CN111170894A - 一种用湿法磷酸和磷酸脲母液循环生产磷酸脲的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及化工产品生产技术领域，公开了一种用湿法磷酸和磷酸脲母液循环生产磷酸脲的方法，以湿法磷酸和磷酸脲母液作为原料，对湿法磷酸和磷酸脲母液分别利用组合除杂剂进行净化除杂处理，脱出部分阴阳杂质（F‑、SO4 2‑、As、Pb等杂质）,再将处理后的湿法磷酸和磷酸脲母液按额定比例与尿素进行反应，使得磷酸脲母液可作为原料直接使用，从而连续稳定的生产磷酸脲产品，同时反应后的母液可以循环使用。

Description

一种用湿法磷酸和磷酸脲母液循环生产磷酸脲的方法
技术领域
本发明涉及化工产品生产技术领域，具体涉及一种用湿法磷酸和磷酸脲母液循环生产磷酸脲的方法。
背景技术
目前，磷酸脲的市场前景非常可观,国内外制备磷酸脲产品的方法分别为热法和湿法两种,即磷酸与尿素进行复合反应，反应液经过冷却、结晶、离心分离、干燥得到磷酸脲产品。而利用湿法磷酸生产磷酸脲产品,由于湿法磷酸是以磷矿石和磷酸作为原料直接生产的，其中F-、SO4 2-、Mg2+、Al3+、Fe3+、As、Pb等杂质较多,在生产的磷酸脲产品过程杂质中母液里有蓄积作用，直接使用造成产品生产不稳定。
目前许多利用湿法磷酸生产磷酸脲产品，都要采用分别对湿法磷酸或磷酸脲母液进行单一的净化处理，处理后来生产磷酸脲产品。现在的净化除杂处理的工艺较为复杂，操作难度大，为了保证产品生产正常进行目前一般采用以下工艺路线：1、湿法磷酸与尿素反应，反应液负压下浓缩，经过冷却结晶、洗涤、离心干燥得到磷酸脲产品，磷酸脲母液用作其它产品；2、磷酸脲母液单独加入净化除杂剂处理后，补充部分磷酸与尿素进行反应，再经过浓缩、结晶、离心洗涤、干燥得到磷酸脲产品等生产方法；3、磷酸脲母液单独净化处理后，补充部分尿素进行反应，再经过浓缩、结晶、离心洗涤、干燥得到磷酸脲产品等生产方法。但这些方法会造成母液量增加、生产的磷酸脲质量不稳定。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种用湿法磷酸和磷酸脲母液循环生产磷酸脲的方法，该方法从原料源头用组合除杂净化剂进行净化反应处理，使得磷酸脲母液可作为原料直接使用，从而连续稳定的生产磷酸脲产品，同时反应后的母液可以循环使用。
为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：
一种用湿法磷酸和磷酸脲母液循环生产磷酸脲的方法，该方法包含以下步骤：
分别对湿法磷酸和磷酸脲母液进行除杂，以及
将上述除杂后的湿法磷酸和磷酸脲母液与尿素混合反应。
进一步的，该方法还包含以下步骤：
所述除杂后的湿法磷酸和磷酸脲母液与尿素混合反应后进行离心分离，以及
离心分离得到的母液进行负压浓缩得到磷酸脲浓缩溶液，用于脱杂再使用。
进一步的，所述除杂后的湿法磷酸和磷酸脲母液与尿素混合反应的温度为70±5℃，时间为1.5小时。
进一步的，所述除杂后的湿法磷酸、磷酸脲母液与尿素的添加量按重量比计为1:1：2.3。
进一步的，所述湿法磷酸的除杂包含：
添加净化剂1和脱杂剂2反应的步骤1，以及
添加脱杂剂3反应的步骤2。
进一步的，所述磷酸脲母液的除杂包含：
添加净化剂1和脱杂剂2反应的步骤。
进一步的，所述湿法磷酸、净化剂1和脱杂剂2的添加量按重量比计为100:0.5-1:0.5-1；湿法磷酸和脱杂剂3的添加量按重量比计为100:1-2，所述步骤1的反应温度为80±5℃，反应时间为1.5小时，步骤2的反应温度为80±5℃，反应时间为0.5小时。
进一步的，所述步骤2反应后还包含过滤的步骤，滤渣用于复合肥生产。
进一步的，所述磷酸脲母液、净化剂1和脱杂剂2的添加量按重量比计为100:0.5:0.5，所述反应的温度为70±5℃，时间为1.5小时。
进一步的，所述磷酸脲母液净化后还包含过滤的步骤，滤渣用于复合肥生产。
进一步的，所述湿法磷酸浓度P2O5%≥40%。
进一步的，所述净化剂1为工业级硫化钠或工业级五硫化二磷，脱杂剂2为食品添加剂硅藻土，脱杂剂3为P2O5%≥28%、100目的磷矿粉。
