磷酸盐制备方法技术

公开了制备磷酸铵、磷酸钠和／或磷酸钾的方法，该方法包括将磷矿石与硫酸氢铵、硫酸氢钠和／或硫酸氢钾反应。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及制备磷酸铵的方法。还可使用这些方法中的 一些来制 备磷酸钠、磷酸钾或磷酸钩。
技术介绍
将磷矿石(Ca5F(P04)3)与砩酸反应来制备磷酸二氢钩浆料。然后 将该磷酸二氢钩浆料与硫酸反应来制备磷酸和二水硫酸钩(也称作石 骨废料)。使用磷酸来制备磷酸铵、磷酸钓和其它磷酸盐产品。在该 方法中，产生氢氟酸，且相应地必须加入足够的氧化硅来将氢氟酸转 化为挥发性的氟硅酸。因此，当将磷酸蒸发直至最终浓度时，除水外， 显著量的氟硅酸也蒸发。氟硅酸和氢氟酸的酸性仅允许使用具有氟硅 酸收集器和直接接触冷凝器的单效蒸发器。此外，包含残留的硫酸、 磷酸、氢氟酸、氟硅酸以及各种其它杂质中的一种或多种的石骨浆料 导致处理与环境问题。因此，需要提供其中石骨、氢氟酸、氟硅酸和其它废物减少的制 备磷酸铵、磷酸钠或磷酸钾的方法。专利技术概述在第一实施方案中，本专利技术涉及制备磷酸铵、磷酸钠或磷酸钾的 方法。该方法包括将磷矿石与硫酸氢铵、硫酸氢钠或硫酸氢钾在合适 的温度、优选约20。C-约IO(TC的温度下反应，以制备包含磷酸铜和硫 酸铵、硫酸钠或硫酸钾以及二水硫酸钩(石骨)和氟化钩的浆料。过 滤该浆料以将疏酸铵、疏酸钠或硫酸钾从该浆料中除去。剩留的固体 包含磷酸钩、二水石克酸钾(石骨)和氟化钩。将该固体物料与另加的 硫酸氢铵、硫酸氩钠或硫酸氩钾优选在约20℃-约100℃的温度下反应，由此使固体物料中的磷酸钩反应形成磷酸一铵、磷酸一钠或磷酸 一钾以及二水硫酸钙。通过任何方法例如优选过滤将得到的磷酸一铵、 磷酸一钠或磷酸一钾分离。预期磷酸一铵、磷酸一钠或磷酸一钾可具 有高纯度。分离磷酸一铵、磷酸一钠或磷酸一钾后剩留的固体主要包含二水 硫酸钙(石骨)，可用碳酸铵、碳酸钠或碳酸钾对其进行处理，以将 二水硫酸钙(石骨)转化为硫酸铵、硫酸钠或硫酸钾以及碳酸钩。将 碳酸钙分离，并且可将剩余的硫酸铵、硫酸钠或硫酸钾与硫酸反应来 制备可再循环到该方法中的硫酸氬铵、硫酸氬钠或硫酸氲钾。如上所述，该方法还可制备磷酸钠或磷酸钾。这通过在相同的方 法中用硫酸氢钠或疏酸氢钾代替硫酸氢铵来实现。通过上述实施方案制得的磷酸铵、磷酸钠和磷酸钾可照制得的那 样利用，或者可用作制备磷酸二铵、磷酸二钠或磷酸二钾或者其它磷 酸盐例如磷酸钓的中间体。在第二实施方案中，本专利技术涉及制备磷酸铵的另一方法。在该方 法中，将磷矿石(也称作氟代磷灰石)与疏酸氢铵在合适的温度、优选约20。C-约IOO'C下反应，以形成包含磷酸钙、二水硫酸钙(石骨)、 氟化钩和硫酸铵的浆料。通过任何常规方法例如通过过滤将硫酸铵从 该浆料中分离。然后将过滤产生的剩留固体与另加的硫酸氢铵在合适的温度、优选约2ox:-约100。c下反应，以将磷酸钙转化为磷酸一铵和 二水硫酸钓(石骨)。通过任何合适的方法、优选通过过滤将磷酸一 铵与固体分离。预期的是，磷酸一铵可照此使用，或者用作制备磷酸 二铵或其它磷酸盐例如磷酸钙中的中间体。还预期的是，得到的磷酸 一铵可具有高纯度。然后将除去磷酸一铵之后过滤产生的主要是二水疏酸钩(石骨) 和氟化钙的固体用碳酸铵进行处理，以将二水硫酸钩转化为硫酸铵和 碳酸钙。通过任何合适的方法、优选通过过滤将硫酸铵与固体分离， 并且将硫酸铵热分解。更具体地，可将该实施方案中制得的硫酸铵在任何合适的温度下、优选在约lO(TC-约300。C下进行热分解，以制备用于再循环到该方法中供再使用的硫酸氢铵。将碳酸钧作为废物除去。在第三实施方案中，本专利技术涉及制备磷酸铵、磷酸钠或磷酸钾的 另一方法。在该实施方案中，将磷矿石与硫酸氲铵、硫酸氢钠或硫酸氩钾在任何合适的温度下、优选在约20"C-约IOOTC的温度下反应，以 制备包含磷酸钙和硫酸铵、硫酸钠或硫酸钾以及二水硫酸钙(石骨) 和氟化钙的浆料。