[发明专利]一种利用农业用磷酸一铵生产工业级磷酸二氢钾的方法

说明书

本发明属于无机化工材料制备技术领域，具体涉及一种利用农业用磷酸一铵生产工业级磷酸二氢钾的方法。农业用磷酸一铵经溶解、过滤得到磷酸一铵溶液，氨化为磷酸二铵，籍此除去农业用磷酸一铵中的阳离子杂质，再辅助以其他组合方法除去其他杂质；利用磷酸二铵与强碱氢氧化钾反应生成磷酸氢二钾，实现铵钾的转换,氨只是除去杂质的媒介；最后用热法磷酸中和得到高品质的工业级磷酸二氢钾产品。本发明制取的工业级磷酸二氢钾产品符合标准《HG/T 4511‑2013》优等品要求，纯度达到99%以上，产品成本较热法磷酸中和工艺降低10%以上，与生产成本较低的萃取法相当。

技术领域

本发明涉及无机化工材料的制备技术领域，具体涉及一种制备磷酸二氢钾的方法，尤其是涉及一种利用农业用磷酸一铵生产工业级磷酸二氢钾的方法。

背景技术

磷酸二氢钾在工业上用作缓冲剂、培养剂；也用作细菌培养剂、合成清酒的调味剂，制偏磷酸钾的原料，酿造酵母的培养剂、强化剂、膨松剂、发酵助剂。

磷酸二氢钾属新型高浓度磷钾二元素复合肥料，其中含五氧化二磷52％左右，含氧化钾34％左右，广泛适用于粮食、瓜果、蔬菜等几乎全部类型的作物，具有显著增产增收、改良优化品质、抗倒伏、抗病虫害、防治早衰等许多优良作用，并且具有克服作物生长后期根系老化吸收能力下降而导致的营养不足的作用。磷酸二氢钾是水溶肥的主要原料，广泛运用于滴灌、喷灌系统中。

磷酸二氢钾主要有如下几种生产工艺：

1、中和法

工业磷酸(热法和湿法)与氢氧化钾中和得到磷酸二氢钾产品，采用该工艺生产的产品纯度高，特别是采用热法磷酸与离子膜氢氧化钾中和得到的磷酸二氢钾产品质量最佳，是目前国内企业普遍采用的生产工艺，但该工艺生产成本高。

2、复分解法

用氯化钾和工业磷酸一铵或工业磷酸二氢钠复分解得到磷酸二氢钾产品，复产氯化铵或氯化钠。采用该工艺生产的产品纯度低，需要进行重结晶提纯，即使提纯后得到的产品纯度仍较中和法低，且该方法生产能耗较高，生产废水中含氨氮、氯化钠，不好处理，国内只有少数企业采用该工艺，目前还不成熟。

3、萃取法

以氯化钾和工业磷酸为原料，通过萃取剂萃取出反应生成的氯化氢，再与氨中和，得到磷酸二氢钾产品并复产氯化铵。采用该工艺生产的产品中含有一定量的氯化钾和氯化铵，产品纯度较中和法低，且质量受氯化钾原料影响较大。该工艺目前处于工业化初级阶段，尚不成熟，但在生产成本方面有一定优势。

上述几种生产工艺，采用热法磷酸与离子膜氢氧化钾中和得到的磷酸二氢钾产品质量最佳，完全达到工业级产品指标。为降低生产成本，复分解法采用的是工业磷酸盐和工业氯化钾为原料，萃取法采用的是工业磷酸和工业氯化钾为原料，由于引入了氯化钾，产品中氯离子含量较高，钠含量也较高，产品不能完全满足工业级产品要求，主要用作水溶性肥料用途。

农业用磷酸一铵分传统法和料浆法两种工艺，有粒状和粉状两种产品，总养分为52-64％(N+P₂O₅)，水溶性磷占有效磷的70-87％。

由于农业用磷酸一铵是未经彻底精制的初级产品，其单位磷价格远低于工业磷酸(包括热法和湿法磷酸)，因此用农业用磷酸一铵为原料制取磷酸二氢钾在成本上有较大优势。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种利用农业用磷酸一铵生产工业级磷酸二氢钾的方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：农业用磷酸一铵经溶解、过滤得到磷酸一铵溶液，氨化为磷酸二铵，籍此除去农业用磷酸一铵中的阳离子杂质，再辅助以其他组合方法除去其他杂质；利用磷酸二铵与强碱氢氧化钾反应生成磷酸氢二钾，实现铵钾的转换,氨只是除去杂质的媒介；最后用热法磷酸中和得到高品质的工业级磷酸二氢钾产品。