本发明还公开了一种采用上述用湿法磷酸和磷酸脲母液循环生产磷酸脲的方法得到的磷酸脲。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明采用对湿法磷酸和磷酸脲母液分别利用组合除杂剂进行净化除杂处理，脱出部分阴阳杂质（F-、SO4 2-、As、Pb等杂质）,再将处理后的湿法磷酸和磷酸脲母液按额定比例与尿素进行反应，使得磷酸脲母液可作为原料直接使用，得到的磷酸脲产品质量稳定，母液浓缩后继续循环利用。
具体实施方式
为了进一步了解本发明，下面结合具体实施例对本发明方法和效果做进一步详细的说明。有必要在此指出的是本实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员可以根据上述本发明的内容作出一些非本质的改进和调整。
实施例1
一种用湿法磷酸和磷酸脲母液循环生产磷酸脲产品的方法，包括以下步骤：
S1：取湿法磷酸（P2O540%）1000kg，在搅拌下分别加入食品添加剂硅藻土5kg、工业级硫化钠5kg，在80℃反应1.5小时，然后加入10kg100目的磷矿粉，在80℃下反应0.5小时，反应完毕后，趁热压滤，滤液备用，滤渣用于生产复合肥；
S2：取磷酸脲母液1000kg，在搅拌下加入食品添加剂硅藻土5kg、工业级五硫化二磷5kg,升温至65℃反应1.5小时，趁热压滤，滤液备用，滤渣用于生产复合肥；
S3：各取500kg步骤S1、S2得到滤液，搅拌下加入217kg的尿素，在65℃左右反应1.5小时，进行冷却结晶，经过离心分离、干燥得到磷酸脲产品，磷酸脲母液备用；
S4：将S3中的磷酸脲母液在65℃，负压0.04Mpa浓缩，至溶液比重达到1.55左右时，即按照S2进行净化处理。
分析数据：
所有指标检测都按照GB/T27805-2011工业磷酸脲标准的检验方法进行检验。
1、各原料脱杂前后杂质占比如表1所示
表1
Figure 906288DEST_PATH_IMAGE001
。
2、生产的磷酸脲产品指标检测，结果如表2所示
表2
Figure 197592DEST_PATH_IMAGE002
。
从表1、2可看出，本实施例的原料经脱杂处理后，其中的杂质含量明显降低，制得的磷酸脲产品各项指标均满足标准，质量稳定。
实施例2
一种用湿法磷酸和磷酸脲母液循环生产磷酸脲产品的方法，包括以下步骤：
S1：取湿法磷酸（P2O540%）1000kg，在搅拌下分别加入食品添加剂硅藻土5kg、工业级五硫化二磷5kg，在85℃反应1.5小时，然后加入10kg100目的磷矿粉，在85℃下反应0.5小时，反应完毕后，趁热压滤，滤液备用，滤渣用于生产复合肥；
S2：取磷酸脲母液1000kg，在搅拌下加入食品添加剂硅藻土5kg、工业级硫化钠5kg,升温至70℃反应1.5小时，趁热压滤，滤液备用，滤渣用于生产复合肥；
S3：各取500kg步骤S1、S2得到滤液，搅拌下加入256kg的尿素，在70℃左右反应1.5小时，进行冷却结晶，经过离心分离、干燥得到磷酸脲产品，磷酸脲母液备用；
S4：将S3中的磷酸脲母液在65℃，负压-0.06Mpa浓缩，至溶液比重达到1.55左右时，即按照S2进行净化处理。
分析数据：
1、各原料脱杂前后杂质占比如表3所示
表3
Figure 933466DEST_PATH_IMAGE003
。
2、生产的磷酸脲产品指标检测，结果如表4所示
表4
Figure 601208DEST_PATH_IMAGE004
。
从表3、4可看出，本实施例的原料经脱杂处理后，其中的杂质含量明显降低，制得的磷酸脲产品各项指标均满足标准，质量稳定。
实施例3
一种用湿法磷酸和磷酸脲母液循环生产磷酸脲产品的方法，包括以下步骤：
S1：取湿法磷酸（P2O540%）1000kg，在搅拌下分别加入食品添加剂硅藻土10kg、工业级五硫化二磷10kg，在75℃反应1.5小时，然后加入20kg100目的磷矿粉，在75℃下反应0.5小时，反应完毕后，趁热压滤，滤液备用，滤渣用于生产复合肥；
S2：取磷酸脲母液1000kg，在搅拌下加入食品添加剂硅藻土5kg、工业级硫化钠5kg,升温至60℃反应1.5小时，趁热压滤，滤液备用，滤渣用于生产复合肥；
S3：各取500kg步骤S1、S2得到滤液，搅拌下加入241kg的尿素，在60℃反应1.5小时，进行冷却结晶，经过离心分离、干燥得到磷酸脲产品，磷酸脲母液备用；
S4：将S3中的磷酸脲母液在65℃，负压-0.04Mpa浓缩，至溶液比重达到1.55左右时，即按照S2进行净化处理。
分析数据：
1、各原料脱杂前后杂质占比如表5所示
表5
Figure 486731DEST_PATH_IMAGE005
