CN1212247A - 碳铵改产磷铵 - Google Patents

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Abstract

碳酸氢铵是我国产量最大的氮肥,含氮量低且易分解,本发明是一种改产碳酸氢铵为高浓度磷氮复合肥磷铵的方法,其特征是使用生产碳酸氢铵的中间产物碳酸铵溶液和本工艺过程中产生的磷石膏为原料,以及酸解磷矿粉的产物为磷酸二氢钙,而非传统方法的磷酸,从而节省了约30%的硫酸消耗,均显著降低了生产成本,副产硫酸铵则提高了经济效益,使得本发明不但工艺过程简单,容易实施并且整体经济效益十分显著。

Description

碳铵改产磷铵
碳铵指碳酸氢铵，磷铵指磷酸一铵或磷酸二铵，本发明是一种改产碳酸氢铵为磷酸一铵或磷酸二铵的方法。
碳酸氢铵为我国产量最大的氮肥，含氮量低且易于分解，近几年来普遍滞销，改产碳酸氢铵为畅销的高浓度磷氮复合肥磷酸一铵或磷酸二铵有重要意义。把碳酸氢铵改产为磷酸一铵或磷酸二铵的现有工艺十分简单，用碳酸氢铵中和磷酸即可，但此法对于制造农用磷酸一铵或磷酸二铵在经济上是不可行的。
本发明的目的，在于提供一种工艺过程较为简单并具有较高经济效益的改产碳酸氢铵为磷酸一铵或磷酸二铵的方法。
本发明的构思是：以生产碳酸氢铵的中间产物碳酸铵溶液与磷石膏反应，分离碳酸钙得硫酸铵溶液，经浓缩冷却结晶分离得付产品硫酸铵。含硫酸铵的母液用水稀释后加入硫酸和磷矿粉进行反应，反应结束后分离磷石膏得磷酸一铵溶液，用氨或碳酸铵中和即得磷酸二铵溶液，可分别制得磷酸一铵或磷酸二铵产品。
具体工艺如下：
(一)制造硫酸铵：用碳酸氢铵生产过程中的中间产物碳酸铵溶液与磷石膏反应，反应式如下：
                    (1)反应用量摩尔比，以碳酸铵的摩尔数为1，则磷石膏里所含CaSO4的摩尔数不少于1，反应需在30-40℃并且搅拌的条件下进行，历时1-1.5小时结束，反应结束后分离碳酸钙，得硫酸铵溶液进行浓缩，再经冷却结晶分离得付产品硫酸铵，含硫酸铵的母液去反应(4)。
(二)制造磷酸一铵或磷铵二铵：
含硫酸铵的母液，加入硫酸和磷矿粉进行反应，首先是硫酸分解磷矿粉，反应式如下：
      (2)生成的Ca(H2PO4)2立即与(NH4)2SO4反应，反应式如下：
      (3)总反应式：
   (4)
含硫酸铵母液应适当添加水，使硫酸加完后，含硫酸浓度为20-30％，搅拌下加入硫酸与磷矿粉，反应用量摩尔比是，硫酸铵∶硫酸∶磷矿粉里所含Ca5F(PO4)3=1.5∶3.5∶1，反应在室温并且搅拌的条件下进行，反应至物料的PH值不再升高时结束。反应结束后分离磷石膏后得磷酸一铵溶液，经浓缩造粒干燥得磷酸一铵产品，磷酸一铵溶液浓缩后用氨或碳酸铵中和，应控制最终PH不大于8，再经造粒干燥得碳酸二铵产品。
附图是整个工艺流程示意。
下面结合附图进一步叙述本发明的实施例：
在反应釜里加入由分离9而来的含硫酸铵母液14，加入水11搅拌下加入硫酸12，和磷矿粉13，进行反应4，反应结束后去分离2，得磷酸一铵溶液15，去浓缩3，浓缩后可以直接去造粒干燥6制得磷酸一铵17，也可以经中和5，用氨或碳酸铵16进行中和，中和后去造粒干燥6制得磷酸二铵18，由分离2所得磷石膏20去反应1与碳酸铵溶液19反应，反应结束后经分离7，废料碳酸钙21排放，硫酸铵溶液22去浓缩、冷却、结晶8，再经分离9得付产品硫酸铵10，含硫酸铵母液14去反应4。
本发明工艺过程比较简单，全部常温反应，实施容易。以碳酸氢铵的中间产物碳酸铵溶液为原料，并且利用了废料磷石膏，从而降低了原料成本，酸解磷矿粉的产物为磷酸二氢钙，而不是传统方法的磷酸，因而节省了约30％的硫酸，进一步降低了生产成本，付产硫酸铵则显著提高了效益。本发明不但把滞销的低效易分解的碳铵，改产为畅销的和高效的磷氮复合肥磷铵，而且有较高的经济效益，对于优化我国的化肥结构也有重要意义。

Claims (2)

1、一种改产碳酸氢铵为磷酸一铵或磷酸二铵的方法，其特征是以生产碳酸氢铵的中间产物碳酸铵溶液与磷石膏反应，反应结束后，分离碳酸钙得硫酸铵溶液，经浓缩、冷却、结晶、分离得付产品硫酸铵，含硫酸铵的母液加入硫酸与磷矿粉后，硫酸分解磷矿粉得到磷酸二氢钙，磷酸二氢钙立即与硫酸铵反应，结束后分离磷石膏得磷酸一铵，磷酸一铵用氨或碳酸铵中和则得磷酸二铵，磷石膏回用于制造硫酸铵。
2、一种如权利要求1所述的方法，制造硫酸铵的反应，反应用量摩尔比，以碳酸铵的摩尔数为1，则磷石膏里所含CaSO4的摩尔数不小于1，反应需控温30-40℃并且搅拌的条件下进行，历时1-1.5小时结束，制造磷酸一铵的反应，反应用量摩尔比是，硫酸铵∶硫酸∶磷矿粉里所含Ca5F(pO4)3=1.5∶3.5∶1，反应在室温并且搅拌的条件下进行，反应至物料的PH值不再升高时结束，结束后分离磷石膏得磷酸一铵溶液，用氨或碳酸铵中和磷酸一铵制磷酸二铵，应控制最终PH值不大于8。
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