用含鎂量高的磷酸生產磷酸二銨的方法
2023-07-11 18:39:21 2
專利名稱：用含鎂量高的磷酸生產磷酸二銨的方法
專利說明用含鎂量高的磷酸生產磷酸二銨的方法 本發明涉及磷肥的生產方法，具體來說，涉及磷酸二銨的生產方法。眾所周知，溼法磷酸生產是以磷礦石為主要原料的，磷礦石中氧化鎂含量的該高低決定了溼法磷酸中含鎂量的高低。通常用於生產高濃度磷肥或磷復肥如磷酸一銨、磷酸二銨、重過磷酸鈣，要求磷礦石的質量為MgO/P2O5＜5％；在生產磷酸二銨時，則要求磷酸中氧化鎂含量不超過1％。使用含鎂量高的磷酸生產磷肥，會由於磷酸在生產過程中產生含鎂磷酸復鹽而帶來一系列的問題，例如在預中和轉鼓造粒磷酸二銨的生產裝置中，當磷酸中氧化鎂含量超過1.5％後，由於產品中含鎂磷酸復鹽的含量增加，會導致造粒工序出造粒機團塊增多，從而帶來以下問題①團塊內水份在乾燥過程中難以排出，從而增加乾燥系統的負荷，降低生產裝置的生產能力；②團塊內水份高會使產品輸送、篩分、破碎系統堵頻繁，影響系統的開機率；③由於產品內磷酸鎂復鹽含量的增加，會導致半成品強度差，產品緻密度低，孔隙率高。無法具有圓潤和透明的外觀。因此工藝上將氧化鎂含量超過1.5％的磷酸視為含鎂量高的磷酸。
可見磷礦石中氧化鎂含量是磷礦石質量的重要指標。對於氧化鎂含量高的磷礦石，人們選用配礦的方式對氧化鎂含量進行控制。但這必然限制了高鎂磷礦石的使用。磷礦石作為一種不可再生的資源，日益要求人們對之合理使用。目前取得的研究成果有上海化工研究院開發的「含鎂高的磷酸制粉粒磷酸一銨」(CN85100476)，四川大學開發的「高鎂磷礦製備磷酸氫鈣的方法」(CN1485269)。迄今為止還沒有用含鎂高的磷酸生產磷酸二銨的報導。本發明目的在於提供一種用含鎂量高的磷酸生產磷酸二銨的方法，以擴大高鎂磷礦石的使用範圍，合理地應用磷礦資源。
發明人在生產實踐中，發現在磷酸二銨生產過程中，磷酸在氨化時磷酸中含鎂復鹽的完全生成時間在2小時左右，也即就意味著氨化過程越短，氨化磷酸料漿中所含的含鎂磷酸復鹽也就越少。而用預中和槽轉鼓造粒法生產磷酸二銨，尾氣洗滌和中和反應時間控制再短也需要45分鐘以上。因此為保證能有更短的磷酸氨化時間，必須選擇另一種生產工藝。
經過比較，發明人選擇管式反應器進行含鎂量高的磷酸進行磷酸二銨的生產，因為管式反應品反應時間短，氨化反應時間只有1-2秒鐘，含鎂復鹽幾乎未生成。但是，如果生產過程中，進入管式反應器的磷酸為經洗滌吸收系統粉塵及氨、氟後的磷酸，則由於洗滌過程中酸被部份氨預先進行了中和酸中含鎂復鹽已以開始生成，無法達到降低產品中氧化鎂復鹽的效果。
基於以上認識，發明人提供的用含鎂量高的磷酸生產磷酸二銨的方法在常規工藝基礎上，該方法還具有以下要素(1)選擇管式反應器作為含鎂量高磷酸的氨化設備，即將磷酸和氨在該反應器中迅速進行中和；(2)進入管式反應器生產磷酸二銨的磷酸為無中和度的磷酸，進入預中和槽的磷酸為洗滌酸；(3)管式反應器的生產負荷控制在總生產量的80％以上，預中和槽生產量控制在總生產量的20％以下，以控制磷酸二銨外觀的圓潤度和具有較好的結晶態。
採用本發明的方法，可以使用含鎂量在1.5％～2.5％的溼法磷酸生產出合格的磷酸二銨產品，從而開拓了氧化鎂含量高的磷礦石的應用途徑；而且生產的產品與含鎂量低的磷酸在產品外觀上相差不太，產品雖不太圓潤，但結晶感很好，產品具有良好的外觀質量，在市場上能得到用戶的認可，每噸產品可比不採用以上工藝方法生產的磷酸二銨高50---100元左右。可見這一方法不僅具有良好的社會效益，還具有良好的經濟效益。該方法適合用於含鎂量較高磷酸的磷酸二銨生產。以下通過實施例來進一步闡述本發明的方法；實施例將氧化鎂含量為2％的無中和度的磷酸和氨氣分別送入管式反應器進行中和反應，從管式反應器出來的中和液經冷卻、濃縮、乾燥、結晶，得到磷酸二銨產品。
將氧化鎂含量為1.5％～2.0％的經洗滌吸收系統粉塵及氨、氟後的磷酸送入進入預中和槽，用氨進行中和，得到的中和液與上述從管式反應器出來的中和液混合，經冷卻、濃縮、乾燥、結晶，得到磷酸二銨產品。
用無中和度的磷酸生產的磷酸二銨產品佔生產總量的85％，用經洗滌吸收系統粉塵及氨、氟後的磷酸生產的磷酸二銨產品佔生產總量的15％。
權利要求
1用含鎂量高的磷酸生產磷酸二銨的方法，包括中和、濃縮、結晶乾燥等工藝過程，其特徵在於(1)中和工藝過程用管式反應器作為含鎂量高磷酸的氨化設備，即將磷酸和氨在該反應器中迅速進行中和；(2)進入管式反應器生產磷酸二銨的磷酸為無中和度的磷酸，進入預中和槽的磷酸為洗滌酸。
2按照權利要求1所述的方法，其特徵在於管式反應器的生產負荷控制在總生產量的80％以上，預中和槽生產量控制在總生產量的20％以下。
全文摘要
本發明公開了一種用含鎂量高的磷酸生產磷酸二銨的方法，該方法工藝過程用管式反應器作為含鎂量高磷酸的氨化設備，即將磷酸和氨在該反應器中迅速進行中和；進入管式反應器生產磷酸二銨的磷酸為無中和度的磷酸，進入預中和槽的磷酸為洗滌酸。管式反應器的生產負荷控制在總生產量的80％以上，預中和槽生產量控制在總生產量的20％以下。本發明方法可以使用含鎂量在1.5％～2.5％的溼法磷酸生產出合格的磷酸二銨產品，從而拓寬了氧化鎂含量高的磷礦石的應用途徑，而且生產的產品結晶感很好。本方法不僅具有良好的社會效益，還具有良好的經濟效益。該方法適合用於含鎂量較高磷酸的磷酸二銨生產。
文檔編號C01B25/28GK1765734SQ20051000330
公開日2006年5月3日 申請日期2005年11月29日 優先權日2005年11月29日
發明者黎明俊, 戴凌雲, 張軍, 李凱 申請人:貴陽中化開磷化肥有限公司