[发明专利]磷肥母液低温脱钙的方法及脱钙滤液和磷肥制备方法

说明书

本发明公开了一种磷肥母液低温脱钙的方法，包括：将含有硝酸钙的酸性母液冷却到温度为‑10℃至‑5℃，然后将冷却溶液于‑2℃至1℃下进行真空过滤，获得滤渣和滤液。采用本发明的以上磷肥母液低温脱钙的方法，通过精确条件下分步低温结晶和分离的方式提高除钙率的方法，获得以硝酸钙结晶为主要成分的滤渣和酸性过滤液，除钙率达到85％以上，且时间短，耗能低。

技术领域

本发明涉及硝酸磷肥制备技术领域，尤其涉及一种磷肥母液低温脱钙的方法及脱钙滤液和磷肥制备方法。

背景技术

硝酸磷肥是指用硝酸或以硝酸为主的混酸分解磷矿粉，经过氨化处理后生成的氮磷二元复合肥。其制备过程中的一个重要环节是将磷矿粉酸解过滤之后的母液进行冷冻脱钙处理，一方面是为了降低最终肥料中的杂质钙含量，另一方面降低硝酸钙含量防止肥料吸湿结块。

磷肥母液冷冻脱钙的步骤中，通过将磷矿的酸解过滤后的母液冷却到10～-5℃，60～85％的硝酸钙以Ca(NO₃)₂·4H₂O结晶形式析出。但是这一脱钙的方式实施中结晶体的过滤条件不优良，会导致除钙率较低；因此实施中常会在这一方式的基础上进行改进促进脱钙效率。比如200910009223.3号专利中介绍了一种生产高浓度硝酸磷肥的工艺方法，采用硝酸分解磷矿，硝酸钙冷冻结晶，磷酸深度除钙制备高浓度硝酸磷肥；通过深度除钙来降低母液中的硝酸钙的含量而提升后续肥料的品质。这一方法实施中通过后续添加的深度除钙来提升品质，但是增加工艺过程并需要额外的试剂成分，成本和周期都大大增加、且生成有磷石膏废料，因此在生产中较少被采用。

基于上述情形，201210011675.7号专利提出了一种真空低温浓缩结晶除钙的硝酸磷肥生产方法，利用换热器将循环母液和新加入酸解液的混合液加热到40℃后，进入多级真空蒸发浓缩冷却过饱和器内，采用蒸汽喷射在多级真空蒸发浓缩冷却过饱和器内形成真空条件，在低背压下利用引入蒸汽动能实现喷射制冷以供磷矿硝酸酸解液蒸发，并利用蒸发吸热将磷矿硝酸酸解液冷却到-1℃～-6℃，使硝酸钙结晶，并夹带其它酸不溶物在结晶流化床内实现结晶分离。该方法中采用多级真空蒸发浓缩的方式进行，并且在实施中采用蒸汽动能喷射制冷，脱钙分离的效率确实比较好；但是设备比较高端且复杂，不具有工业效益。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种磷肥母液低温脱钙的方法，旨在通过低温结晶提高除钙率，获得以硝酸钙结晶为主要成分的滤渣和酸性过滤液，降低工艺周期和生产成本。

为实现上述目的，本发明提供的磷肥母液低温脱钙的方法，包括：将含有硝酸钙的酸性母液冷却到温度为-10℃至-5℃，然后将冷却溶液于-2℃至1℃下进行真空过滤，获得滤渣和滤液。

优选地，所述冷却溶液的真空过滤过程于双转鼓真空过滤机中进行。

优选地，所述真空过滤过程采用保温措施维持过滤过程的温度为-2℃至1℃。

优选地，所述真空过滤过程采用制冷措施维持过滤过程的温度为-2℃至1℃。

优选地，所述真空过滤过程采用制冷措施和保温措施维持过滤过程的温度为-2℃至1℃。

优选地，将所述含有硝酸钙的酸性母液冷却的过程于低温冷冻机进行。

优选地，所述含有硝酸钙的酸性母液为磷矿原料经过酸解、过滤后获得。

采用本发明的以上磷肥母液低温脱钙的方法，通过精确条件下分步低温结晶和分离的方式提高除钙率的方法，获得以硝酸钙结晶为主要成分的滤渣和酸性过滤液，除钙率由70％提高到80％以上，且工艺简便。

本发明进一步还提出由上述低温脱钙方法制备获得的脱钙滤液，相比具有更低的杂质钙含量和吸湿性，并且其中含有磷肥制备所需的磷素，可以直接作为原料用于后续磷酸/磷肥等产品制备。