CN106219506A - 一种用湿法磷酸与氯化钾生产酸式磷酸二氢钾的方法 - Google Patents

一种用湿法磷酸与氯化钾生产酸式磷酸二氢钾的方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于化肥技术领域，涉及一种用湿法磷酸与氯化钾生产酸式磷酸二氢钾的方法。本发明要解决的技术问题是现有磷钾复合肥生产工艺无法获得高P2O5、低K2O的产品。本发明为此提供了一种酸式磷酸二氢钾的生产方法，该方法将湿法磷酸与氯化钾混合制成原料料浆；将料浆温度升温至100～150℃；向原料料浆中通入压缩空气进行气提反应得到产品料浆；将产品料浆进行干燥，即得酸式磷酸二氢钾。本发明方法步骤简便，成本低廉，使用本发明方法生产的酸式磷酸二氢钾肥料，特别适合西北干旱盐碱地使用，具有很好的经济效益和社会效益。

Description

一种用湿法磷酸与氯化钾生产酸式磷酸二氢钾的方法
技术领域
本发明属于化肥生产技术领域，具体涉及一种用湿法磷酸与氯化钾生产酸式磷酸二氢钾的方法。
背景技术
目前，国内磷钾复合肥主要为磷酸二氢钾，磷酸二氢钾的主要制备工艺是利用热法酸与液钾碱进行反应后浓缩结晶获得，该工艺目前比较成熟，但对原料要求较高，而热法酸、液钾碱成本也较高，市售磷酸二氢钾价格也很高，且P2O5≈52％，K2O≈34％，
另外有一种为氮磷钾复合肥，用湿法磷酸生产氮磷钾复合肥的生产工艺一般是用氯化钾与硫酸(直接或者间接加热条件下，或先加热硫酸)，反应生成硫酸氢钾。然后将硫酸氢钾与湿法磷酸混合并用氨中和生成料浆，然后造粒制得粒状复合肥。反应与中和温度均在100℃以上，系统能耗较高，且对于反应设备的质量要求较高，且主含量P2O5偏低。
本领域目前需要开发更经济、高效，且产品质量更好的磷钾水溶肥的生产方法。
发明内容
本发明要解决的技术问题是现在行业内没有一种高P2O5、低K2O的酸性磷钾肥料。酸式磷酸二氢钾的生产方法，该方法包括以下步骤：
a、将湿法磷酸与氯化钾混合制成原料料浆；
b、将料浆温度升温至反应温度100～150℃；
c、向原料料浆中通入压缩空气进行气提反应得到产品料浆；
d、将产品料浆进行干燥，即得酸式磷酸二氢钾；
其中，上述方法步骤a中所述的湿法磷酸与氯化钾按摩尔比P2O5:K2O＝1.8～2.2:1。优选的，用量为按摩尔比2:1。
其中，上述方法步骤b所述的反应温度为100～150℃，反应时间为60～120min。优选的，反应温度为120℃。优选的反应时间为90～120min。
其中，上述方法步骤d雾化前料浆温度应保持在100～150℃。优选的，保温在110～120℃。
其中上述方法步骤d所述的干燥为喷雾干燥。
其中上述方法步骤d所述的雾化进风温度为30～80℃。优选的，所述的冷却为冷却至40～60℃。
此外，上述方法还包括，将步骤c产生并排出的HCl气体生产副产物盐酸的步骤。
本发明的有益效果在于：本发明方法步骤简便，成本低廉使用本发明方法生产的酸式磷酸二氢钾，比传统的磷酸二氢钾吨成本降低1000元以上，主要含磷酸二氢钾、游离磷酸、P2O5：59～61％，K2O：19～21％；PH值在2左右；养分高、酸度高、水溶性好，尤其适用于在碱性土壤施用，防止出现结块。本发明方法生产的酸式磷酸二氢钾水溶性好，便于滴灌使用，在使用过程中能降低了劳动强度，节约水源，特别适合西北干旱盐碱地适用，具有很好的经济效益和社会效益。
附图说明
图1为采用磷酸、氯化钾生产酸式磷酸二氢钾工艺的示意图。
具体实施方式
本发明方法可具体按以下步骤操作：
a、将湿法磷酸与氯化钾按摩尔比P2O5:K2O＝1.8～2.2:1混合制成原料料浆；
b、将料浆温度升温至反应温度100～150℃；
c、向原料料浆中通入压缩空气进行气提反应得到产品料浆；
d、将产品料浆进行低温干燥，即得酸式磷酸二氢钾；
本发明方法涉及的主要的反应原理如下：
KCl+2H3PO4＝H3PO4·KH2PO4+HCl↑
上述方法步骤a中所述的湿法磷酸与氯化钾按摩尔比P2O5:K2O＝1.8～2.2:1。优选的，用量为按摩尔比2:1。
上述方法步骤b所述的反应温度为100～150℃，反应时间为60～120min。优选的，反应温度为120℃。更优选的反应时间为90～120min。
上述方法步骤d雾化前料浆温度应保持在100～150℃，优选的保温110～120℃。
上述方法步骤d所述的干燥为喷雾干燥，雾化进风温度为30～80℃。优选的，所述的冷却为冷却至40～60℃。
此外，上述方法还包括，将步骤c产生并排出的HCl气体生产副产物盐酸的步骤。
以下用实施例对本发明方法进行更具体的说明。
实施例1
将磷酸与氯化钾按P2O5︰K2O＝2︰1的摩尔比于反应罐中混合后升温至120℃，开启引风机并开启压缩空气，向原料料浆中通入压缩空气进行气提，反应时间1h，制得原料浆料；将原料料浆保温在120℃，控制雾化进风温度60℃，喷雾干燥后得到的酸式磷酸二氢钾，各养分质量含量如表1所示。其中的pH值为将所得产品的1％(质量分数)水溶液用PH计检测的结果，下同。
表1
P2O5％ K2O％ pH Cl- 水份％
59.95 19.48 1.99 0.78 1.48
实施例2
将磷酸与氯化钾按P2O5︰K2O＝2.1︰1的摩尔比于反应罐中混合后升温至110℃，开启引风机并开启压缩空气，向原料料浆中通入压缩空气进行气提，反应时间1.5h，制得原料浆料；将原料料浆保温在110℃，控制雾化进风温度40℃，喷雾干燥后得到的酸式磷酸二氢钾，各养分质量含量如表2所示。
表2
P2O5％ K2O％ PH Cl- 水份％
60.88 19.15 1.95 0.55 1.05
实施例3
将磷酸与氯化钾按P2O5︰K2O＝1.9︰1的摩尔比于反应罐中混合后升温至130℃，开启引风机并开启压缩空气，向原料料浆中通入压缩空气进行气提，反应时间2h，制得原料浆料；将原料料浆保温在130℃，控制雾化进风温度50℃，喷雾干燥后得到的酸式磷酸二氢钾，各养分质量含量如表3所示。
表3
P2O5％ K2O％ PH Cl- 水份％
59.05 20.48 2.01 0.96 0.86

