[发明专利]一种高杂质磷矿制备磷酸二铵和缓释肥的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高杂质磷矿制备磷酸二铵和缓释肥的方法，属于磷铵肥料的制备领域。

背景技术

我国优质磷矿所占比例低，以2005年的数据计算仅为6.4％，高杂质低品位磷矿占66.2％。随着我国“十一五”磷化工行业的快速发展，目前优质磷矿所剩无几，而高杂质磷矿只能采用浮选的方法来提高质量，否则我国1100万吨磷酸二铵产品质量将无法达到18-46-0的标准。磷矿选矿的收率一般为80～90％，磷损失严重，尾矿量也大，不利于资源的综合利用。目前还没有一种有效的技术直接利用高杂质磷矿，尤其是利用高杂质磷矿来生产满足GB10205-2009中传统法磷酸二铵优等品指标的磷酸二铵技术。中国专利ZL200610021182.6公开了“采用酸性料浆浓缩生产磷酸二铵(DAP)的方法及二次氨化反应器”。该专利采用两次氨化来生产DAP，一次氨化的中和度为0.5～1.0，把该酸性料浆浓缩到含水13～20％；二次氨化及制备DAP都是采用传统DAP工艺进行生产。其目的是采用料浆浓缩来节约蒸汽，但在实施上的不足是：

1、磷酸一次氨化所生成的杂质全部在料浆中，使用原料为高杂质磷矿时，当料浆含水量为13～30％时，会形成粘稠状的物料，浓缩换热器的传热系数急剧下降，浓缩效率降低，同时料浆无法输送；

2、使用高杂质磷矿生产DAP时，该工艺无法解决产品不合格的问题。例如当磷矿中的P₂O₅/MgO(重量比)低于20时，DAP质量达不到GB10205-2009中传统法磷酸二铵优等品的指标。

申请号为200810048758.7的专利公开了一种“料浆浓缩法联产磷酸二铵和磷酸一铵的工艺”。该技术与ZL 200610021182.6一样也采用两次氨化。一次氨化中和度为1.0～1.15，氨化后沉降分离，下部稠浆与中和料浆一起浓缩后用来生产磷酸一铵；清液浓缩后二次氨化生产磷酸二铵。该技术有以下缺点：

1、对于高杂质磷矿，该技术所生产的磷酸一铵质量要符合GB10205-2009中料浆法磷酸一铵合格品的要求，必须有大量的磷酸中和料浆配料才行，也就是说，磷酸一铵的产量要远远大于磷酸二铵产品，其主产品为磷酸一铵时，生产装置才能正常运行。

2、与专利ZL 200610021182.6一样，当一次氨化的中和度达到1.0～1.15后，磷铵在溶液中的溶解度急剧下降，加上联产磷酸二铵进入该料浆中的高杂质稠浆，使得磷酸一铵浓缩难以进行；

3、二次氨化(中和度在1.4～1.8)后，采用喷浆干燥造粒机干燥得到磷酸二铵产品，该工艺会有大量的氨逸出，造成尾气回收困难，同时在工程装置中所生产的产品也难以达到GB10205-2009中传统法磷酸二铵优等品的指标。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足而提供一种高杂质磷矿制备磷酸二铵和缓释肥的方法。其特点是直接利用高杂质磷矿来生产、制备符合GB10205-2009中传统法磷酸二铵优等品指标的磷酸二铵和缓释肥。

众所周知，传统法磷酸二铵生产工艺是把稀磷酸(P205小于30％)浓缩到46～50％，然后与氨中和，控制中和度为1.5左右，在氨化造粒机中造粒，滚筒干燥即得磷酸二铵产品。随着我国磷矿的贫化和其中杂质含量升高，按照传统工艺所生产的磷酸二铵很难符合国家标准。如果磷矿中含有较高的镁(P₂O₅/MgO小于20)，由于镁通常都是以碳酸盐的形式存在于磷矿中，在湿法磷酸生产过程中几乎全部进入湿法磷酸中，用这样的湿法磷酸生产磷酸二铵时，产品达不到18-46-0的指标。

本发明的目的由以下技术措施实现、其中所述原料份数除特殊说明外，均为重量份数。

高杂质磷矿制备磷酸二铵和缓释肥的方法包括以下步骤：

(1)采用湿法磷酸工艺萃取高杂质磷矿，所萃取得到的高杂质磷酸直接用碱性物中和，控制体系的中和度为0.05～0.7，于温度60～130℃反应10～120min；

(2)将上述反应物过滤，滤饼经过造粒直接用作缓释肥或生产掺混肥或其它缓释肥的原料或包裹材料；

(3)将上述反应物过滤，滤液浓缩，控制浓缩液的P₂O₅浓度为36～45％；浓缩液用碱性物继续中和，控制溶液的中和度为1.3～1.6，中和后的料浆按照传统法生产磷酸二铵。

湿法磷酸工艺为二水法工艺、半水法工艺、半水-二水法工艺或二水-半水法工艺中的任一种。