[发明专利]一种硝酸分解磷矿联产硝酸钾及硝酸磷钾复合肥的方法

说明书

技术领域

本发明涉及磷矿综合利用技术领域，尤其是一种硝酸分解磷矿联产硝酸钾及硝酸磷钾复合肥的方法。

背景技术

随着磷矿处理过程中产生的磷石膏堆存量的逐渐增大，并且由于磷石膏的品质较差，导致磷石膏的进一步利用受限，磷石膏的堆存处理带来了巨大的环境风险及经济负担，由于硫酸分解磷矿难以克服的自身缺陷，导致用于磷矿处理的新技术的不断出现。而硝酸分解磷矿或许成为磷化工产业未来方向，通过硝酸分解磷矿制备磷酸、硝酸磷肥，联产硝酸盐(硝酸铵、硝酸钾等),使得磷矿的综合利用效率得到提高。

目前，我国硝酸磷肥的生产技术，主要是在上世纪从国外引进的，该生产技术是通过冷冻分离硝酸钙生产硝酸磷肥；随着该法的引入应用，使得大量的硝酸钙产生，而硝酸钙在市场上的销售价值较低，使得硝酸处理磷矿的附加值低，造成硝酸处理磷矿的利润不理想；为此，有研究者开始萌生将硝酸钙转化为硝酸钾，使得产品的附加值得到提高，确保加入的硝酸成分得到大量的利用，提高磷矿处理的附加值，如专利申请号为200910085793.0《一种由硝酸磷肥副产品硝酸钙生产硝酸钾的方法》和专利申请号为201110390100.6《一种由硝酸磷肥副产品硝酸钙制备硝酸钾的方法》等，但是该方法都是采用硝酸对磷矿处理后，将其采用冷冻法分离出硝酸钙，再将硝酸钙采用氯化钾转化为硝酸钾，这不仅造成了处理工序复杂，能耗高，而且在提高产品附加值时的成本较高。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种硝酸分解磷矿联产硝酸钾及硝酸磷钾复合肥的方法。

具体是通过以下技术得以实现的：

一种硝酸分解磷矿联产硝酸钾及硝酸磷钾复合肥方法，将磷矿用硝酸分解，并将酸解液采用硫酸钾脱钙处理，得到脱钙液，将脱钙液浓缩、结晶、分离，得到粗硝酸钾和结晶余液，对结晶余液中和，浓缩，干燥，得到硝酸磷钾复合肥；对粗硝酸钾进行重结晶，净化过滤，分离得到精制硝酸钾。该法在处理过程中，使得磷矿采用硝酸处理，能够直接获得硝酸钾产品，而且还能够获得硝酸磷钾复合肥，有效的提高了磷矿硝酸处理过程中的附加值，降低了处理能耗。

在处理过程中，磷矿与硝酸混合酸解，发生如下反应：

10HNO₃+Ca₅F(PO₄)₃＝5Ca(NO₃)₂+3H₃PO₄+HF

再向酸解液中加入硫酸钾后，其发生如下反应：

5Ca(NO₃)₂+5K₂SO₄+3H₃PO₄+10H₂O＝5CaSO₄ 2H₂O+10KNO₃+3H₃PO₄

再将其进行过滤，得到了二水硫酸钙产品，即就是俗称的石膏，由亍酸解过程中将酸不容物等杂质得到有效分离，使得沉淀出的石膏纯度高，白度好，将其作为建筑材料时，其性能较佳，提高了磷化工副产石膏的附加值；再将脱钙之后的液体进行硝酸钾产品的制备，并将粗硝酸钾进行重结晶净化处理，提高了硝酸钾的纯度。用于磷矿处理的硝酸部分用于制备硝酸钾，降低了硝酸钾的生产成本；对于结晶获得硝酸钾后的余液，进行中和处理后，可制备部分水溶或全水溶硝酸磷钾复合肥，有效的降低了磷矿处理的成本，提高了磷矿加工产品附加值及市场竟争力。

本发明创造最大的优点在于，能够根据脱钙液中硝酸钾的结晶析出量来调整硝酸磷钾复合肥中的氮磷钾相对比例，能够有效的根据农作物的需求，进而制备出专用复肥，而且还能够产出附加值较高的硝酸钾产品，使硝酸分解磷矿生产企业利润得到提高。

优选，所述的磷矿，其采用硝酸分解过程中，温度为50-55℃，反应时间为1-2h。

优选，所述的硫酸钾脱钙，是将硫酸钾采用热水溶解后，再将其加入酸解液中，控制温度为60-80℃，反应1.5-2.5h。

优选，所述的脱钙液浓缩是将脱钙液浓缩至二分之一体积，并在室温下分离。

优选，所述的粗硝酸钾，其重结晶是加入热水溶解净化后，将其冷却结晶分离。

优选，所述的结晶余液中和，是调整pH值为6-6.5，浓缩是采用蒸发浓缩。

优选，所述的结晶液中和是采用氨气中和处理。