用湿法磷酸生产磷酸二氢钾的方法技术

本发明专利技术公开了一种用湿法磷酸生产磷酸二氢钾的方法，向湿法磷酸中依次加入磷矿浆和碳酸钡，使磷酸中硫酸根离子的浓度降至0.5g/L,静置沉降后取上层清液酸为精脱硫稀磷酸，用辛胺和辛醇按照任意比例混合而成的复合萃取剂萃取上述精脱硫稀磷酸，静置分相，耦合磷酸的有机相为萃取液，剩余磷酸为萃余液；向上述萃取液中加入氯化钾进行反应，静置分相，下层为磷酸二氢钾粗溶液、上层为富含盐酸及少量磷酸和氯化钾的有机相；磷酸二氢钾粗溶液过滤后，向滤液中加入氢氧化钾调节溶液pH约为6，静置沉降后滤去杂质得磷酸二氢钾精溶液；向上述磷酸二氢钾精溶液中加净化磷酸调节pH为4‑5，所得溶液浓缩结晶过滤干燥得到磷酸二氢钾产品。工艺流程简单，成本低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用湿法磷酸生产磷酸二氢钾的方法，属于溶剂萃取法生产磷酸二氢钾工艺。
技术介绍
磷酸二氢钾在工农业生产中有着广泛的用途。工业上用作缓冲剂、强化剂、调味剂等。农业上磷酸二氢钾是高浓度磷钾肥，对农作物增产增收效果明显。磷酸二氢钾还是全水溶性高效喷施肥，广泛用于喷施、滴管系统。目前，磷酸二氢钾的生产方法主要有中和法、复分解法、溶剂萃取法等。国内采用溶剂萃取法生产磷酸二氢钾的工艺流程为：湿法磷酸脱硫、脱氟，再用有机溶剂萃取净化，净化过程产生的萃取酸渣用来生产肥料；净化后的磷酸加入氯化钾水溶液和有机溶剂进行萃取分离，水溶液为磷酸二氢钾的溶液、浓缩干燥后得磷酸二氢钾产品，富含氯离子的有机相通氨反萃后有机相可以作为萃取剂循环使用、水溶液浓缩干燥得氮磷钾三元复合肥。该法需要采用两种有机溶剂，有两个阶段的萃取过程，运营成本高。另外有采用湿法磷酸溶剂萃取法得到净化酸之后，用氨中和得到磷酸二氢铵溶液，之后再加入氯化钾进行复分解反应。该法得到的磷酸二氢钾产品纯度不是很好，需要二次结晶。由此可见，现有技术都存在除杂不彻底、母液不能得到合理利用、萃取剂消耗多，使得磷收率偏低、生产成本增加，这些都是本领域亟待解决的问题。
技术实现思路
针对现有的问题，本专利技术的目的在于提供一种用湿法磷酸生产磷酸二氢钾的方法、生产成本低、工艺简单、杂质去除彻底。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案是这样的：一种用湿法磷酸生产磷酸二氢钾的方法，包括如下步骤：a、向湿法磷酸中加入磷矿浆反应，使磷酸中硫酸根离子的浓度降至8g/L以下，静置沉降后取上层清液酸；b、向上层清液酸中加入碳酸钡继续反应，使磷酸中硫酸根离子的浓度降至0.5g/L,静置沉降后取上层清液酸为精脱硫稀磷酸；c、用辛胺和辛醇按照任意比例混合而成的复合萃取剂萃取上述精脱硫稀磷酸，静置分相，耦合磷酸的有机相为萃取液，剩余磷酸为萃余液；d、向上述萃取液中加入氯化钾进行反应，静置分相，下层为磷酸二氢钾粗溶液、上层为富含盐酸及少量磷酸和氯化钾的有机相；e、步骤d中磷酸二氢钾粗溶液过滤后，向滤液中加入氢氧化钾调节溶液pH约为6，静置沉降后滤去杂质得磷酸二氢钾精溶液；f：向上述磷酸二氢钾精溶液中加净化磷酸调节pH为4-5，所得溶液浓缩结晶、过滤、干燥得到磷酸二氢钾产品，滤液为磷酸二氢钾母液。采用上述方案，增加步骤a和b能起到去除硫酸根的作用，并且硫酸根杂质去除更彻底，步骤c采用辛胺和辛醇复合溶剂作为萃取剂，辛胺为碱性，能起到去除氟和氯(氟在碱性条件下能与阳离子络合，生成氟硅酸铁铝等沉淀)，减少了脱氟工序，降低成本。