[发明专利]一种磷铵生产节酸降氨方法

说明书

技术领域

本发明属于磷肥生产技术领域，具体的说，涉及一种磷铵生产节酸降氨方法。

背景技术

我国磷资源居世界第二位。但全国磷矿平均品位仅16.95%，P₂0₅品位大于30%的富矿只有11.08亿吨，由于优质磷矿资源的日益稀缺，2000年国土资源部已将磷矿列为2010年后不能满足国民经济发展需求的20个矿种之一，优质磷矿资源不足将严重制约我国磷肥行业的发展。在这种条件下，面对高杂质磷矿的原料如何生产高浓度磷复肥已成为我们迫切需要解决的难题。

由于国内磷复肥行业的快速发展，磷矿的需求出现较大的缺口，除部份依赖进口外，大部分企业不得不面对利用中低品位磷矿的现实。近年来随着我国磷矿石富矿减少，我公司日益面临高品位磷矿石难于采购的困境。低品位矿石杂质含量相对偏高，对产品质量影响很大，使公司产品磷酸一铵总养份达不到58%。为确保产品养份，在磷铵生产工艺中萃取采用“高温高SO₃”取代原“高温低SO₃”工艺，这样在生成的成品磷酸中就会带入过量的SO₄^2-，为后续的中和增加氨耗，并且在萃取过程中增加硫酸的消耗。本发明利用脱硫槽在磷酸中和前脱除磷酸中过量的SO₄^2-，并将脱硫剂返回萃取槽，达到资源循环利用的目的。

现有技术缺点：磷酸不够纯，其中含有过量的SO₄^2-，而过量的SO₄^2-在磷铵生产过程中易于液氨反应生成（NH₄）₂SO₄带入了杂质，使产品不够纯净。

发明内容

为解决以上技术问题，本发明的目的在于提供一种能去除磷酸中硫酸根离子、降低磷酸生产中硫酸的消耗、提高磷酸产量、降低磷酸生产中液氨的消耗和提高磷铵品质的磷铵生产节酸降氨方法。

本发明的目的是这样实现的：一种磷铵生产节酸降氨方法，包括（A）硫酸法制备磷酸；（B）去除硫酸根两个步骤，其关键在于所述步骤（B）去除硫酸根为：将步骤（A）中的反应原料磷矿浆和反应产物磷酸进行混合反应，硫酸根离子与钙离子结合形成CaSO₄.2H₂O沉淀，从而去除磷酸中含有的硫酸根离子，然后通过淤渣沉降，将固相磷矿浆、CaSO₄.2H₂O与磷酸分离，得到不含硫酸根离子的磷酸，并将所得磷酸通入磷铵生产工艺中，参与磷铵的生产；而沉降形成的淤渣则通入步骤（A）中进行循环利用；所述反应原料磷矿浆和反应产物磷酸混合后发生的反应为：

Ca₅F(PO₄)₃+SO₄^2-+10H₂O=5CaSO₄.2H₂O↓+PO₄^3-+F^-。

上述步骤（A）硫酸法制备磷酸为：将过量的体积分数为98%的浓硫酸和存储于矿浆储槽的磷矿浆加入到萃取槽中充分反应，然后通过过滤器进行过滤，过滤液通入气液分离器，最后分离得到含有硫酸根离子的磷酸；所述萃取槽中发生的反应为：

Ca₅F(PO₄)₃+5H₂SO₄+10H₂O=5CaSO₄.2H₂O↓+3H₃PO₄+HF。

上述步骤（B）去除硫酸根通过脱硫沉降纯化系统进行实现：所述脱硫沉降纯化系统包括通过管道依次串联的脱硫槽、脱硫液输送泵和沉降槽，所述脱硫槽的入料口通过管道分别与所述气液分离器的出料口和所述矿浆储槽出料口连通，所述沉降槽的磷酸出口还连通有磷酸储槽所述磷酸储槽通过管道接入磷铵生产系统。