CN107720713B - 一种湿法磷酸制备磷酸二氢铵并联产磷酸二氢钾的方法 - Google Patents

一种湿法磷酸制备磷酸二氢铵并联产磷酸二氢钾的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及化学工程技术领域，涉及工业冷却结晶技术领域，具体的是湿法磷酸制备磷酸二氢铵并联产磷酸二氢钾的方法；包括以下步骤：(1)脱硫反应(2)一次中和(3)二次中和(4)浓缩(5)结晶(6)复分解(7)结晶(8)重结晶(9)后处理；本研究以湿法磷酸为原料，采用特殊的湿法磷酸净化工艺‑湿法磷酸氨法净化工艺，使得过去难去除的杂质阳、阴离子通过快速沉淀析出方式分离出去，实现了湿法磷酸的廉价净化和IMAP和IMKP生产同步，湿法磷酸直接制备工业级磷酸二氢铵并联产工业级磷酸二氢钾工艺中离心滤渣及部分滤液经调浆后用于NPK复合肥生产，实现装置无废渣、废水及废气排放。

Description

一种湿法磷酸制备磷酸二氢铵并联产磷酸二氢钾的方法
技术领域
本发明涉及化学工程技术领域，涉及工业冷却结晶技术领域，具体的是湿法磷酸制备磷酸二氢铵并联产磷酸二氢钾的方法。
背景技术
工业级磷酸二氢铵简称TMAP，分子式NH4H2PO4，无色透明正方晶系晶体，易溶于水，微溶于醇，不溶于丙酮，在空气中较稳定，加热至100℃时有小部分分解。广泛用作滴灌肥料、医药、酵母培养碳素营养源、饲料添加剂、阻燃剂及灭火剂等，工业级磷酸二氢钾(IMKP)作为磷酸盐工业的重要产品之一，广泛应用于抗菌素培养剂、饲料添加剂、催化剂及高端农用肥料等，磷矿属于不可再生资源，随着国际市场对工业级磷酸二氢铵，工业级磷酸二氢钾产品需求量日益增大，和世界高品位磷矿资源的迅速枯竭，导致该产品的价格居高不下。
IMAP和IMKP生产方法分为热法磷酸氨化法和湿法磷酸净化法，上述工艺技术综合效益较差，生产技术水平较低，热法磷酸和湿法净化磷酸是一类需要消耗大量能源或有机溶剂的高能耗高风险产品，在能源日趋紧张及环保意识逐步强化的当今，采用低能耗、生产成本比热法磷酸或湿法净化磷酸中和法低20％-30％的湿法磷酸直接制备高效、高附加值、环境友好的IMAP和IMKP产品，具有非常好的经济、社会效益和生态效益，如申请号201610220771.0《湿法磷酸生产磷酸二氢铵的方法》一种湿法磷酸生产磷酸二氢铵的方法，具体步骤为：以湿法磷酸中和液为初始原料，将其浓缩至密度为1.36～1.38g/cm3的浓缩液后倒入结晶器中开始冷却结晶反应，在240～350r/min的搅拌速率下于95℃加入平均粒度为 120～280μm的晶种控制磷酸二氢铵结晶成核，降温至70℃恒温结晶反应 10～360min使细小晶体均匀成长，降温至50℃恒温结晶反应10～180min使晶体充分成长，再降温至35～40℃恒温结晶反应10～180min使晶体完全成长，然后过滤，洗涤，干燥，得到晶形完整、粒度分布均匀且平均粒度为730～1000μm的磷酸二氢铵晶体；如申请号201510621781.0《一种湿法磷酸制备磷酸二氢钾方法》将湿法磷酸经过两步反应，制备磷酸二氢钾，首先将湿法磷酸与氨水反应，调节料浆的pH值在3.0-7.0之间，使得湿法磷酸中的Fe、Al等阳离子以及F、Si等阴离子杂质得到去除，达到了净化湿法磷酸的目的，然后利用净化后的磷铵料浆与氢氧化钾、碳酸钾或者碳酸氢钾进行反应，在真空度为0-0.01MPa，85-95℃的温度进行蒸发结晶制备高品质的磷酸二氢钾；但是目前的湿法磷酸直接制备时无法实现IMAP和IMKP联产。
