[发明专利]以高杂质磷酸脲母液为原料制备工业级磷酸二氢铵的方法

说明书

以高杂质磷酸脲母液为原料制备工业级磷酸二氢铵的方法，工艺步骤如下：(1)将磷酸脲母液稀释后用胺类萃取剂进行萃取；(2)用20～60℃的乙二胺四乙酸二钠饱和溶液对步骤(1)分离出的含磷酸和杂质的胺类萃取剂进行洗涤；(3)用碱性溶液对步骤(2)分离出的净化了的含磷酸胺类萃取剂进行中和处理；(4)用皂化率10～50％的酸性萃取剂对步骤(3)分离出的磷酸二氢铵中和液进行萃取；(5)将步骤(4)分离出的净化磷酸二氢铵中和液浓缩，然后加入晶种和添加剂，从50～90℃开始进行程序降温冷却结晶。该方法不仅可使高杂质磷酸脲母液中五氧化二磷的回收率提高，而且可获得品质优良的工业级磷酸二氢铵产品，并实现清洁生产。

技术领域

本发明属于磷化工领域，涉及一种以高杂质磷酸脲母液为原料制备工业级磷酸二氢铵的生产方法。

背景技术

磷酸脲(CAS号为4861-19-2，分子式为CH7N2O5P)，又称为尿素磷酸盐或磷酸尿素，是一种具有氨基结构的磷酸复盐，属精细化工产品，其应用较为广泛，可用作动物饲料添加剂，水溶性复合肥以及阻燃剂，具有广阔的市场前景。磷酸脲合成工艺按照所用原料磷酸的不同分为热法磷酸法和湿法磷酸法，湿法磷酸生产磷酸脲因生产成本较低，具有更大的市场竞争力，越来越受到重视，但利用湿法磷酸生产磷酸脲过程中会副产大量的磷酸脲母液，且此种母液具有五氧化二磷及金属杂质(铁、镁、铝、钙)含量较高的特点，因此，磷酸脲母液的利用处理是决定磷酸脲生产成本的关键因素，关系到磷酸脲产业的可持续发展。

关于以磷酸脲母液为原料制备工业级磷酸二氢铵，已公开的技术方案不多。CN107089650A提供了一种用化学抛光废磷酸制备磷酸脲，然后以分离磷酸脲后的母液为原料制备磷酸一铵(工业级磷酸二氢铵)的方法，该方法将磷酸脲母液稀释后加入氨类中和剂搅拌反应，然后过滤除去金属离子生成的沉淀，再将所得滤液加入沉淀剂，沉淀杂质离子，经再次过滤得净化液，继后将净化液低温蒸发浓缩、冷却结晶，并将结晶洗涤、干燥得工业级磷酸二氢铵。此种方法虽然用磷酸脲母液制备出了工业级磷酸二氢铵，但对于高杂质含量的磷酸脲母液，存在以下问题：

(1)将稀释后未除杂的磷酸脲母液直接加入氨类中和剂搅拌反应，随着氨化反应的进行，反应体系的pH值逐渐增大，由于铵根离子的存在，反应液中五氧化二磷与杂质形成各种杂质复盐以沉淀形式析出(具体沉淀形式见下表)，造成大量五氧化二磷损失，影响磷回收率。

湿法磷酸氨化至不同pH下的沉淀物

上表来源：《磷酸磷铵的生产工艺》化学工业部化肥司，中国磷肥工业协会编写组，成都科技大学出版社，1991：69。

(2)湿法磷酸制磷酸脲产生的磷酸脲母液中杂质含量较高，采用上述方法难以将用于结晶的净化液中的杂质彻底去除，因而结晶过程中杂质离子势必影响磷酸二氢铵晶体结晶形貌及生长速率，导致产品品质不高。

(3)磷酸脲母液中尿素含量较高，尿素在中和过程中，由于较长时间的高温加热分解为二氧化碳及氨，氨与磷酸反应生成磷酸二氢铵，由于尿素中氮价值高于磷酸二氢铵，上述方法直接将尿素中和以磷酸二氢铵形式回收，使其利用价值变低。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种以高杂质磷酸脲母液为原料制备工业级磷酸二氢铵的方法，该方法不仅可使高杂质磷酸脲母液中五氧化二磷的回收率提高，而且可获得品质优良的工业级磷酸二氢铵产品，并实现清洁生产。