CN1210840A - 利用湿法磷酸盐废渣生产磷酸铵肥料的方法 - Google Patents
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Abstract
该发明属于一种利用湿法磷酸盐废渣生产磷酸铵肥料的方法。该方法通过湿法磷酸与脱氟渣或碱渣反应后,再与液氨或碳铵反应,最后将所得料浆送入干燥器干燥而成,采用该方法可使产品中水溶P2O5的含量有效地提高到不低于P2O5总量40%的水平。其产品既可直接作为商品肥出售,亦可作为原料肥用于生产多元复混肥。该发明与背景技术相比具有节能10%,降低成本1/3及可提高废渣中P2O5回收利用的价值和商品性,改善生产环境等特点。
Description
本发明属于一种利用湿法磷酸法生产磷酸盐所排出的含磷废渣——饲料磷酸氢钙生产中的脱氟渣和磷酸钠盐生产中的碱渣，作为基料生产磷酸铵肥料的方法。按该方法生产出的磷酸铵，根据其有效成份的含量，既可直接作磷酸铵商品肥直接入市场使用，亦可作为进一步深加工生产多元复混肥的原料肥使用。
在饲料级磷氢钙生产中，发明人通过ZL9105831·9成功地解决了脱氟与饲料级P2O5回收率的问题；而在申请号为94111776.6及94111777.4两件专利申请文件中又解决了饲料磷酸氢钙及磷酸钠、磷酸铵盐等采用磷矿粉与硫酸、盐酸苯取中因碳酸盐及钙磷比例(CaO/P2O5)过大造绩的酸耗高及生产能力低等问题；但对其排出的含磷渣的处理却均未得到解决。在上述工艺中，排出的渣(脱氟渣或碱渣)中不但有氟化物，硫酸盐、倍半氧化物、氧化硅及部分稀有元素等，而且还有FePO4、AlPO4、CuHPO4·2H2O·CaHPO4·2H2O·Ca(H2PO4)2·H2O等不少含磷有用物质。在这些含磷物质中，以P2O5的重量百分比计，其含量一般在15～30％之间。为了将其利用，目前对这些渣的回收处理办法是将其干爆用作粗肥或复混肥的原料。但由于这些物质中所含P2O5大部分为构溶性P2O5，用于生产复混肥时达不到GB15063-94中要求的水溶P2O5应不低于总P2O5含量的40％的要求。对此生产厂家不得不采用加入其它含水溶P2O5较高的成品肥料的方法来满足该标准的要求。因此，采用直接干燥法回收废渣，既不能作为商品肥直接投入市场，而用作复混肥的原料亦受到限制；加之上述渣中因有FePO4、AlPO4的存在；且为立体网状结构；所成滤饼为膏状体，含水量较高，一般均在45～60％之间，难于干燥，输送亦困难，既费工费时，煤耗高，而且生产环境又恶劣。因此上述回收处理方法存在成本高，回收利用难度大，回收产品售价低，商品性差等缺陷。
本发明的目的是在上述湿法磷酸法生产工艺的基础上，进一步完善对其废渣的回收处理工艺。以达到节约能源，降低成本，提高废渣中P2O5回收利用的价值和商品性等目的。
本发明的解决方案是在背景技术生产饲料磷酸氢钙或磷酸盐(包括磷酸一钠，磷酸二钠，磷酸三钠及三聚磷酸钠等)的工艺中，将从过滤分离机分离出的脱氟渣或碱渣与相应工艺流程中的一定量萃取磷酸及含氮(N)原料(液氨、碳铵等)反应，生成一种含磷、氮的肥料——磷酸铵的料浆，其反应原理如下：
Ca(H2PO4)2+2NH4HCO3=2NH4H2PO4+CaCO3+H2O+CO2↑(1)
H3PO4+NH3=NH4H2PO4 (2)
CaHPO4+NH4HCO3=NH4H2PO4+CaCO3↓ (3)
CaSO4·2H2O+2NH4HCO3=(NH4)2SO4+CaCO3↓+H2O+CO2↑ (4)
然后将该反应后的料浆送入喷雾干燥器与热风并流干燥，干燥后所得粉末即为本发明所指的磷酸铵产品。因此，本发明的工艺方法包括：