发明内容
本发明为解决上述技术问题，提供了一种湿法磷酸制备磷酸二氢铵并联产磷酸二氢钾的方法。
具体是通过以下技术方案来实现的：
一种湿法磷酸制备磷酸二氢铵并联产磷酸二氢钾的方法，包括以下步骤：
(1)脱硫反应：先用工业水稀释湿法磷酸，再在70～80℃下，将磷矿浆与所述稀释料按1～1.2：1的摩尔比混合，搅拌时间≥30min，停止搅拌，通过离心机分离，得脱硫渣和脱硫清液；磷矿浆作为脱硫剂不仅降低了湿法磷酸中硫酸根的含量，而且提升了磷酸浓度，同时也脱除了磷酸中的部分硅和氟，脱硫反应效果显著。
(2)一次中和：将脱硫清液泵入一次中和器中，加入液氨，调节溶液pH值为4.5～5.0，反应温度为90～100℃，再通过离心机分离，得一次中和渣和一次中和清液；湿法磷酸进行氨中和反应过程中绝大部分铁、铝、镁及氟等杂质在不同 pH值条件下生成不同类型的非水溶性复杂化合物，一次中和反应使料浆中的铁、铝脱除率达80％左右，镁脱除率达30％左右。
(3)二次中和：将一次中和清液泵入二次中和器中，加入液氨，调节溶液 pH值为8.5～9.0，再通过离心机分离，得二次中和渣和二次中和清液；为了去除碱性条件下脱除滤液中影响产品外观的硅、氟及影响水溶磷的镁等残余杂质离子，二次中和反应使料浆中的镁脱除率达85％以上，硅脱除率达80％左右，氟脱除率达40％以上，避免直接一次中和反应料浆直接进行浓缩结晶，导致IMAP产品易结块，且产品养分不稳当的情况，通过二次中和后，IMAP产品不易结块，且产品中水溶磷含量及总养分达到国家标准。
(4)浓缩：用高纯磷酸调节二次中和清液的pH值为4.3～4.5，得调节料，然后将调节料泵入多效闪蒸室内依次循环，在100～110℃条件下进行浓缩，得磷酸二氢铵浓缩料；在浓缩时对温度进行限定，使得料浆处于非饱和区域，避免结晶的发生，同时，有助于对后续冷却结晶操作的控制。
(5)结晶：将磷酸二氢铵浓缩料送至结晶器，在30r/min的速度下进行搅拌，当浓缩料温度降至75℃时，将搅拌速度降至5r/min，待温度降至常温后，再通过离心机分离，得磷酸二氢铵晶体和磷酸二氢铵母液，将磷酸二氢铵晶体通过干燥机干燥即制得含水量≤0.30％工业级磷酸二氢铵；通过调整搅拌速度控制IMAP晶体大小均匀度，加速不稳定晶核的溶解，促使稳定晶核的产生，当体系中产生大量均匀的IMAP晶核时，降低搅拌速度，避免晶体间的碰撞及碎晶的产生，促使晶核与饱和溶液间的传质，稳定晶核的成长速度。
(6)复分解：用工业水将磷酸二氢铵母液稀释后，加入氯化钾使得磷酸二氢铵和氯化钾的摩尔比为1：1.4～1.6，升温至90～100℃，反应2h后，通过离心机分离，得复分解渣和复分解清液，用高纯磷酸调节复分解清液的pH值为4.0～4.5，再通过多效闪蒸室内依次循环，得磷酸二氢钾浓缩料；
(7)结晶：将磷酸二氢钾浓缩料送至结晶器，待温度降至50～55℃后，通过离心机分离，得磷酸二氢钾晶体和结晶液；
