[发明专利]一种富过磷酸钙制备磷酸氢铵的方法

说明书

本发明公开了一种富过磷酸钙制备磷酸氢铵的方法，采用隐形酸来分解磷矿粉，反映得到Ca(H₂PO₄)₂和酸不溶渣混合物直接作为富过磷酸钙，所述隐形酸为氯化铵，向所得富过磷酸钙通入氨气得到磷酸氢铵。本发明使隐形酸在氯化钙亚熔盐体系中将磷矿石分解生成Ca(H₂PO₄)₂和酸不溶渣混合物，直接作为富过磷酸钙产品，所得的富过磷酸钙以及NH₄Cl分解磷矿石产生的氨气作为原料又能够进行更高价值的磷酸氢铵的制备，解决了氨气排放污染环境的问题，同时还能够充分利用氨气来制更高价值的磷酸氢铵，实现了资源循环利用，降低了生产成本，实现磷化工生产过程无磷石膏以及有害气体等物质产生，实现磷化工产业技术再造。

技术领域

本发明属于化学肥料生产技术领域，尤其涉及一种富过磷酸钙制备磷酸氢铵的方法。

背景技术

磷酸氢二铵是一种无机化合物，英文名：Ammoniumphosphate，化学式为(NH₄)₂HPO₄，易溶于水，不溶于醇、丙酮、氨；无色透明单斜晶体或白色粉末，广泛用于印刷制版、医药、防火、电子管等，是一种广泛适用于蔬菜、水果、水稻和小麦的高效肥料，工业上用作饲料添加剂、阻燃剂和灭火剂的配料等。

现有技术中，磷酸氢二铵的生产方法有：

1、于磷酸氢二铵液中缓慢加入浓氨水进行中和反应，至pH值为14时成磷酸三铵液，然后冷却、结晶、离心分离并干燥而成。

2、以湿法磷酸为原料生产饲料用磷酸氢二铵，其生产过程要经两步脱氟，三段氨化，和磷酸三铵热解为饲料用磷酸氢二铵。其生产成本比以黄磷为原料的方法低。

3、用热法磷酸和液氨反应或萃取磷酸与液氨反应的中和法生产磷酸氢二铵是目前工业生产的主要方法，前者产品纯度高、工艺过程较简单，生产成本高；后者利用湿法萃取磷酸，成本低廉，但纯度不高。

磷石膏是湿法磷酸生产过程中产生的工业废渣。每生产1吨磷酸(以P₂O₅计)，一般产生4～5吨磷石膏。由于磷石膏中可溶性磷、氟及其它杂质对磷石膏建材制品性能产生不利影响，如石膏凝结时间延长、硬化体强度降低、晶体结构疏松等，而且其水份含量高，由此导致磷石膏制备建材制品品质差、附加值低、市场运输半径短。此外，由于硫酸钙和碳酸钙在硫酸铵中的溶度积相差3000多倍，因此硫酸钙容易通过碳酸化反应过程转化为固体产物碳酸钙并同步生产硫酸铵母液，硫酸铵母液还可以进一步经转化制备硫酸钾及氯化铵钾等硫基复肥产品。然而，一方面由于磷石膏中的杂质几乎全部进入固体产物中，由此导致所得碳酸钙产品颗粒细小、纯度和白度差、附加值低，难以大规模利用；另一方面，磷石膏中的硫酸钙转化为碳酸钙后需要消耗大量的氨，而消耗的氨最终转化为硫酸铵或氯化铵等低附加值产品，由此导致整体技术经济性难过关。

由此可知，现有传统的二水湿法磷酸萃取工艺中附产大量磷石膏以及磷石膏处理方面，或者对磷矿石的加工方面，具有经济性不好、污染环境而且制备得到的产品附加值低等的突出问题。随着国家环保整治力度的不断强化和贵州省生态文明试验区的建设深入推进，加之贵州省2018年新增磷石膏“以用定产”政策的出台实施，开磷集团磷化工与磷复肥产业发展形势趋于严峻。目前，关于磷化工生产过程中无磷石膏产生、磷化工产业技术再造还未见报道。

发明内容