Claims (10)

1.酸式磷酸二氢钾的生产方法，该方法包括以下步骤：
a、将湿法磷酸与氯化钾混合制成原料料浆；
b、将料浆温度升温至100～150℃；
c、向原料料浆中通入压缩空气进行气提反应得到产品料浆；
d、将产品料浆进行干燥，即得酸式磷酸二氢钾。
2.根据权利要求1所述的酸式磷酸二氢钾的生产方法，其特征在于：步骤a中所述的湿法磷酸与氯化钾的用量配比为按摩尔比：P2O5:K2O＝1.8～2.2:1。
3.根据权利要求1所述的酸式磷酸二氢钾的生产方法，其特征在于：步骤a中所述的湿法磷酸与氯化钾的用量配比为按摩尔比2:1。
4.根据权利要求1所述的酸式磷酸二氢钾的生产方法，其特征在于：步骤b所述的反应温度为100～150℃，反应时间为60～120min。
5.根据权利要求4所述的酸式磷酸二氢钾的生产方法，其特征在于：步骤b所述的反应温度为115～125℃。
6.根据权利要求4所述的酸式磷酸二氢钾的生产方法，其特征在于：步骤b所述的反应时间为90～120min。
7.根据权利要求1所述的酸式磷酸二氢钾的生产方法，其特征在于：步骤d所述的干燥为喷雾干燥。
8.根据权利要求7所述的酸式磷酸二氢钾的生产方法，其特征在于：步骤d喷雾干燥时控制雾化前料浆温度在100～150℃。
9.根据权利要求7所述的酸式磷酸二氢钾的生产方法，其特征在于：步骤d所述的雾化进风温度为30～80℃。
10.根据权利要求1～10任一项所述的酸式磷酸二氢钾的生产方法，其特征在于：还包括将步骤c产生并排出的HCl气体生产副产物盐酸的步骤。
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