(8)重结晶：将磷酸二氢钾晶体送至重结晶室，再通过离心机分离得磷酸二氢钾重结晶体和重结晶液，将磷酸二氢钾重结晶体通过干燥机干燥即制得含水量≤0.30％工业级磷酸二氢钾；
(9)后处理：脱硫渣、一次中和渣、二次中和渣、复分解渣和结晶液送入调浆槽调浆，然后送至NPK复合肥生产车间，将重结晶液送入复分解反应槽循环使用。
所述的稀释湿法磷酸，是指用工业水将酸度为45％的湿法磷酸稀释成酸度为25％的过程。
所述的磷矿浆，含水量为30～38％，比重≥1.8。
所述的一次中和，其反应中和度为1.10～1.12。
所述的二次中和，其反应中和度为2.11～2.13。
所述的磷酸二氢铵浓缩料，其比重≥1.35。
所述的脱硫渣，其P2O5含量为5.11％；所述一次中和渣，其P2O5含量为30.11％， N含量为5.75％；所述的二次中和渣，其P2O5含量为35.70％，N含量为7.66％；所述的结晶液，其成分含量如下：w(P2O5)＝7.67％,w(K2O)＝11.22％,w(N)＝3.22％, w(Cl)＝13.09％。
所述的干燥机，其床体温度≤120℃，干燥机尾气温度为40～60℃。
原理说明：浓缩后的二水法湿法磷酸中含有大量金属离子杂质，如Mg2+、 Ca2+、Fe3+、Al3+、SO42-及SiF62-等，在湿法磷酸与氨中和反应过程中，这些杂质将生成多种复杂化合物，并将严重影响料浆粘度以及磷铵产品组成、物性和 P2O5溶解性等。
含有大量杂质的湿法磷酸与氨中和反应过程中可发生如下反应：
(1)、H3PO4+NH3→NH4H2PO4
(2)、H2SO4+NH3+NH4H2PO4→NH4HSO4·NH4H2PO4
(3)、H3SiF6+2NH3→(NH4)2SiF6
(4)、(Fe,Al)3(H2O)H8(PO4)6·6H2O+NH3→(Fe,Al)3NH4H8(PO4)6·6H2O+H2O
(5)、(Fe,Al)3(H2O)H8(PO4)6·6H2O+3Mg(H2PO4)2+H2SiF6+9NH3→ 6NH4H2PO4+3(Fe,Al)MgNH4(HPO4)2F2+SiO2+5H2O
(6)、NH4HSO4·NH4H2PO4+NH3→(NH4)2SO4+NH4H2PO4
(7)、6(Fe,Al)3MgNH4(HPO4)2F2+(NH4)2SiF6+4NH3+2H2O→ 6(Fe,Al)Mg(NH4)2(HPO4)2F3+SiO2
(8)、Mg(H2PO4)+NH3→MgHPO4+NH4H2PO4
(9)、(Fe,Al)3NH4H8(PO4)6·6H2O+2NH3→4.5H2O+ 3(Fe,Al)NH4(HPO4)2·0.5H2O
(10)、NH4H2PO4+NH3→(NH4)2HPO4
(11)、MgHPO4+(NH4)2HPO4+4H2O→Mg(NH4)2(HPO4)2·4H2O
(12)、Mg(NH4)2(HPO4)2·4H2O→MgNH4PO4·H2O+NH4H2PO4+3H2O
(13)、CaSO4·2H2O+2NH3+H3PO4→CaHPO4+(NH4)2SO4+2H2O
(14)、5CaHPO4+2NH3+H2O→Ca5(PO4)3OH+2NH4H2PO4