采用复合萃取剂先富集磷酸，之后与氯化钾混合后再去掉盐酸，只萃取一次，降低了生产成本，其次，萃余酸的品质较原酸变化不大，减轻了后续磷铵生产系统负荷。上述方案中：步骤c中复合萃取剂与精脱硫稀磷酸的相比为1:2—1；4之间，反应温度为50-70℃，反应时间为30-40min。上述方案中，所述复合萃取剂中，辛胺和辛醇的体积比为6:4-8:1。能满足足够的辛胺参与反应。上述方案中，步骤d中氯化钾与萃取液中P2O5的摩尔比在1.03—1.05之间，反应温度为50-70℃，反应时间为20-40min。上述方案中，步骤c中的萃余液中P2O5含量约为18-20％，后续用于磷铵或喷浆造粒复合肥的生产。萃余酸的品质较原酸变化不大，减轻了后续磷铵生产系统负荷。上述方案中，向步骤d中富含盐酸及少量磷酸和氯化钾的有机相中加入氨水调节pH为7-8，反应温度为50-70℃，反应时间为20-40min，静置分相，下层液体浓缩得氮磷钾三元复合肥副产品；上层为萃取剂相，作为步骤c中的萃取剂循环使用。上述方案中：步骤f中的磷酸二氢钾母液返回步骤d中进行萃取分相的反应。本专利技术的有益效果是：与现有技术相比，本专利技术增加了步骤a和b的脱硫工序，使得本专利技术所得产品中硫酸根杂质的除去更加彻底；本专利技术复合萃取剂来先富集磷酸，之后与氯化钾混合后再去掉盐酸，只需萃取一次，减少了磷酸净化萃取剂的使用，降低了生产成本；并且萃余酸品质较原酸变化不大，减轻了后续磷铵生产系统的负荷；再次，采用复合萃取剂萃取时，氟离子也以沉淀形式从磷酸二氢钾的溶液分离出来，减少了脱氟工序，进一步降低了成产成本。得到的产品质量好。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术做进一步的描述：实施例1一种用湿法磷酸生产磷酸二氢钾的方法，按照如下步骤完成：a、向1000kg湿法磷酸中加入50kg水分含量为35％的磷矿浆，在80℃下搅拌反应2h，使磷酸中硫酸根离子的浓度降至8g/L以下，静置沉降后取上层清液酸。b、向800kg上层清液酸中加入13.8kg碳酸钡，使磷酸中硫酸根离子的浓度降至0.5g/L,静置沉降后取上层清液酸为精脱硫稀磷酸。c、用辛胺和辛醇按照体积比4:1的比例混合而成的复合萃取剂萃取上述精脱硫稀磷酸，复合萃取剂与精脱硫稀磷酸的体积比为1:2，反应温度为50℃，反应时间为30min，静置分相时间为20-30min。耦合磷酸的有机相为萃取液，剩余磷酸为萃余液。萃余液中P2O5含量约为18-20％，后续用于磷铵或喷浆造粒复合肥的生产。d、向上述萃取液中加入氯化钾溶液进行反应，萃取液与氯化钾溶液的体积比为2:1，氯化钾与萃取液中P2O5的摩尔比为1.03，反应温度为50℃，反应时间为40min，静置分相时间为20-30min下层为磷酸二氢钾粗溶液、上层为富含盐酸及少量磷酸和氯化钾的有机相。富含盐酸及少量磷酸和氯化钾的有机相中加入氨水调节pH为7-8，反应温度为50-70℃，反应时间为20-40min，静置分相，下层液体浓缩得氮磷钾三元复合肥副产品；上层为萃取剂相，作为步骤c中的萃取剂循环使用。e、步骤d中磷酸二氢钾粗溶液过滤后，向滤液中加入氢氧化钾调节溶液pH约为6，静置沉降后滤去杂质得磷酸二氢钾精溶液。f：向上述磷酸二氢钾精溶液中加净化磷酸调节pH为4，所得溶液浓缩结晶过滤干燥得到磷酸二氢钾产品，滤液为磷酸二氢钾母液。磷酸二氢钾母液返回步骤d中进行萃取分相的反应。