[发明专利]一种硝酸酸解磷矿冷冻脱钙母液制备硝酸磷肥装置及方法

说明书

本发明涉及硝酸磷肥聚合率改善技术领域，尤其是一种硝酸酸解磷矿冷冻脱钙母液制备硝酸磷肥装置及方法，经过对脱钙母液槽出来的母液进行分流处理，使得形成两股流向的脱钙母液，并经过磷酸萃取单元与脱钙母液浓缩单元耦合，使得两股流向的脱钙母液能够分别进行不同的处理，并经过合成造粒塔中合成处理，使得采用冷冻法制备的硝酸磷肥的聚合率得到提高，改善了硝酸磷肥的品质。

技术领域

本发明涉及硝酸磷肥聚合率改善技术领域，尤其是一种硝酸酸解磷矿冷冻脱钙母液制备硝酸磷肥装置及方法。

背景技术

冷冻法硝酸磷肥生产工艺是将磷矿采用硝酸进行酸解得到酸解液，并将酸解液经过冷冻除钙，获得脱钙母液作为原料制备成硝酸磷肥。而现有技术中，对于脱钙母液作为原料制备硝酸磷肥，是将脱钙母液经过中和、浓缩、造粒而成。可是，在冷冻法获得的酸解液体系中，酸解液主要成分为Ca(NO3)2、H3PO4、HNO3、H2O，水分含量较高，而磷酸根占比极低，其主要原因是：全球磷矿品位普遍偏低，平均品位为21.5％(P2O5)，而在中国，中低品位磷矿占70％以上，使得采用硝酸酸解磷矿，冷冻法制备硝酸磷肥时，磷矿品质低，获得的硝酸磷肥聚合率普遍偏低，长期维持在3％以下，导致硝酸磷肥的品质较低。

鉴于此，本研究人员经过长期的探索与实践，为脱钙母液制备硝酸磷肥提供一种新思路。

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酸解磷矿冷冻脱钙母液制备硝酸磷肥装置及方法。

具体是通过以下技术方案得以实现的：

本发明创造的目的之一是提供：硝酸酸解磷矿冷冻脱钙母液制备硝酸磷肥方法，将冷冻法制备硝酸磷肥中，经过将硝酸活化磷矿，得到的酸解液，经过冷冻脱钙处理后，获得脱钙母液；将脱钙母液均分为两部分，一份经过萃取剂萃取、洗涤、反萃取、浓缩、中和，得到多聚磷酸盐；另外一份与硝铵、氨气中和后，浓缩，加入多聚磷酸盐，造粒，干燥，筛分，冷却，得到硝酸磷肥。

具体包括以下步骤：

(1)将脱钙母液分为两份，一份送入萃取塔，经过萃取剂萃取，使得脱钙母液中的磷酸萃取到有机相中，萃余相返回与另外一份脱钙母液混合，并与硝铵和/或氨发生中和反应，浓缩，得到浓缩料浆；

(2)将有机相转入洗涤塔中，采用洗涤液洗涤有机相，送入反萃塔中，采用反萃剂萃取有机相中的磷酸，获得反萃液与反萃余液，反萃余液返回对脱钙母液萃取，反萃液在140-170℃下，浓缩到质量浓度≥80％，送入中和槽，通入氨气中和，获得磷酸铵；调整温度为190-210℃，获得聚磷酸铵；

(3)将步骤(1)的浓缩料浆质量浓度调整至≥97.5％，并升温至熔融状态后，与步骤(2)得到的聚磷酸铵混合加入造粒机中，造粒，获得硝酸磷肥。

优选，所述的萃取剂为磷酸三丁酯或正己烷。

优选，所述的洗涤液为磷酸，洗涤之后的洗酸返回萃取步骤，与脱钙母液混合。

优选，所述的反萃剂为水，反萃出来的反萃液一部分进入浓缩器浓缩，一部分作为洗酸返回洗涤步骤作为洗涤液。

所述制备多聚磷酸铵硝酸磷肥的造粒可为高塔冷却造粒和/或喷浆造粒方式：

高塔冷却造粒：多聚磷酸铵和浓缩料浆在混合反应槽内混合均匀，利用旋转离心造粒机高空喷洒，浆液和空气热交换，料浆液凝结为硝酸磷肥颗粒产品。