上述反应都与生成磷酸二铵的反应平行进行，在pH值较低时(pH≈2.5)形成水溶性化合物(反应式(1)-(3))和枸溶性复合物(反应式(4)-(5))。当pH 值升高到4.35则生成铁、铝复合物(反应式(7)和(9))，同时析出枸溶性的磷酸二钙和二镁盐(反应式(8)和(13))，进一步氨化到pH>5.6则生成磷酸二钙、磷酸铵镁和不溶性羟基磷灰石，所生成沉淀的组成和量，都随着氨化反应的进行而不断变化。研究湿法磷酸氨化中和反应工艺实现酸中阴阳离子杂质沉淀析出，并通过特殊的强制性渣酸分离技术除去酸中氨化反应生成的沉淀物，实现湿法磷酸净化与IMAP生产同步进行。
IMKP复分解化学反应式为：
NH4H2PO4+KCl＝KH2PO4+NH4Cl
该方法的实质是正磷酸的铵盐中的H2PO4-与氯化钾中的K+，通过复分解反应生成KH2PO4。由于副产物NH4Cl等的生成，该法得不到较纯的磷酸二氢钾产品，因此，必须分离出副产品以降低成本或循环使用，反应后的料液可以根据 NH4Cl-KH2PO4-H2O的系统相图分离出KH2PO4。
综上所述，本发明的有益效果在于：本研究以湿法磷酸为原料，采用特殊的湿法磷酸净化工艺-湿法磷酸氨法净化工艺，使得过去难去除的杂质阳、阴离子通过快速沉淀析出方式分离出去，实现了湿法磷酸的廉价净化和IMAP和IMKP生产同步，IMAP生产工艺采用先进的两步法中和工艺、多效顺流浓缩工艺及IMAP快速结晶工艺，生产的IMAP产品达到国标优等品指标要求。IMKP生产以IMAP结晶母液副产物为主要原料，实现IMAP与IMKP耦合生产，显著降低IMKP生产原料成本，变废为宝，实现湿法磷酸高效梯级利用。IMKP生产工艺采用先进的复分解反应工艺、多效顺流浓缩工艺及IMKP快速结晶工艺，钾源采用农用级氯化钾，原料成本显著降低，且实现IMKP复分解反应与料浆净化反应同步进行。生产的IMKP产品达到国标一等品指标要求。湿法磷酸直接制备工业级磷酸二氢铵并联产工业级磷酸二氢钾工艺中离心滤渣及部分滤液经调浆后用于NPK复合肥生产，实现装置无废渣、废水及废气排放，该工艺技术经济和社会效益显著，具有广泛推广价值。
附图说明
图1:湿法磷酸直接制备工业级磷酸二氢铵并联产工业级磷酸二氢钾工艺流程图
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，但本发明并不局限于这些实施方式，任何在本实施例基本精神上的改进或代替，仍属于本发明权利要求所要求保护的范围。
实施例1
一种湿法磷酸制备磷酸二氢铵并联产磷酸二氢钾的方法，包括以下步骤：
(1)脱硫反应：用工业水将酸度为45％的湿法磷酸稀释成酸度为25％，再在 70℃下，将含水量为30％，比重为1.8的磷矿浆与所述稀释料按1：1的摩尔比混合，搅拌30min，停止搅拌，通过离心机分离，得脱硫渣和脱硫清液；
(2)一次中和：将脱硫清液泵入一次中和器中，加入液氨，调节溶液pH值为4.5，反应温度为90℃，反应终点为中和度达到1.10，再通过离心机分离，得一次中和渣和一次中和清液；
(3)二次中和：将一次中和清液泵入二次中和器中，加入液氨，调节溶液 pH值为8.5，反应终点为反应中和度达到2.11，再通过离心机分离，得二次中和渣和二次中和清液；