。
2、生产的磷酸脲产品指标检测，结果如表6所示
表6
Figure 948937DEST_PATH_IMAGE006
。
从表5、6可看出，本实施例的原料经脱杂处理后，其中的杂质含量明显降低，制得的磷酸脲产品各项指标均满足标准，质量稳定。
对比例1
与实施例1相比，原料仅为湿法磷酸，未进行脱杂，直接与尿素反应，其余反应参数均不变。
对生产的磷酸脲产品指标检测，结果如表7所示：
表7
Figure 172108DEST_PATH_IMAGE007
。
从表7可看出，本对比例的原料未经脱杂处理后，其中的杂质含量明显较高，母液没有返用，制得的磷酸脲产品除四个指标外均未达到标准。
对比例2
与实施例1相比，仅对磷酸母液先进行脱杂处理，未对湿法磷酸脱杂，其余反应参数均不变。
对生产的磷酸脲产品指标检测，结果如表8所示：
表8
Figure 377961DEST_PATH_IMAGE008
。
从表8可看出，本对比例的母液经脱杂处理后，其中的杂质含量明显较高，制得的磷酸脲产品均未全部达到标准。
对比例3
与实施例1相比原料仅为磷酸脲母液，脱杂后与尿素反应，其余反应参数均不变。
对生产的磷酸脲产品指标检测，结果如表9所示：
表9
Figure 353876DEST_PATH_IMAGE009
。
从表9可看出，本对比例的磷酸脲母液经脱杂处理后，其中的杂质含量明显较高，母液没有返用，制得的磷酸脲产品除三个指标外均未达到标准。
综上所述，只有在以湿法磷酸和磷酸脲母液为原料，并先单独对上述两者分别脱杂处理后再混合与尿素反应，得到的磷酸脲产品质量最稳定，同时产生的磷酸脲母液可循环使用。
以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，但本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种用湿法磷酸和磷酸脲母液循环生产磷酸脲的方法，其特征在于，该方法包含以下步骤：
分别对湿法磷酸和磷酸脲母液进行除杂，以及
将上述除杂后的湿法磷酸和磷酸脲母液与尿素混合反应。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包含以下步骤：
所述除杂后的湿法磷酸和磷酸脲母液与尿素混合反应后进行离心分离，以及
离心分离得到的母液进行负压浓缩得到磷酸脲浓缩溶液，用于脱杂再使用。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述除杂后的湿法磷酸和磷酸脲母液与尿素混合反应的温度为70±5℃，时间为1.5小时。
4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述除杂后的湿法磷酸、磷酸脲母液与尿素的添加量按重量比计为1:1：2.3。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述湿法磷酸的除杂包含：
添加净化剂1和脱杂剂2反应的步骤1，以及
添加脱杂剂3反应的步骤2。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述磷酸脲母液的除杂包含：
添加净化剂1和脱杂剂2反应的步骤。
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述湿法磷酸、净化剂1和脱杂剂2的添加量按重量比计为100:0.5-1:0.5-1；湿法磷酸和脱杂剂3的添加量按重量比计为100:1-2，所述步骤1的反应温度为80±5℃，反应时间为1.5小时，步骤2的反应温度为80±5℃，反应时间为0.5小时。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述磷酸脲母液、净化剂1和脱杂剂2的添加量按重量比计为100:0.5:0.5，所述反应的温度为70±5℃，时间为1.5小时。
9.如权利要求5-8任一所述方法，其特征在于，所述净化剂1为工业级硫化钠或工业级五硫化二磷，脱杂剂2为食品添加剂硅藻土，脱杂剂3为P2O5%≥28%、100目的磷矿粉。
10.一种采用上述任一所述用湿法磷酸和磷酸脲母液循环生产磷酸脲的方法得到的磷酸脲。
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