[发明专利]一种用溶剂萃取法精制湿法磷酸的尾液生产硫酸镁和工业级磷酸一铵的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用溶剂萃取法精制湿法磷酸的尾液生产硫酸镁和和工业级磷酸一铵的方法，属于磷化工生产技术领域。

背景技术

在溶剂萃取法精制湿法磷酸的工艺中，由于湿法磷酸原液中的磷酸和水被萃取剂萃取带走，湿法磷酸原液被萃取以后的萃取尾液的体积会大幅减小；而在萃取过程中几乎没有被萃取而留在尾液中的铁、铝、镁等金属离子的含量则会大幅提高，造成尾液的粘度大，且五氧化二磷、杂质和固体悬浮物的含量都较高，如一般精制湿法磷酸的尾液中氧化镁的重量百分比含量有0.5-3% ，只能用于肥料的生产。中国专利公开号：CN101891504，公开日：2010年11月24日，发明名称《利用萃余酸生产粒状磷酸一铵的方法》，是用氨中和磷酸制成料浆，浓缩后喷浆造粒制成粒状磷酸一铵，该方法包括①用湿法磷酸和萃余酸按一定比例配比配成混合磷酸，降低原料混合磷酸的金属离子含量；②调整混合磷酸与氨中和反应的中和度，制得磷酸一铵料浆，生产的粒状磷酸一铵能满足产品氮养分的要求，消化了湿法磷酸净化装置的萃余酸，增加了粒状磷酸一铵产品强度。不过，该方法实际上就是湿法磷酸混合生产农用磷酸一铵肥料的方法，其实并不经济。原因有三：第一，由于混合磷酸中仍含有大量铁、铝、镁等金属离子，用混合磷酸制得的磷酸一铵浆料也含有大量金属离子，在其后的粒状磷酸一铵制备过程中，金属离子生成的一些化合物会对生产工艺和产品质量带来负面影响，如生成的硫酸镁在输送管道里结晶出来，使得管道的清理成为常态，不仅增加操作人员的劳动强度，也会给生产带来诸多不便，如造成生产停顿等。粒状磷酸一铵产品中的镁含量高还会使磷肥易吸潮而结块从而影响产品质量。第二，为了利用萃余酸，要将制得的湿法磷酸产品与萃余酸混合，配成混合磷酸，以降低混合磷酸中的金属离子含量，既然要将品质较高的湿法磷酸产品配成品质极低的混合磷酸，这对于湿法磷酸产品的生产和使用而言，显然是一种浪费，而且混合磷酸中金属离子的总量并没有减少，只是被稀释，尾液中的镁仍然留存在混合磷酸中，对后续生产的不利影响并没有消除；第三，这只是简单的萃余酸即尾液的回收利用，所制得产品的附加值较低，还要将附加值较高的湿法磷酸产品用于生产产品附加值较低的农用磷酸一铵肥料，经济效益基本体现不了。

为了改善湿法磷酸尾液即萃余酸的品质，进而得到净化酸，中国专利公开号：CN101708830，公开日：2010年5月15日，发明名称《一种萃余酸的净化方法》，提出将五氧化二磷、镁在一定含量内的萃余酸预热至50～75℃后，在搅拌下加入其体积量3～5倍的混合溶剂，反应、静置，冷却至室温～35℃，用过滤或倾析法得到清液，蒸馏回收醇，得到能够回用的净化萃余酸，具有除镁效果好、能耗低、溶剂损失小的特点。该方法采用大量的混合溶剂去除尾液中的铁、铝和镁等金属离子，还要蒸馏回收混合溶剂，使得尾液净化的成本提高。尾液净化过程中去除的金属离子只能与其他杂质一道作为滤渣，或废弃或用于肥料的生产，无法体现金属元素自身的价值，尾液中有效成分的回收利用率较低，磷化工生产的经济、社会及综合效益还有待进一步提高。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中湿法磷酸尾液回收利用率不高，生产工艺不尽合理，制得产品的生产成本较高，产品品质及工业附加值较低的缺陷和不足，提出一种用溶剂萃取法精制湿法磷酸的尾液生产硫酸镁和工业级磷酸一铵的方法，它工艺合理，生产成本较低，可充分回收尾液中的镁元素并生成硫酸镁，不仅有效地利用的磷矿资源，可以产生一定的经济效益，更对后续使用尾液生产磷肥的工艺过程产生积极影响；有利于将脱镁以后的尾液用于工业磷酸一铵的生产，其产品的工业附加值较高，可进一步增加尾液回收利用的经济效益。

本发明的目的是这样实现的，一种用溶剂萃取法精制湿法磷酸的尾液生产硫酸镁和工业级磷酸一铵的方法，包括以下步骤：

A. 对经过回收溶剂处理的萃取尾液进行冷却结晶；

B.对冷却结晶后的尾液进行过滤，分离出晶体，得到过滤母液，分离出的晶体即为结晶酸镁粗品；

C.对过滤母液进行脱硫和过滤，得到过滤液，将过滤液用氨中和至pH值为4.2～4.4，过滤，得到滤液；

 D.将滤液浓缩至比重为1.30～1.40，然后再冷却结晶，过滤分离出结晶体，将结晶体干燥后即得到工业级磷酸一铵。

所述的步骤B中进一步包括以下步骤：

B1.将晶体溶于热水中，晶体与热水的体积比为1:1～1:3，再过滤去除热水中的不溶物后得到母液，再对母液进行冷却结晶；

B2.过滤冷却结晶后的母液，分离出晶体，即得到产品结晶硫酸镁。