(4)浓缩：用高纯磷酸调节二次中和清液的pH值为4.3，得调节料，然后将调节料泵入多效闪蒸室内依次循环，在100℃条件下进行浓缩，得比重为1.35的磷酸二氢铵浓缩料；
(5)结晶：将磷酸二氢铵浓缩料送至结晶器，在30r/min的速度下进行搅拌，当浓缩料温度降至75℃时，将搅拌速度降至5r/min，待温度降至常温后，再通过离心机分离，得磷酸二氢铵晶体和磷酸二氢铵母液，将磷酸二氢铵晶体通过干燥机干燥即制得含水量为0.30％工业级磷酸二氢铵；
(6)复分解：用工业水将磷酸二氢铵母液稀释后，加入氯化钾使得磷酸二氢铵和氯化钾的摩尔比为1：1.4，升温至90℃，反应2h后，通过离心机分离，得复分解渣和复分解清液，用高纯磷酸调节复分解清液的pH值为4.0，再通过多效闪蒸室内依次循环，得磷酸二氢钾浓缩料；
(7)结晶：将磷酸二氢钾浓缩料送至结晶器，待温度降至50℃后，通过离心机分离，得磷酸二氢钾晶体和结晶液；
(8)重结晶：将磷酸二氢钾晶体送至重结晶室，再通过离心机分离得磷酸二氢钾重结晶体和重结晶液，将磷酸二氢钾重结晶体通过干燥机干燥即制得含水量为0.30％工业级磷酸二氢钾；
(9)后处理：脱硫渣、一次中和渣、二次中和渣、复分解渣和结晶液送入调浆槽调浆，然后送至NPK复合肥生产车间，将重结晶液送入复分解反应槽循环使用。
实施例2
一种湿法磷酸制备磷酸二氢铵并联产磷酸二氢钾的方法，包括以下步骤：
(1)脱硫反应：用工业水将酸度为45％的湿法磷酸稀释成酸度为25％，再在 80℃下，将含水量为38％，比重为1.85的磷矿浆与所述稀释料按1.2：1的摩尔比混合，搅拌32min，停止搅拌，通过离心机分离，得脱硫渣和脱硫清液；
(2)一次中和：将脱硫清液泵入一次中和器中，加入液氨，调节溶液pH值为5.0，反应温度为100℃，反应终点为中和度达到1.12，再通过离心机分离，得一次中和渣和一次中和清液；
(3)二次中和：将一次中和清液泵入二次中和器中，加入液氨，调节溶液 pH值为9.0，反应终点为反应中和度达到2.13，再通过离心机分离，得二次中和渣和二次中和清液；
(4)浓缩：用高纯磷酸调节二次中和清液的pH值为4.5，得调节料，然后将调节料泵入多效闪蒸室内依次循环，在110℃条件下进行浓缩，得比重为1.38的磷酸二氢铵浓缩料；
(5)结晶：将磷酸二氢铵浓缩料送至结晶器，在30r/min的速度下进行搅拌，当浓缩料温度降至75℃时，将搅拌速度降至5r/min，待温度降至常温后，再通过离心机分离，得磷酸二氢铵晶体和磷酸二氢铵母液，将磷酸二氢铵晶体通过干燥机干燥即制得含水量为0.28％工业级磷酸二氢铵；
(6)复分解：用工业水将磷酸二氢铵母液稀释后，加入氯化钾使得磷酸二氢铵和氯化钾的摩尔比为1：1.6，升温至100℃，反应2h后，通过离心机分离，得复分解渣和复分解清液，用高纯磷酸调节复分解清液的pH值为4.5，再通过多效闪蒸室内依次循环，得磷酸二氢钾浓缩料；
(7)结晶：将磷酸二氢钾浓缩料送至结晶器，待温度降至55℃后，通过离心机分离，得磷酸二氢钾晶体和结晶液；
(8)重结晶：将磷酸二氢钾晶体送至重结晶室，再通过离心机分离得磷酸二氢钾重结晶体和重结晶液，将磷酸二氢钾重结晶体通过干燥机干燥即制得含水量为0.25％工业级磷酸二氢钾；
