CN109231179A - 一种磷酸二氢钾制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种磷酸二氢钾制备方法，包括以下步骤：（1）磷矿分解；（2）压滤；（3）粗制；（4）精制。本发明用磷矿作为原料，大大降低了生产成本，而且本发明的工艺路线短，产品回收率高，副产物硫酸钙沉淀也可出售，提高了经济效益。

Description

一种磷酸二氢钾制备方法
技术领域
本发明涉及一种磷酸盐生产技术领域，特别涉及一种磷酸二氢钾制备方法。
背景技术
磷酸二氢钾是一种用途广泛的无色或白色带光泽的斜方体无机盐，应用于农业，医药，食品等行业。在农业上，作为无氯型磷、钾二元高效复合肥使用，适用于各种土壤和作物，在抵御干热风和防止倒伏等方面有显著效果；在医药上用于化学试剂，化学原料药，营养剂等；食用级的磷酸二氢钾用于制造烘焙物，味精、发酵粉，此外磷酸二氢钾还可以作为合成清酒的调味剂等。现有技术中，磷酸二氢钾的制备方法主要有中和法、结晶法、离子交换法和复分解法，但是现有生产工艺的成本都比较高，亟需一种生产成本低的制备方法。
发明内容
本发明的目的是针对背景技术中存在的缺点和不足作出改进和创新，提供一种磷酸二氢钾制备方法，该方法能降低成产成本，简化工艺流程，而且不产生无用副产品。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：一种磷酸二氢钾制备方法，包括以下步骤：
（1）磷矿分解：将粉碎选矿后的磷矿粉加与工业级的盐酸混合，在45~55℃条件下反应，制得原液；
（2）压滤：将原液压滤后，取滤液待用；
（3）粗制：将硫酸钾粉末与原液的滤液搅拌混合，在110~120℃条件下完全反应后，压滤制得磷酸二氢钾粗品；
（4）精制：在磷酸二氢钾粗品中加入活性炭，搅拌30~40min后，压滤收集磷酸二氢钾溶液，将磷酸二氢钾溶液在80~90℃的条件下浓缩，将浓缩后的磷酸二氢钾溶液通过真空结晶制得磷酸二氢钾。
优选的，步骤（1）中所述粉碎选矿后的磷矿粉加与工业级的盐酸按1:10的摩尔比混合。
优选的，步骤（3）中所述硫酸钾粉末的质量是原液质量的0.5倍。
优选的，步骤（4）中所述活性炭的质量是粗品质量的0.4~0.6倍。
优选的，步骤（4）中所述磷酸二氢钾溶液浓缩至原有体积的50~60%。
本发明技术方案是利用粉碎选矿后的磷矿份与工业级的盐酸发生复分解反应，生成磷酸、氯化钙的混合溶液和氟化氢气体，其化学反应方程式为：
Ca5F(PO4)3+10HCl=3H3PO4+5CaCl2+HF↑
反应后生成的磷酸、氯化钙的混合溶液压滤后，再与硫酸钾粉末混合反应，生产磷酸二氢钾溶液、硫酸钙沉淀和氯化氢气体，其化学反应方程式为：
K2SO4+CaCl2=2KCl+CaSO4↓
KCl+H3PO4=KH2PO4+HCl↑
本发明的优点及有益效果：
本发明用磷矿作为原料，大大降低了生产成本，而且本发明的工艺路线短，产品回收率高，副产物硫酸钙沉淀也可出售，提高了经济效益。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种磷酸二氢钾制备方法，包括以下步骤：
（1）磷矿分解：将粉碎选矿后的磷矿粉加与工业级的盐酸按1:10的摩尔比混合，在45℃的条件下反应，制得原液；
（2）压滤：将原液压滤后，取滤液待用；
（3）粗制：将0.5倍原液质量的硫酸钾粉末与原液的滤液搅拌混合，在110℃条件下完全反应后，压滤制得磷酸二氢钾粗品；
（4）精制：在磷酸二氢钾粗品中加入0.4倍粗品质量的活性炭，搅拌30min后，压滤收集磷酸二氢钾溶液，将磷酸二氢钾溶液在80℃的条件下浓缩至原有体积的50%，将浓缩后的磷酸二氢钾溶液通过真空结晶制得磷酸二氢钾。
实施例2
一种磷酸二氢钾制备方法，包括以下步骤：
（1）磷矿分解：将粉碎选矿后的磷矿粉加与工业级的盐酸按1:10的摩尔比混合，在50℃的条件下反应，制得原液；
（2）压滤：将原液压滤后，取滤液待用；
（3）粗制：将0.5倍原液质量的硫酸钾粉末与原液的滤液搅拌混合，在115℃条件下完全反应后，压滤制得磷酸二氢钾粗品；
（4）精制：在磷酸二氢钾粗品中加入0.5倍粗品质量的活性炭，搅拌35min后，压滤收集磷酸二氢钾溶液，将磷酸二氢钾溶液在85℃的条件下浓缩至原有体积的55%，将浓缩后的磷酸二氢钾溶液通过真空结晶制得磷酸二氢钾。
实施例3
一种磷酸二氢钾制备方法，包括以下步骤：
（1）磷矿分解：将粉碎选矿后的磷矿粉加与工业级的盐酸按1:10的摩尔比混合，在55℃的条件下反应，制得原液；
（2）压滤：将原液压滤后，取滤液待用；
（3）粗制：将0.5倍原液质量的硫酸钾粉末与原液的滤液搅拌混合，在120℃条件下完全反应后，压滤制得磷酸二氢钾粗品；
（4）精制：在磷酸二氢钾粗品中加入0.6倍粗品质量的活性炭，搅拌40min后，压滤收集磷酸二氢钾溶液，将磷酸二氢钾溶液在90℃的条件下浓缩至原有体积的60%，将浓缩后的磷酸二氢钾溶液通过真空结晶制得磷酸二氢钾。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种磷酸二氢钾制备方法，其特征在于以下步骤：
（1）磷矿分解：将粉碎选矿后的磷矿粉加与工业级的盐酸混合，在45~55℃条件下反应，制得原液；
（2）压滤：将原液压滤后，取滤液待用；
（3）粗制：将硫酸钾粉末与原液的滤液搅拌混合，在110~120℃条件下完全反应后，压滤制得磷酸二氢钾粗品；
（4）精制：在磷酸二氢钾粗品中加入活性炭，搅拌30~40min后，压滤收集磷酸二氢钾溶液，将磷酸二氢钾溶液在80~90℃的条件下浓缩，将浓缩后的磷酸二氢钾溶液通过真空结晶制得磷酸二氢钾。
2.根据权利要求1所述的一种磷酸二氢钾制备方法，其特征在于步骤（1）中所述粉碎选矿后的磷矿粉加与工业级的盐酸按1:10的摩尔比混合。
3.根据权利要求1所述的一种磷酸二氢钾制备方法，其特征在于步骤（3）中所述硫酸钾粉末的质量是原液质量的0.5倍。
4.根据权利要求1所述的一种磷酸二氢钾制备方法，其特征在于步骤（4）中所述活性炭的质量是粗品质量的0.4~0.6倍。
5.根据权利要求1所述的一种磷酸二氢钾制备方法，其特征在于步骤（4）中所述磷酸二氢钾溶液浓缩至原有体积的50~60%。
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