[发明专利]磷酸一铵低氟粒状产品的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及磷肥，具体来说，涉及磷酸一铵产品。

背景技术

传统的用料浆浓缩法或预中和喷浆造粒生产的粒状磷酸一铵产品，氟含量高达1.5％～2.0％，施用于环境不利。然而，国际市场对氟含量指标要求相当高，要求产品中含氟量低于1％以下，如果用传统的湿法磷酸浓缩生产的磷酸根本无法达到生产合格产品要求；用稀酸浓缩料浆法生产的粒状磷酸一铵产品，其含氟量会更高，得不到磷酸一铵低氟粒状产品。这已成为磷酸一铵产品生产的一个技术难题。

现有的专利技术中，四川龙蟒集团有限责任公司申请的CN1305945号《一种饲料级、工业级和技术级磷酸一铵生产方法》，用含钙化和物如碳酸钙等与萃取湿法磷酸反应，加氨中和以钙化和物形式沉淀酸中阴离子F^-、SO₄^2-；以磷酸盐形式沉淀酸中的Fe₂O₃、Al₂O₃。然后进行固液分离、沉清、蒸发浓缩，结晶、烘干；获得饲料级、工业级磷酸一铵。其产品主含量磷酸一铵大于98％，氟低于0.16％。但这一技术能否稳定地生产磷酸一铵低氟粒状产品，尚不得而知。

发明内容

本发明的目的在于提供一种磷酸一铵低氟粒状产品的生产方法，以解决降低磷酸一铵产品氟含量的技术难题。

发明人根据产品结构分析和具体的指标计算，指出：磷酸中的氟主要呈H₂SiF₆的形式存在，氨中和时将进行如下平衡反应：

SiF^2-₆+4OH^-+(n-2)H₂O＝＝＝SiO₂.nH₂O+6F^-

因此，只要酸中含氟量低于0.6％以内，就可以达到生产磷酸一铵低氟粒状产品的要求。但常规湿法磷酸工艺生产的磷酸氟含量都在1％以上，因此达不到生产低氟产品的要求。发明人通过研究，找到一个解决难题的方案，即：只要降低原料酸中的含氟量，就可以达到降低产品中的氟含量的要求，然后用磷酸二铵装置生产粒状磷酸一铵产品，即可生产磷酸一铵低氟粒状产品。

发明人提供的磷酸一铵低氟粒状产品的生产方法，包括以下要点：

(1)配酸：取用净化湿法磷酸过程中生产的磷酸质量分数为52％～54％、氟质量分数≤0.4％的预处理磷酸，与普通的磷酸质量分数为48％、氟质量分数为1％～1.5％的萃取磷酸按比例混合，使混合酸的含氟质量分数低于0.6％；

(2)预中和、吹气：混合酸先在预中和槽中用氨进行预中和，槽中设空气吹出装置，用压缩空气量吹出预中和料浆中部分含氟气体；

(3)中和、造粒：用管式反应器使预中和料浆与氨再中和，控制料浆中和度为0.65，按照常规工艺喷浆造粒，生产磷酸一铵低氟粒状产品。

上述净化湿法磷酸过程中生产的预处理磷酸的加入量按下式计算：

X×1.5％+Y×0.3％≤0.6％(X+Y)

式中：X为用于混合的普通萃取磷酸的量，

Y为用于混合的预处理磷酸的加入量；

1.5％是普通萃取磷酸含氟的质量分数，

0.3％是预处理磷酸含氟的质量分数，

0.6％是预设混合后磷酸含氟的质量分数；

得出：Y≤(1.5％-0.6％)X/0.3％

按送的原料酸量就可以计算出所需要的预处理酸量，便可以达配送酸量。

上述压缩空气是按20m³/h的速率注入到反应器中。

发明人指出，混合后磷酸的质量分数比预处理磷酸低，而比普通萃取磷酸高，因此，其中和度应当适当降低，才能满足工艺需要。

发明人还指出，随着中和反应的进行，会增多游离的F^-，通空气吹出后，含F气体从反应料浆中溢出，就可降低其含氟量。当然，排出的氟需要进行处理，以保护环境。由于氟通常以氟化氢HF和四氟化硅SiF₄排出，可用水洗涤处理的方法：通过尾气洗涤，两含氟物质均被吸附，形成很稀的氟硅酸然后再打回系统回收利用。

发明人又指出，用磷酸二铵生产装置生产粒状磷酸一铵的技术，已经记载在中国专利申请件200910263800.1号之中，其特点在于采用管式反应器用浓磷酸与氨中和，控制中和度，然后喷浆造粒，得到粒状产品。