(9)后处理：脱硫渣、一次中和渣、二次中和渣、复分解渣和结晶液送入调浆槽调浆，然后送至NPK复合肥生产车间，将重结晶液送入复分解反应槽循环使用。
实施例3
一种湿法磷酸制备磷酸二氢铵并联产磷酸二氢钾的方法，包括以下步骤：
(1)脱硫反应：用工业水将酸度为45％的湿法磷酸稀释成酸度为25％，再在 75℃下，将含水量为32％，比重为1.82的磷矿浆与所述稀释料按1.1：1的摩尔比混合，搅拌35min，停止搅拌，通过离心机分离，得脱硫渣和脱硫清液；
(2)一次中和：将脱硫清液泵入一次中和器中，加入液氨，调节溶液pH值为4.8，反应温度为95℃，反应终点为中和度达到1.11，再通过离心机分离，得一次中和渣和一次中和清液；
(3)二次中和：将一次中和清液泵入二次中和器中，加入液氨，调节溶液 pH值为8.8，反应终点为反应中和度达到2.12，再通过离心机分离，得二次中和渣和二次中和清液；
(4)浓缩：用高纯磷酸调节二次中和清液的pH值为4.4，得调节料，然后将调节料泵入多效闪蒸室内依次循环，在105℃条件下进行浓缩，得比重为1.38的磷酸二氢铵浓缩料；
(5)结晶：将磷酸二氢铵浓缩料送至结晶器，在30r/min的速度下进行搅拌，当浓缩料温度降至75℃时，将搅拌速度降至5r/min，待温度降至常温后，再通过离心机分离，得磷酸二氢铵晶体和磷酸二氢铵母液，将磷酸二氢铵晶体通过干燥机干燥即制得含水量为0.25％工业级磷酸二氢铵；
(6)复分解：用工业水将磷酸二氢铵母液稀释后，加入氯化钾使得磷酸二氢铵和氯化钾的摩尔比为1：1.5，升温至95℃，反应2h后，通过离心机分离，得复分解渣和复分解清液，用高纯磷酸调节复分解清液的pH值为4.3，再通过多效闪蒸室内依次循环，得磷酸二氢钾浓缩料；
(7)结晶：将磷酸二氢钾浓缩料送至结晶器，待温度降至53℃后，通过离心机分离，得磷酸二氢钾晶体和结晶液；
(8)重结晶：将磷酸二氢钾晶体送至重结晶室，再通过离心机分离得磷酸二氢钾重结晶体和重结晶液，将磷酸二氢钾重结晶体通过干燥机干燥即制得含水量为0.25％工业级磷酸二氢钾；
(9)后处理：脱硫渣、一次中和渣、二次中和渣、复分解渣和结晶液送入调浆槽调浆，然后送至NPK复合肥生产车间，将重结晶液送入复分解反应槽循环使用。
实施例4
一种湿法磷酸制备磷酸二氢铵并联产磷酸二氢钾的方法，包括以下步骤：
(1)脱硫反应：用工业水将酸度为45％的湿法磷酸稀释成酸度为25％，再在 70℃下，将含水量为38％，比重为1.82的磷矿浆与所述稀释料按1.2：1的摩尔比混合，搅拌30min，停止搅拌，通过离心机分离，得脱硫渣和脱硫清液；
(2)一次中和：将脱硫清液泵入一次中和器中，加入液氨，调节溶液pH值为4.5，反应温度为90℃，反应终点为中和度达到1.12，再通过离心机分离，得一次中和渣和一次中和清液；
(3)二次中和：将一次中和清液泵入二次中和器中，加入液氨，调节溶液 pH值为8.5，反应终点为反应中和度达到2.13，再通过离心机分离，得二次中和渣和二次中和清液；
(4)浓缩：用高纯磷酸调节二次中和清液的pH值为4.3，得调节料，然后将调节料泵入多效闪蒸室内依次循环，在110℃条件下进行浓缩，得比重为1.35的磷酸二氢铵浓缩料；
