[发明专利]用氟化盐净化法生产磷酸二氢钾的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用氟化盐净化法生产磷酸二氢钾的方法，属于化工生产技术领域。

背景技术

水溶肥料在农业种植以及花卉园林观赏业的广泛利用，大大促进了我国水溶性肥料的发 展。但是，国内水溶肥的研究工作起步晚，标准尚不健全，市场集中度低，导致市场上产品 质量参差不齐。对于磷酸二氢钾水溶肥来说，由于我国幅员辽阔，不同省份的磷矿石杂质组 成和各成分的含量显著不同，如贵州磷酸中镁等杂质较高，对生产磷酸二氢钾影响较大。因 此，如何根据原料的成分除去磷酸中的杂质从而更高效的生产磷酸二氢钾是目前亟待解决的 问题。

由于湿法磷酸中钙、镁等杂质较高，对生产磷酸二氢钾影响较大。为制得纯度较好的产 品要对磷酸进行净化处理，但仅采用中和过程中的净化不能达到生产要求。目前对湿法磷酸 的净化都是采用中和法、电解法、结晶法、萃取法等，这些方法生产成本较高污染严重，给 生产企业的利润带来很大的缩水。如中国专利文件CN200610010782.2公开了一种生产磷酸二 氢钾的方法，该法完全以湿法磷酸和氯化钾为原料，湿法磷酸经化学预处理后与氯化钾配制 成均相混合溶液，用以叔胺为主复配而制得的萃取剂，萃取混合溶液中的氯离子，形成叔胺 盐酸盐有机相，混合溶液中游离的钾离子与磷酸结合成为磷酸二氢钾，叔胺盐酸盐有机相通 过洗涤、反萃得到再生并循环使用；该方法是在萃取塔、洗涤塔、反萃塔中将无机水相溶液 与有机相溶液进行逆流反应，通过萃取、洗涤、反萃。该方法虽然制得的磷酸二氢钾纯度较 高，但用有机溶剂作为萃取剂，生产成本较高，对环境有一定污染。

而中国专利文件CN85102377公开了一种用磷矿、钾盐分步法制磷酸二氢钾的方法，以 磷矿为原料，经酸解、脱氟，制备磷酸一钙盐后，与硫酸钾复分解制得磷--钾混合液，然后 经氢氧化钾或氨中和，同时进一步用氟化钾除去杂质，制磷酸二氢钾或磷酸二氢钾铵。该方 法先制备磷酸一钙，再复分解反应脱除硫酸钙，然后中和、去杂质生产磷酸二氢钾。显然脱 除的硫酸钙带走一部分湿法磷酸中杂质，不仅浪费了引入的钙资源，而且硫酸钙带走了一部 分磷元素，造成养分的损失。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种用氟化盐净化法生产磷酸二氢钾的方法。本发明 对钙、铁、镁、铝杂质含量较高的湿法磷酸采用脱硫、脱氟初步净化，再经制取的氟化盐进 一步净化处理能再次除掉部分杂质，以达到生产出合格磷酸二氢钾的目的。

本发明技术方案如下：

一种用氟化盐净化法生产磷酸二氢钾的方法，包括如下步骤：

(1)脱硫工序

首先将湿法磷酸进行脱硫，固液分离后得到脱硫磷酸及磷石膏；

(2)脱氟工序

向制得的脱硫磷酸中，加入钾盐进行脱氟，反应后室温陈化、过滤得到脱硫脱氟磷酸及 氟硅酸钾；

(3)制备除杂剂工序

将制得的氟硅酸钾与氨水反应，反应结束后陈化、固液分离得到氟化盐除杂剂和二氧化 硅；

(4)制备一铵工序

取制得的脱硫脱氟磷酸，用氨气中和后，加入制得的氟化盐除杂剂，调节pH，反应结束 后趁热固液分离，得到一铵溶液及胶体；

(5)复分解工序

将一铵溶液稀释并调节pH后，加入氯化钾进行复分解反应，复分解反应结束后固液分 离，得到滤渣和滤液；

(6)晶体析出工序

滤液抽真空浓缩后，加入络合剂，溶解完全后，降温、析晶、固液分离，制得磷酸二氢 钾晶体。

根据本发明优选的，步骤(1)中脱硫的方法为：向湿法磷酸中加入磷矿粉进行脱硫反应， 磷矿粉的加入量根据湿法磷酸中SO₄^2-含量来确定，控制湿法磷酸中SO₄^2-与磷矿粉中CaO摩 尔比为1.2～1.6：1；进一步优选的，磷矿粉中CaO的含量为44～48wt％；

优选的，脱硫反应的温度为50～70℃，反应时间为1～2h。

根据本发明优选的，步骤(2)中脱氟工序中钾盐为磷酸二氢钾，钾盐与磷酸中氟的摩尔 比为1.1～1.4：1；

优选的，脱氟反应在50～70℃水浴中反应1～2h，反应后室温陈化2～5h。

根据本发明优选的，步骤(3)中氟硅酸钾和氨水比例是：每100g干基氟硅酸钾加入4～ 8倍质量比的15～20wt％氨水；