[发明专利]一种稀磷酸脱金属离子的工艺

说明书

本发明提供一种稀磷酸脱金属离子的工艺，将稀磷酸自稀磷酸澄清槽底部泵入氨化反应器，同时通入液氨进行反应，反应完成后得到的磷铵料浆送入磷铵料浆贮槽，磷铵料浆经压滤机压滤后，磷铵滤液进入中间贮槽，并泵送至稀磷酸陈化槽贮存；陈化后的磷铵滤液与稀磷酸经混合后送至浓缩装置进行浓缩，浓缩酸送至磷铵装置生产优质磷酸二铵；陈化后的滤渣送至多功能装置生产复合肥。本发明中稀磷酸氨化法降低杂质含量与稀磷酸混合浓缩生产优质磷酸二铵中：稀酸氨化滤液和澄清稀磷酸混合后得清亮液体，没有结晶，混合液比较容易真空浓缩，浓缩液冷却至常温后，除酸中的淤渣沉淀外，还有少量的铵盐结晶析出，因此含固量较高。

技术领域

本发明的技术方案提供一种金属离子的处理工艺，具体为稀磷酸中金属离子的脱除工艺。

背景技术

随着磷矿资源的不断开采利用，磷矿中的Fe、Al、Mg等杂质逐渐升高，磷矿品质不断下降。磷矿在萃取生产磷酸的过程中，磷矿中的Fe、Al、Mg等金属离子大量溶解于磷酸中，导致磷酸中的(R₂O₃+MgO)/P₂O₅指标(即MER值)随之升高，在生产磷酸二铵时Fe、Al、Mg等金属阳离子取代NH₄⁺离子，降低氮含量，同时Fe、Al、Mg等金属阳离子与PO₄^3-结合生成难溶络合物，降低水溶磷，从而导致磷酸二铵质量下降。

为保证磷酸二铵质量，生产优质磷酸二铵，本发明的技术方案采用稀磷酸氨化法脱除磷酸中部分金属阳离子，降低磷酸中Fe、Al、Mg等金属阳离子杂质含量，提高磷酸质量。

发明内容

本发明的技术方案采用稀磷酸氨化法脱除磷酸中部分金属阳离子，降低磷酸中Fe、Al、Mg等金属阳离子杂质含量，提高磷酸质量，生产优质磷酸二铵，滤渣用于生产复混(合)肥料或有机无机肥，实现渣酸的综合利用。

湿法磷酸中经常含有铁、铝、镁等金属阳离子杂质。在氨化过程中，随着中和度的提高，一般中和至pH值大于2.0，便会有大量沉淀物析出，这些沉淀物主要是含铁、铝、镁、铵、氟、磷等的复合沉淀物，如pH≈4.35时，沉淀物为(Fe,Al)NH₄(HPO₄)₂·0.5H₂O、(Fe,Al)Mg(NH₄)₂(HPO₄)₂F₃、MgHPO₄、CaHPO₄等。

稀磷酸氨化过程放出大量的热，可利用它蒸发除去磷铵料浆中的一部分水。每中和1kgNH₃可蒸发1～2kgH₂O，蒸发比与磷酸浓度和温度有关。

稀磷酸氨化料浆经澄清过滤除渣，脱除部分金属阳离子，得到质量较好的磷酸一铵滤液。

磷酸一铵滤液与稀磷酸按混合后再进行浓缩，浓缩酸可用于生产优质磷酸二铵，提高磷酸二铵质量。

滤渣可用于生产磷酸一铵、磷酸铵镁肥、硝基磷肥、作物专用配方肥、通用型NPK等多种复混(复合)肥料。

具体工艺为：利用磷铵装置预中和槽作为稀磷酸氨化反应器，来自稀磷酸澄清槽底流的稀磷酸经地下槽泵送入氨化反应器，同时通入液氨，进行氨化反应，调节液氨加入量控制pH值。充分反应后的磷铵料浆送入磷铵料浆贮槽，磷铵料浆经全自动压滤机压滤后，磷铵滤液进入中间贮槽，并泵送至原稀磷酸陈化槽贮存。滤渣送至多功能装置生产复合肥。

磷铵滤液与稀磷酸经计量后在输送泵出口管道上混合后送至磷酸浓缩装置进行浓缩，浓缩酸送至磷铵装置生产优质磷酸二铵。

本方案充分利用原有设备，主要对原有管道流程进行优化改造，保证压滤机既可以压滤磷铵料浆，也能压滤磷酸渣。