(5)结晶：将磷酸二氢铵浓缩料送至结晶器，在30r/min的速度下进行搅拌，当浓缩料温度降至75℃时，将搅拌速度降至5r/min，待温度降至常温后，再通过离心机分离，得磷酸二氢铵晶体和磷酸二氢铵母液，将磷酸二氢铵晶体通过干燥机干燥即制得含水量为0.30％工业级磷酸二氢铵；
(6)复分解：用工业水将磷酸二氢铵母液稀释后，加入氯化钾使得磷酸二氢铵和氯化钾的摩尔比为1：1.4，升温至100℃，反应2h后，通过离心机分离，得复分解渣和复分解清液，用高纯磷酸调节复分解清液的pH值为4.0，再通过多效闪蒸室内依次循环，得磷酸二氢钾浓缩料；
(7)结晶：将磷酸二氢钾浓缩料送至结晶器，待温度降至55℃后，通过离心机分离，得磷酸二氢钾晶体和结晶液；
(8)重结晶：将磷酸二氢钾晶体送至重结晶室，再通过离心机分离得磷酸二氢钾重结晶体和重结晶液，将磷酸二氢钾重结晶体通过干燥机干燥即制得含水量为0.30％工业级磷酸二氢钾；
(9)后处理：脱硫渣、一次中和渣、二次中和渣、复分解渣和结晶液送入调浆槽调浆，然后送至NPK复合肥生产车间，将重结晶液送入复分解反应槽循环使用。
实施例5
一种湿法磷酸制备磷酸二氢铵并联产磷酸二氢钾的方法，包括以下步骤：
(1)脱硫反应：用工业水将酸度为45％的湿法磷酸稀释成酸度为25％，再在 80℃下，将含水量为30％，比重为1.85的磷矿浆与所述稀释料按1：1的摩尔比混合，搅拌35min，停止搅拌，通过离心机分离，得脱硫渣和脱硫清液；
(2)一次中和：将脱硫清液泵入一次中和器中，加入液氨，调节溶液pH值为5.0，反应温度为90℃，反应终点为中和度达到1.12，再通过离心机分离，得一次中和渣和一次中和清液；
(3)二次中和：将一次中和清液泵入二次中和器中，加入液氨，调节溶液 pH值为9.0，反应终点为反应中和度达到2.11，再通过离心机分离，得二次中和渣和二次中和清液；
(4)浓缩：用高纯磷酸调节二次中和清液的pH值为4.5，得调节料，然后将调节料泵入多效闪蒸室内依次循环，在100℃条件下进行浓缩，得比重为1.38的磷酸二氢铵浓缩料；
(5)结晶：将磷酸二氢铵浓缩料送至结晶器，在30r/min的速度下进行搅拌，当浓缩料温度降至75℃时，将搅拌速度降至5r/min，待温度降至常温后，再通过离心机分离，得磷酸二氢铵晶体和磷酸二氢铵母液，将磷酸二氢铵晶体通过干燥机干燥即制得含水量为0.28％工业级磷酸二氢铵；
(6)复分解：用工业水将磷酸二氢铵母液稀释后，加入氯化钾使得磷酸二氢铵和氯化钾的摩尔比为1：1.6，升温至90℃，反应2h后，通过离心机分离，得复分解渣和复分解清液，用高纯磷酸调节复分解清液的pH值为4.5，再通过多效闪蒸室内依次循环，得磷酸二氢钾浓缩料；
(7)结晶：将磷酸二氢钾浓缩料送至结晶器，待温度降至55℃后，通过离心机分离，得磷酸二氢钾晶体和结晶液；
(8)重结晶：将磷酸二氢钾晶体送至重结晶室，再通过离心机分离得磷酸二氢钾重结晶体和重结晶液，将磷酸二氢钾重结晶体通过干燥机干燥即制得含水量为0.28％工业级磷酸二氢钾；
(9)后处理：脱硫渣、一次中和渣、二次中和渣、复分解渣和结晶液送入调浆槽调浆，然后送至NPK复合肥生产车间，将重结晶液送入复分解反应槽循环使用。

Claims (4)