将该浆料与硫酸在任何合适的温度、优选约20匸-约ioor下反应，由此将浆料中的硫酸盐转化为硫酸氢铵、硫酸氢钠 或硫酸氩钾，并且通过硫酸氢铵、硫酸氢钠或硫酸氢钾将磷酸钓转化 为磷酸一铵、磷酸一钠或磷酸一钾以及二水硫酸钙(石骨)。通过任 何合适的方法、优选通过过滤将磷酸一铵、磷酸一钠或磷酸一钾与固 体分离。将分离磷酸一铵、磷酸一钠或磷酸一钾之后剩留的固体用碳酸铵、 碳酸钠或碳酸钾进行处理，以将二水硫酸钙(石骨)转化为硫酸铵、 石克酸钠或硫酸钾以及碳酸4丐。可将硫酸铵、硫酸钠或石危酸钾与碳酸钙 分离，然后与硫酸反应以制备用于再循环到该方法中供再使用的硫酸 氢铵、硫酸氩钠或硫酸氢钾。预期该实施方案中制得的磷酸一铵、磷酸一钠或磷酸一钾具有高 纯度。磷酸一铵、磷酸一钠或磷酸一钾可照原样使用，或者可用作制 备磷酸二铵、磷酸二钠或磷酸二钾或者其它磷酸盐的中间体。专利技术详述在第一实施方案中，本专利技术涉及制备磷酸铵、磷酸钠或磷酸钾。 该方法包括将磷矿石与硫酸氢铵、硫酸氢钠或硫酸氢钾在任何合适的温度、优选约2o°c-约ioox:的温度下反应，以制备包含磷酸钙和硫酸 铵、硫酸钠或硫酸钾以及二水硫酸钩(石骨)和氟化钙的浆料。过滤 该浆料以将硫酸铵、硫酸钠或硫酸钾从该浆料中除去。剩留的固体包 含礴酸钩、二水硫酸钩(石骨)和氟化钙。将该固体物料与另加的硫 酸氢铵、硫酸氬钠或硫酸氩钾优选在约20"c-约ioox:的温度下反应， 由此使固体物料中的磷酸钙反应形成磷酸一铵、磷酸一钠或磷酸一钾以及二水硫酸钙。通过任何方法例如优选过滤将得到的磷酸一铵、磷酸一钠或磷酸一钾分离。预期磷酸一铵、磷酸一钠或磷酸一钾可具有 高水平纯度。分离磷酸一铵、磷酸一钠或磷酸一钾之后剩留的固体可用碳酸铵、碳酸钠或碳酸钾进行处理，以将二水硫酸钓(石骨)转化为硫酸铵、 硫酸钠或硫酸钾以及碳酸钙。将碳酸钩分离，并且可将剩留的硫酸铵、 硫酸钠或硫酸钾与硫酸反应来制备可再循环到该方法中的硫酸氢铵、 硫酸氩钠或硫酸氩钾。如上所述，该方法还可制备磷酸钠或磷酸钾。这通过在相同的方法中用硫酸氢钠或硫酸氢钾代替硫酸氢铵来实现。通过上述实施方案制得的磷酸铵、磷酸钠和磷酸钾可照制得的那样利用，或者可用作制备磷酸二铵、磷酸二钠和磷酸二钾或其它磷酸 盐的中间体。在第二实施方案中，本专利技术涉及制备磷酸铵的另一方法。在该方法中，将磷矿石(也称作氟代磷灰石)与硫酸氢铵在任何合适的温度、优选约20°C-约100°C的温度下反应，以形成包含磷酸钙、二水石克酸钙 (石骨)、氟化钓和硫酸铵的浆料。通过任何常规方法例如通过过滤 将硫酸铵从该浆料中分离。然后将过滤产生的剩留固体用另加的硫酸氢铵在合适温度、优选约20°C-约100°C下处理，以将磷酸钙转化为磷 酸一铵和二水硫酸4丐(石骨)。通过任何合适的方法、优选通过过滤 将磷酸一铵与固体分离。预期的是，磷酸一铵可照此使用，或者用作 制备磷酸二铵或其它磷酸盐的中间体。还预期的是，得到的磷酸一铵 可具有高水平纯度。然后将除去磷酸一铵之后过滤产生的主要是二水硫酸钙(石骨) 和氟化钧的固体用碳酸铵进行处理，以将二水硫酸钙转化为硫酸铵和 碳酸钾。通过任何合适的方法、优选通过过滤将石克酸铵与固体分离， 并且将疏酸铵热分解。更具体地，可将该实施方案中制得的硫酸铵在任何合适的温度下、优选在约lOO°C-约300°C的温度下进行热分解，以制备用于再循环到该方法中供再使用的硫酸氢铵。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备选自磷酸铵、磷酸钠和磷酸钾的磷酸盐的方法，其包括：（ａ）将磷矿石与选自硫酸氢铵、硫酸氢钠和硫酸氢钾的组分反应，以制备包含磷酸钙、二水硫酸钙、氟化钙和选自硫酸铵、硫酸钠和硫酸钾的硫酸盐的第一浆料，（ｂ）将所述硫酸盐从第一浆料中分离，剩留固体物料，和（ｃ）将已与硫酸盐分离的该固体物料与另加量的所述组分反应，以制备磷酸盐。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：XS孟，P楚巴纳基斯，C桑德森，IC伯特尔，CG韦罗克，
申请(专利权)人：卡吉尔公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]