[发明专利]脱氟磷酸联产工业级磷酸二氢铵和饲料级磷酸钙盐的方法

说明书

技术领域

本发明涉及脱氟磷酸联产工业级磷酸二氢铵和饲料级磷酸钙盐的方法，属于化工生产技术领域。

背景技术

工业级磷酸二氢铵因其水溶性特点而广泛应用于农业生产中的滴灌肥，该肥料能达到节水及高效吸收肥效的作用。同时以工业级磷酸二氢铵为主要成分的ABC干粉灭火剂，具有灭火范围广、速度快等优点，使其成为世界各国首推的灭火药剂。同时工业级磷酸二氢铵也广泛应用于制药和反刍类饲料添加剂等方面。饲料级磷酸钙盐因为其含有磷、钙两种营养元素，作为饲料添加剂被广泛应用于饲料行业后，据报道，饲料级磷酸钙盐按照一定比例添加入饲料后，可使肉、蛋、奶等行业明显增产，其经济效益明显。

国内生产磷酸二氢铵主要有氨气中和法、复分解法、萃取法。中和法是将湿法磷酸脱除杂质后，再与氨反应，然后结晶制得，此方法生产出的磷酸二氢铵质量好，含量可达98%以上。但前期磷酸净化技术复杂，投资大，成本高，而且对磷矿质量要求较高。复分解法是采用湿法磷酸与碳酸氢铵反应制备磷酸二氢铵后再与氯化钾反应生成磷酸一氢钾的联产工艺，该方法与中和法比较起来，没有三废排放，且成本较低，但是产品质量不好，一般只能达到肥料级标准。萃取法是用有机溶剂提高湿法磷酸浓度和降低其金属离子含量，如中国专利文件《一种制取磷酸铵的方法》（申请号：87107998.4），此方法与中和法比较，浓缩量小，但是，会有磷酸萃取后剩下的含有金属离子废水排放，对环境产生污染。

近年来国内又出现了以湿法磷酸为原料联产工业级磷酸二氢铵的工艺，专利《工业级磷酸一铵及工业磷酸一铵与饲料磷酸氢钙的生产方法》（申请号：96117680.6），该工艺以湿法磷酸为原料，加入钠盐或钾盐及磷矿粉，脱氟脱硫后，先通氨气过滤，滤渣进入制肥系统，滤液为磷酸净化液，再将净化液分为两部分，一部分与石灰乳中和后过滤，滤渣为饲料磷酸氢钙，滤液与另一部分净化液混合后，喷雾干燥得到工业磷酸一铵。该方法在磷矿粉、钠盐或钾盐加入湿法磷酸以及利用气氨调节湿法磷酸pH时都有沉渣产生，该沉渣只能进入制肥系统，做低端农用肥料，所以经济价值不理想，且由于杂质的存在，该方法P₂O₅的损失较大，原料利用度不高。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是提供一种脱氟磷酸联产工业级磷酸二氢铵和饲料磷酸钙盐的方法，本发明工艺简单，无废渣产生。

本发明脱氟磷酸联产工业级磷酸二氢铵和饲料级磷酸钙盐的方法，其步骤如下：

a、一次中和反应：将脱氟磷酸和一次中和剂进行中和反应，得固液混合物，固液分离，得滤液A和滤饼A，其中，一次中和剂为氧化钙、碳酸钙、氢氧化钙、磷酸三钙中的至少一种，按摩尔比，一次中和剂的钙与脱氟磷酸的P₂O₅比值为0.4～2:1；

b、二次中和反应：将滤液A和二次中和剂进行中和反应，使反应液pH在3.0～5.0之间，反应结束，得固液混合物，固液分离，得滤液B和滤饼B，其中，二次中和剂为液氨、氨水、碳酸铵、碳酸氢铵、磷酸二铵、磷酸三铵中的至少一种；

c、磷酸二氢铵的获取：将滤液B浓缩，结晶，过滤，干燥，得工业级磷酸二氢铵；

或者将滤液B直接进行喷雾干燥，得工业级磷酸二氢铵；

d、磷酸钙盐的获取：将滤饼A和滤饼B混合后干燥，或者将滤饼A和滤饼B干燥后混合，得饲料级磷酸钙盐。

本发明方法流程图如图1所示。

其中，a步骤中，脱氟磷酸与钙离子可发生反应，得到磷酸二氢钙和磷酸钙盐沉淀。此外，脱氟磷酸中的大部分氟以及其它杂质可形成沉淀，减少后续反应中的杂质离子。期间主要发生的反应有：

Ca²⁺+2H₃PO₄=Ca(H₂PO₄)₂+2H⁺

Fe³⁺+H₃PO₄+2H₂O=FePO₄·2H₂O↓+3H⁺

Al³⁺+H₃PO₄+2H₂O=AlPO₄·2H₂O↓+3H⁺