酸中进行一次中和反应，再加入氨中和剂进行二次中和反应，两次中和后的滤饼混合、干燥制得饲料级磷酸钙盐，二次中和所得滤液经喷雾干燥后制得磷铵。但该工艺采用脱氟磷酸作为原料，获得脱氟磷酸成本较高，饲料级磷酸钙盐中的钙全部来自于钙中和剂，磷矿中的钙全部转化为磷石膏，未实现磷矿中钙的高效利用；水溶性杂质全部进入磷铵中，影响磷铵品质。

申请号为200810196872.4的中国专利公开了湿法磷酸连续生产工业级磷酸一铵的工艺，该工艺采用磷矿浆对湿法磷酸进行脱硫，再将脱硫磷酸进行两次中和，所得料浆进行压滤分离，滤液经浓缩分离得到二次滤液，再将二次滤液进行细晶溶解，真空冷却，结晶、离心分离、干燥得到工业磷酸一铵。该工艺可实现操作过程连续化；但是其工艺流程长，所用磷酸全部来自于湿法磷酸工艺，仍然需消耗大量的硫酸，产出大量的磷石膏；该工艺虽然经过脱硫、两次中和，但是磷酸中仍然有部分金属离子杂质进入到磷酸一铵产品之中，使得磷铵产品纯度不高；同时，该工艺需配套肥料级磷铵生产装置，消纳脱硫磷酸带入的杂质，并影响肥料磷铵产品质量。

随着磷矿资源的不断贫化，中低品位磷矿难以生产高品质磷酸盐，同时现有技术多数仅仅利用了磷矿中的磷，不仅未高效利用磷矿中的钙元素，还将其转化为磷石膏堆存，对石膏堆存周边环境造成不利影响，同时也给企业带来巨大的经济压力和社会压力；急需开发中低品位磷矿高效利用的新技术，提高磷的附加值，同时高效利用磷矿伴生元素，实现减排增效。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制备磷酸钙盐并联产工业磷酸一铵的方法，解决现有技术生产过程中原料及能耗消耗大，石膏排放量大，产品质量相对较低的问题，实现中低品位磷矿生产饲料级磷酸钙盐和工业级磷酸一铵。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：