a、将在湿法磷酸法生产饲料磷酸氢钙或磷酸盐工艺中从过滤分离机分离出的脱氟渣或碱渣送入反应槽，并加入湿法磷酸，搅拌均匀；湿法磷酸的加入量以其含磷量与脱氟渣或碱渣含磷量的总量略大于最终产品要求的含磷量并使最终产品中水溶P2O5占总P2O5比例不低于要求值为准；然后将比按产品要求的含氮量略高的氨水或/和碳铵加入反应槽搅拌均匀或搅拌至泡沫消失(当加入碳铵时)为；
b、将上述反应后的料浆送入喷雾干燥器中与热风并流干燥，干燥温度一般在300℃～500℃范围内为好。
上述水溶P2O5占总P2O5比例不低于要求值是指所加入湿法磷酸的量应使最终产品中水溶P2O5占总P2O5的百分比最好不低于40％。
本发明由于采用相应生产工艺流程中的湿法磷酸及含氮(N)原料对其生产过程中排除的废渣进行加工处理，使其直接成为商品肥或作多元复合肥生产中的原料肥用。从面既为湿法磷酸盐生产中的废渣综合利用开辟了一个有效途径，又改善了生产环境。利用本方法生产的磷酸铵肥料，与同类产品比较可降低成本1/3，降低能耗1/10。因此本发明具综合利用效率高，能耗低，生产成本低，效益较高并可有效改善生产环境等特点。
附图及附图说明
图中：1、反应槽，2、送料泵，3、喷雾干爆器，4、输送机，5、成品贮斗，6、旋风分离器，7、引风机，8、除尘器。
实施例1
在反应槽1中加入3.6吨脱氟渣(其中含水份50％,P2O512.5％)及7.0吨湿法磷酸(含P2O5:18％)，搅拌均匀后，再加入0.55吨液氨(含N:17％)搅拌反应约30分钟，然后用送料泵2将反应后的料浆送入干燥器3中在450～500℃温度下进行离心喷雾干燥。得4.26吨产品，其有效成份为；总P2O540.14％，其中水溶P2O532.86％，N:10.42％；含水(H2O)量为1.5％。
实施例2
同实施例1在反应槽1中加入3.6吨脱氟渣及7.0吨湿法磷酸搅拌均匀后，加入2.66吨碳铵(含N:17.0％)继续搅拌至泡沫消失为止。然后送入喷雾干燥器3，在400～450℃范围内进行喷雾干燥，得4.40吨产品，其有效含量为：总P2O538.9％,N:10.2 8％；其余：H2O:12.5％,CO2:1.0％。
实施例3
在反应槽1中加入同实施例1成份相同的脱氟渣8.2吨及湿法磷酸2.5吨，搅拌均匀后再加入1.35吨碳铵(含N:17.0％)，继续搅拌反应至泡沫消失为止。然后用送料泵2送入干燥器3中，在400～450℃范围内进行喷雾干燥，得4·5吨产品，其含量为：P2O532·75％,N:5·1％H2O2.5％CO2:10.57％。
实施例4
在反应槽1中加入生产磷酸钠盐的碱渣7.30吨(含P2O5:14％，H2O:45％)同时加入湿法磷酸2.5吨(含P2O5:18％)，液氨0.28吨(含N:80％)，搅拌反应均匀止(约30分钟)，然后经输送泵送入干燥器中在350°～450℃温度范围内进行喷雾干燥，得产品4.88吨。产品有效成份：P2O530.16％,N:4.63％,H2O3.0％。
Claims (2)
1、一种用湿法磷酸盐度渣生产磷酸铵肥料的方法，该方法包括：
a、将在湿法磷酸法生产饲料酸氢钙或磷酸盐工艺中从过滤分离出的脱氟渣或碱渣送入反应槽，并加入湿法磷酸搅拌均匀，湿法磷酸的加入量以其含磷量与脱氟渣或碱渣含磷量的总量略大于最终产品要求的含磷量并使最终产品中水溶P2O5占总P2O5比例大于要求值为准；然后将比按产品要求的含氮量略高的氨水或/和碳铵加入反应槽搅拌均匀或搅拌至泡沫消失为止；
b、将上述反应后的料浆送入喷雾干爆器中与热风并流干燥，干燥湿量度一般在300°～500℃范围内为好。
2、按权利要求1所述利用湿法磷酸盐度渣生产磷酸铵肥料的方法，其特征在于所述水溶P2O5占总P2O5比例不低于要求值，是指所加入湿法磷酸的量应使最终产品中水溶P2O5占总P2O5的百分比最好不低于40％。
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