1.一种湿法磷酸制备磷酸二氢铵并联产磷酸二氢钾的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)脱硫反应：先用工业水稀释湿法磷酸，再在70～80℃下，将磷矿浆与所述稀释料按1～1.2：1的摩尔比混合，搅拌时间≥30min，停止搅拌，通过离心机分离，得脱硫渣和脱硫清液；
(2)一次中和：将脱硫清液泵入一次中和器中，加入液氨，调节溶液pH值为4.5～5.0，反应温度为90～100℃，再通过离心机分离，得一次中和渣和一次中和清液；
(3)二次中和：将一次中和清液泵入二次中和器中，加入液氨，调节溶液pH值为8.5～9.0，再通过离心机分离，得二次中和渣和二次中和清液；
(4)浓缩：用高纯磷酸调节二次中和清液的pH值为4.3～4.5，得调节料，然后将调节料泵入多效闪蒸室内依次循环，在100～110℃条件下进行浓缩，得磷酸二氢铵浓缩料；
(5)结晶：将磷酸二氢铵浓缩料送至结晶器，在30r/min的速度下进行搅拌，当浓缩料温度降至75℃时，将搅拌速度降至5r/min，待温度降至常温后，再通过离心机分离，得磷酸二氢铵晶体和磷酸二氢铵母液，将磷酸二氢铵晶体通过干燥机干燥即制得含水量≤0.30％工业级磷酸二氢铵；
(6)复分解：用工业水将磷酸二氢铵母液稀释后，加入氯化钾使得磷酸二氢铵和氯化钾的摩尔比为1：1.4～1.6，升温至90～100℃，反应2h后，通过离心机分离，得复分解渣和复分解清液，用高纯磷酸调节复分解清液的pH值为4.0～4.5，再通过多效闪蒸室内依次循环，得磷酸二氢钾浓缩料；
(7)结晶：将磷酸二氢钾浓缩料送至结晶器，待温度降至50～55℃后，通过离心机分离，得磷酸二氢钾晶体和结晶液；
(8)重结晶：将磷酸二氢钾晶体送至重结晶室，再通过离心机分离得磷酸二氢钾重结晶体和重结晶液，将磷酸二氢钾重结晶体通过干燥机干燥即制得含水量≤0.30％工业级磷酸二氢钾；
(9)后处理：脱硫渣、一次中和渣、二次中和渣、复分解渣和结晶液送入调浆槽调浆，然后送至NPK复合肥生产车间，将重结晶液送入复分解反应槽循环使用；
所述的一次中和，其反应中和度为1.10～1.12；
所述的二次中和，其反应中和度为2.11～2.13；
所述的磷矿浆，含水量为30～38％，比重≥1.8；
所述的干燥机，其床体温度≤120℃，干燥机尾气温度为40～60℃。
2.如权利要求1所述的湿法磷酸制备磷酸二氢铵并联产磷酸二氢钾的方法，其特征在于，所述的稀释湿法磷酸，是指用工业水将酸度为45％的湿法磷酸稀释成酸度为25％的过程。
3.如权利要求1所述的湿法磷酸制备磷酸二氢铵并联产磷酸二氢钾的方法，其特征在于，所述的磷酸二氢铵浓缩料，其比重≥1.35。
4.如权利要求1所述的湿法磷酸制备磷酸二氢铵并联产磷酸二氢钾的方法，其特征在于，所述的脱硫渣，其P2O5含量为5.11％；所述一次中和渣，其P2O5含量为30.11％，N含量为5.75％；所述的二次中和渣，其P2O5含量为35.70％，N含量为7.66％；所述的结晶液，其成分含量如下：w(P2O5)＝7.67％,w(K2O)＝11.22％,w(N)＝3.22％,w(Cl)＝13.09％。
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