测所得磷酸二氢钾产品中P2O5含量为51.06％，K2O含量为33.9％。实施例2一种用湿法磷酸生产磷酸二氢钾的方法，按照如下步骤完成：a、向1000kg湿法磷酸中加入50kg水分含量为35％的磷矿浆，在80℃下搅拌反应2h，使磷酸中硫酸根离子的浓度降至8g/L以下，静置沉降后取上层清液酸。b、向800kg上层清液酸中加入13.8kg碳酸钡，使磷酸中硫酸根离子的浓度降至0.5g/L,静置沉降后取上层清液酸为精脱硫稀磷酸。c、用辛胺和辛醇按照体积比8:1的比例混合而成的复合萃取剂萃取上述精脱硫稀磷酸，复合萃取剂与精脱硫稀磷酸的体积比为1:4，反应温度为70℃，反应时间为40min，静置分相时间为20-30min。耦合磷酸的有机相为萃取液，剩余磷酸为萃余液。萃余液中P2O5含量约为18-20％，后续用于磷铵或喷浆造粒复合肥的生产。d、向上述萃取液中加入氯化钾溶液进行反应，萃取液与氯化钾溶液的体积比为2:1，氯化钾与萃取液中P2O5的摩尔比为1.05，反应温度为70℃，反应时间为20min，静置分相时间为20-30min下层为磷酸二氢钾粗溶液、上层为富含盐酸及少量磷酸和氯化钾的有机相。富含盐酸及少本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用湿法磷酸生产磷酸二氢钾的方法，包括如下步骤：a、向湿法磷酸中加入磷矿浆反应，使磷酸中硫酸根离子的浓度降至8g/L以下，静置沉降后取上层清液酸；b、向上层清液酸中加入碳酸钡继续反应，使磷酸中硫酸根离子的浓度降至0.5g/L,静置沉降后取上层清液酸为精脱硫稀磷酸；c、用辛胺和辛醇按照任意比例混合而成的复合萃取剂萃取上述精脱硫稀磷酸，静置分相，耦合磷酸的有机相为萃取液，剩余磷酸为萃余液；d、向上述萃取液中加入氯化钾进行反应，静置分相，下层为磷酸二氢钾粗溶液、上层为富含盐酸及少量磷酸和氯化钾的有机相；e、步骤d中磷酸二氢钾粗溶液过滤后，向滤液中加入氢氧化钾调节溶液pH约为6，静置沉降后滤去杂质得磷酸二氢钾精溶液；f：向上述磷酸二氢钾精溶液中加净化磷酸调节pH为4‑5，所得溶液浓缩结晶、过滤、干燥得到磷酸二氢钾产品，滤液为磷酸二氢钾母液。

【技术特征摘要】
1.一种用湿法磷酸生产磷酸二氢钾的方法，包括如下步骤：a、向湿法磷酸中加入磷矿浆反应，使磷酸中硫酸根离子的浓度降至8g/L以下，静置沉降后取上层清液酸；b、向上层清液酸中加入碳酸钡继续反应，使磷酸中硫酸根离子的浓度降至0.5g/L,静置沉降后取上层清液酸为精脱硫稀磷酸；c、用辛胺和辛醇按照任意比例混合而成的复合萃取剂萃取上述精脱硫稀磷酸，静置分相，耦合磷酸的有机相为萃取液，剩余磷酸为萃余液；d、向上述萃取液中加入氯化钾进行反应，静置分相，下层为磷酸二氢钾粗溶液、上层为富含盐酸及少量磷酸和氯化钾的有机相；e、步骤d中磷酸二氢钾粗溶液过滤后，向滤液中加入氢氧化钾调节溶液pH约为6，静置沉降后滤去杂质得磷酸二氢钾精溶液；f：向上述磷酸二氢钾精溶液中加净化磷酸调节pH为4-5，所得溶液浓缩结晶、过滤、干燥得到磷酸二氢钾产品，滤液为磷酸二氢钾母液。2.根据权利要求1所述用湿法磷酸生产磷酸二氢钾的方法，其特征在于：步骤c中复合萃取剂与精脱硫稀磷酸的相比为1:2—1：4之间，反应温度为50-70℃...

【专利技术属性】
技术研发人员：李兵，韦莎，张治平，郑义文，江涛，
申请(专利权)人：中化重庆涪陵化工有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50