[发明专利]一种以硝酸钾为原料生产磷酸二氢钾的工艺

说明书

本发明提供了一种以硝酸钾为原料生产磷酸二氢钾的工艺，包括以下步骤：S1：将硝酸铵与氯化钾发生复分解反应制备得到硝酸钾和氯化铵；S2：将步骤S1得到的硝酸钾与磷酸二氢铵反应，制备得到磷酸二氢钾。该工艺能够减少磷酸二氢钾产品中氯离子的含量并且能够降低生产成本。

技术领域

本发明涉及磷酸二氢钾制备技术领域，具体而言，涉及一种以硝酸钾为原料生产磷酸二氢钾的工艺。

背景技术

磷酸二氢钾(MKP)是一种浓度高、易溶于水、无氯的高效磷钾复合肥，具有增产增收、防虫抗病、抗早衰的作用，尤其可以解决作物生长后期因根系老化导致吸收能力不足而引起的营养不良的问题。广泛用于种子包衣、叶面喷洒、追肥等。磷酸二氢钾是现代设施农业生产市场需求最旺盛的废料之一，同时，磷酸二氢钾作为无机类磷酸盐，是磷酸钾盐中市场规模用量最多的产品。

磷酸二氢钾的制备工艺路线一共有十几种。随着原料路线变化、工艺装备水平提升，目前主要的工艺路线有：中和法、萃取法、离子交换法、结晶法、复分解法和直接法等。

现有的复分解法主要是利用热法磷酸或净化湿法磷酸、氨、氯化钾为原料，先用磷酸吸氨生产磷酸二氢铵，后与氯化钾进行复分解反应生成磷酸二氢钾。反应方程式为：

NH₄H₂PO₄+KCl＝KH₂PO₄+NH₄Cl

通过这种方法制备磷酸二氢钾，磷酸二氢钾产品中会引入大量的氯离子难以去除，而氯离子在下游使用中有很大的负面影响。工业级磷酸二氢钾要求氯离子含量低于0.05％；农业使用中，硫基水溶肥要求氯离子不得超过3％，使用氯化钾和磷酸二氢铵制备磷酸二氢钾不能满足要求。磷酸二氢钾主要用作肥料，肥料中氯离子含量过高会造成烧苗。

因此，需要设计出一种能减少磷酸二氢钾产品中氯离子含量、且成本低廉的工艺路线。

发明内容

本发明的目的在于提供一种以硝酸钾为原料生产磷酸二氢钾的工艺，其能够减少磷酸二氢钾产品中氯离子的含量并且能够降低生产成本。

本发明通过以下技术方案实现：

一种以硝酸钾为原料生产磷酸二氢钾的工艺，包括以下步骤：

S1：将硝酸铵与氯化钾发生复分解反应制备得到硝酸钾和氯化铵；

S2：将步骤S1得到的硝酸钾与磷酸二氢铵反应，制备得到磷酸二氢钾。

本发明发生的反应方程式为：

(1)NH₄NO₃+KCl＝KNO₃+NH₃Cl

(2)KNO₃+NH₄H₂PO₄＝KH₂PO₄+NH₄NO₃

本发明用硝酸铵与氯化钾进行复分解反应，生成硝酸钾和氯化铵，再将硝酸钾与磷酸二氢铵反应，得到磷酸二氢钾和硝酸铵，硝酸铵可以循环使用，最终实现以磷酸二氢铵和氯化钾为原料，生产出磷酸二氢钾。

本发明通过硝酸钾作为中间产物，能够降低磷酸二氢钾产品中氯离子的含量，使之满足工业级和农业的使用标准，生产出农用级优等品的磷酸二氢钾；和直接使用氯化钾和磷酸二氢铵反应相比，硝酸钾带入的氯离子能够减少10倍以上。

并且，本发明制备的磷酸二氢钾产品中，主要杂质是NH₄⁺和NO₃^-，都是农产品必须添加的原料，对于农业使用有利。