CN101857466B - 磷酸二铵低氟粒状产品的生产方法 - Google Patents

磷酸二铵低氟粒状产品的生产方法 Download PDF

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Abstract

磷酸二铵低氟粒状产品的生产方法，该方法包括：(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％、氟的质量分数≤0.4％的预处理磷酸，与磷酸质量分数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0.7％；(2)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，以压缩空气吹出预中和料浆中部分HF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，喷浆造粒，生产磷酸二铵低氟粒状产品。本方法克服了用萃取磷酸生产磷酸二铵低氟粒状产品的技术难题，产品品质好，能够满足海内外市场的需要。适用于既有净化湿法磷酸装置又有萃取磷酸装置、生产磷酸二铵的厂家。

Description

磷酸二铵低氟粒状产品的生产方法
技术领域
本发明涉及磷肥，具体来说，涉及磷酸二铵产品。
背景技术
传统的用预中和喷浆造粒法生产的粒状磷酸二铵产品，氟含量高于1％，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，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，这已成为磷酸二铵低氟粒状产品生产的一个技术难题。
现有的专利技术中，只有2件涉及粒状磷酸二铵生产方法的申请件，它们是：88104525.X号《磷酸二铵的制造方法》和88107319.9号《粉粒状磷酸二铵制造新方法》。但这些技术未涉及所述磷酸二铵产品的含氟量，按照这些方案，难以生产磷酸二铵低氟粒状产品。
发明内容
本发明的目的在于提供一种磷酸二铵低氟粒状产品的生产方法，以解决降低磷酸二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：
SiF2- 6+4OH-+(n-2)H2O＝＝＝SiO2.nH2O+6F-
因此，只要酸中含氟量低于0.7％以内，就可以达到生产磷酸二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，然后用传统的磷酸二铵装置和生产工艺，即可生产磷酸二铵低氟粒状产品。
发明人提供的磷酸二铵低氟粒状产品的生产方法，包括：
(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0.7％；
(2)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，用压缩空气吹出预中和料浆中部分含氟气体；
(3)中和、造粒：采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1.45-1.58，按照常规工艺喷浆造粒，生产磷酸二铵低氟粒状产品。
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×0.4％≤0.7％(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，
0.4％是预处理磷酸含氟的质量分数，
0.7％是预设混合后磷酸含氟的质量分数；
得出：Y≤(1.5％-0.7％)X/0.4％
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是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。
本发明方法克服了用萃取磷酸生产磷酸二铵低氟粒状产品的技术难题，产品品质好，能够满足海内外市场的需要。本方法适用于既有净化湿法磷酸装置又有萃取磷酸装置、生产磷酸二铵的厂家。
附图说明
附图为增加空气吹出装置的预中和槽示意图。
图中：1为反应器，2为喷浆泵，3为进酸管，4为空气吹出装置；5为气氨管，6为氨洗涤系统抽风管。
具体实施方式：
瓮福磷肥厂磷酸二铵分厂生产低氟磷酸二铵产品的实施例如下：
首先从净化磷酸厂打来经过脱氟、脱硫的预处理酸，其磷酸质量分数为52％～54％、氟质量分数为0.4％以下；而磷酸二铵分厂生产的普通湿法磷酸，即萃取酸的含氟质量分数为1％～1.5％。
设普通湿法磷酸为比重为1.6、质量分数为48％，送酸量为40m3/h；预处理酸的比重为1.65、质量分数为52％，预处理酸为Y；萃取磷酸中氟的质量分数按1.5％计，预处理酸中氟含量按0.4％计，则按照如下计算所需预处理酸：
X×1.5％+Y×0.4％≤0.7％(X+Y)
则Y≤(1.5％-0.7％)X/0.4％
计算如下：原料酸中含氟量为：X×1.5％＝40×1.6×1.5％＝0.96
则Y≤(1.5％-0.7％)×0.96/0.4％
Y≤1.92
预处理酸量为：1.92/1.65＝1.163m3/h
预处理酸与原料酸的比例为：Y/X＝40/1.163＝0.029，因此每加入一定量的萃取磷酸，需加入0.029倍的预处理酸即可达到生产磷酸二铵低氟产品的要求。
按照以上比例配酸之后，混合酸先在预中和槽中用氨进行预中和，槽中的空气吹出装置，以20m3/h的速率将压缩空气量注入到反应器中，吹出预中和料浆中部分HF气体。
最后，采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1.45-1.58，按照常规工艺喷浆造粒，生产磷酸二铵低氟粒状产品。

Claims (3)

1.磷酸二铵低氟粒状产品的生产方法，其特征包括：
(1)配酸：用净化湿法磷酸过程中生产的经脱氟、脱硫预处理磷酸与普通的萃取磷酸按比例混合，使混合酸的含氟质量分数低于0.7％；所述预处理的磷酸中磷酸质量分数为52％～54％、氟质量分数≤0.4％；所述普通的萃取磷酸中磷酸质量分数为48％、氟质量分数为1％～1.5％；
(2)吹气：混合酸先在预中和槽中用氨进行预中和，槽中增设空气吹出装置，将压缩空气注入到反应器中，吹出预中和料浆中部分HF气体；
(3)中和、造粒：采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1.45-1.58，按照常规工艺喷浆造粒，生产磷酸二铵低氟粒状产品。
2.按照权利要求1所述的生产方法，其特征在于所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×0.4％≤0.7％(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，
0.4％是预处理磷酸含氟的质量分数，
0.7％是预设混合后磷酸含氟的质量分数；
得出：Y≤(1.5％-0.7％)X/0.4％。
3.按照权利要求1所述的生产方法，其特征在于所述压缩空气是按20m3/h的速率注入到反应器中。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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SU1520059A1 (ru) * 1986-08-19 1989-11-07 В.И.Левераш, ВоМоРонкин и В.И.Жебелев Способ получени кормового диаммонийфосфата
CN1039777A (zh) * 1988-07-26 1990-02-21 郭湘泗 磷酸二铵的制造方法
CN1154350A (zh) * 1996-01-08 1997-07-16 肥城市磷铵厂 利用萃取磷酸、二次分解磷矿新工艺

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