[发明专利]低品位磷矿生产高养分磷酸一铵的生产工艺

说明书

技术领域

本发明属于农业肥料技术领域，具体涉及低品位磷矿生产高养分磷酸一铵的生产 工艺。

背景技术

磷酸一铵生产采用料浆法工艺，氨中和磷酸（湿法磷酸）生产磷酸一铵。生产总养 分为58.0%磷酸一铵，对磷矿石的质量要求为P₂O₅≥28.0%、MgO≤2.0%；而生产总养分60%的 磷酸一铵则要求磷矿石质量达到P₂O₅≥30%、MgO≤1.5%；

生产工艺：将磷矿石破碎、磨细成磷矿浆，经流量计计量送至磷酸萃取反应槽，通过自 控调节确保矿浆和硫酸按比例加入。硫酸分解磷矿，得到磷酸和磷石膏的混合料浆，由料浆 泵送至盘式过滤机进行过滤分离。成品磷酸通过溜槽输送至储槽中进行澄清待用，过滤所 得的石膏滤饼经洗涤后由渣浆泵输送至磷石膏库。磷酸生产过程中工艺条件的控制：反应 槽SO3浓度0.025——0.035g/ml，反应槽温度82——90℃，反应槽磷酸密度1.250—— 1.255g/ml，过滤真空度0.04-0.06MPa，成品磷酸浓度控制在19.5±0.5%范围内。

储槽中的磷酸先经卧式泵送至磷酸地槽，再经流量计计量进入强制循环反应器。 气氨由氨站送来，经孔板流量计计量进入强制循环反应器，在强烈循环下进行中和反应。

铵中和反应：磷酸有三个氢原子，它们可以依次和氨反应发生铵中和反应，依次生 成磷酸一铵(MAP)-NH₄H₂PO₄、磷酸二铵(DAP)-(NH₄)₂HPO₄、磷酸三铵-(NH₄)₃PO₄。反应方程如 下：

H₃PO₄(l)+NH₃(g)==NH₄H₂PO₄(s)_△H₂₉₈=-126kJ

H₃PO₄(l)+2NH₃(g)==(NH₄)₂HPO₄(s)_△H₂₉₈=-203kJ

H₃PO₄(l)+3NH₃(g)==(NH₄)₃PO₄(s)_△H₂₉₈=-256kJ

磷酸和气氨在强制循环反应器中完成中和反应，稳定控制中和度1.00-1.05，反应生成 磷酸一铵料浆，通过料浆输送过料泵输送至III效至II效至I效加热器闪蒸室。料浆液位达 到20%-60%后，启动III效、II效、I效料浆循环泵。同时启动大气冷凝器循环水泵，通过调整 控制III效闪蒸室真空度（0.04-0.06MPa）,缓慢往I效加热器加入蒸汽，开始加热器换热浓 缩，监测料浆密度在1.520-1.565g/ml后通知干燥岗位开高压泵喷粉。

由I效循环泵出口送来的浓缩料浆通过高压泵送至喷粉塔顶，泵压力控制在7.8- 8.5MPa，通过喷枪产生机械性雾化。料浆雾化后从塔顶下落的过程中与热风炉经过沸腾床 的风网换热，最终到沸腾床产生循环沸腾干燥（水分控制：2.5-3.0%），沸腾层控制在125- 150mm，超出的部分溢流至皮带输送到成品仓库包装。

发明内容

随着磷复肥行业不断壮大，如今高品质磷矿石储量越来越少，磷矿资源日趋紧张。 采用低品位磷矿生产出高养分磷酸一铵，既能实现低品质矿石的有效利用，又能满足高养 分磷铵的工业生产需求，且能降低磷铵生产成本。

本发明生产工艺包括：

A萃取反应