[发明专利]磷铵母液的处理及MAP联产含中微量元素APP的工艺

说明书

本发明涉及磷铵母液的处理及MAP联产含中微量元素APP的工艺，属于湿法磷酸的综合利用范畴。磷铵母液的直接处理方法具体为：a、将磷铵母液进行浓缩、喷雾干燥，得到粉末状的含有中微量元素的磷铵产品；b、再将含有中微量元素的磷铵产品与尿素混合，在氨气环境中，温度为190～260℃的条件下反应30～60min，制得含有中微量元素的聚磷酸铵。本发明解决了工业磷铵生产工艺中必不可少的母液问题，实现了零排放和磷源综合利用，符合绿色化工的理念，并且对原有工艺进行改进，实现了磷酸一铵和含中微量元素APP的联产。

技术领域

本发明涉及磷铵母液的处理方法以及MAP联产含中微量元素的APP的工艺，属于湿法磷酸的综合利用范畴。

背景技术

磷酸一铵，又称为磷酸二氢铵，是一种白色的晶体，化学式为NH₄H₂PO₄，加热会分解成偏磷酸铵(NH₄PO₃)，可用氨水和磷酸反应制成，主要用作肥料和木材、纸张、织物的防火剂，也用于制药和反刍动物饲料添加剂。生产磷酸一铵的工艺主要是通过湿法磷酸净化，然后与氨中和到pH值为4.5时，离心过滤，然后取上清液进行浓缩结晶得到的固相产物就是工业磷铵，液相产物就是磷铵结晶母液(简称磷铵母液)。

母液是该工艺中的一种必不可少的副产物，由于其中含有一定的磷铵，但是浓度也比较低，因此目前大多数工艺则是选择将母液进行循环，以达到提高磷收率的目的。然而由于湿法磷酸中含有很多金属离子杂质，虽然在生产工艺中已经净化了一大部分，但是仍然有少量的进入到了结晶母液当中。若对其进行多次循环，势必会造成这些杂质离子的富集现象，进一步则会影响到工业磷铵产品的结晶及产品纯度。

我国磷矿贫化问题日益严重，导致湿法磷酸中杂质离子含量越来越多。如此，一方面增加了湿法磷酸净化工艺的负荷，另一方面增加了母液中杂质离子的含量，若继续以现有工艺将母液进行循环，那么工业磷铵产品的结晶及纯度将会受到很大影响，造成产品相关指标的下降甚至不达标等一系列问题。

国内外对于母液的处理已有相关的专利技术，以中国专利CN201220219927.0为例：该专利主要是利用磷铵结晶母液生产粒状磷铵，由氨化反应器，浓缩闪蒸室，反应循环泵，磷铵料浆循环泵，稀磷酸贮槽，结晶磷铵滤渣、母液贮槽，磷酸输送泵，结晶磷铵母液、滤渣输送泵，结晶磷铵母液、滤渣计量设备，磷酸计量设备，加热器，磷铵料浆泵，造粒系统设备，干燥系统设备，筛分工序设备，破碎工序设备，冷却工序设备所组成，由管道或输送装置连接成一体，形成的生产装备能生产粒状MAP产品，提高了粒状MAP料浆法装置对原料的适应能力；降低了生产成本，提高企业的经济效益。其他专利如CN201110448269.2、CN201510923403.8等，均是将母液生产成MAP或者通过充分利用余热的方式降低生产能耗，从而降低生产成本，不能达到母液有效利用。

聚磷酸铵又称多聚磷酸铵或缩聚磷酸铵(简称APP)，特别是在发达国家已得到广泛应用。20世纪70年代初，美国开发了用商品湿法磷酸(54％P₂O₅，质量分数)生产聚磷酸铵基础液体肥料，也就是将湿法磷酸浓缩成过磷酸，在管式反应器中与氨反应，生成高浓度聚磷酸铵，加水冷却生成品级为10-34-0的液肥产品。我国目前尚未有专业生产聚磷酸铵肥料的企业，其性状、组成及生产方法尚存在争议，一般认为作为肥料用聚磷酸铵应是短链全水溶的，包含磷酸铵、三聚磷酸铵和四聚磷酸铵等多种聚磷酸铵，聚合度更高、链更长的聚磷酸铵只有少量存在；另有资料介绍，农用聚磷酸铵聚合度通常为5～18，且溶解性好，是液体肥料的主要品种。

针对目前工业磷铵生产过程母液的处理难、利用率低的问题，本发明提出了一种新的工艺，可以实现磷铵母液的充分利用，并且可以实现工业磷酸一铵和含部分中微量元素的聚磷酸铵的联产。

发明内容

本发明要解决的第一个技术问题是提供一种磷铵母液的处理方法。本方法可以实现磷铵母液的高值化利用，母液中有价元素的利用率为100％。