一种以盐酸分解中低品位磷矿，三聚氰胺复盐结晶法制造工业磷酸二氢钾的方法技术

一种制造工业磷酸二氢钾的方法，是用盐酸分解任何中低品位磷矿，石灰乳中和，得净化分解液和湿固相(白肥)，将前者与三聚氰胺反应生成磷酸三聚氰胺结晶体和氯化物，以氢氧化钾与结晶体反应，生成磷酸二氢钾。释放出的三聚氰胺返回再用，将上氯化物溶液和结晶体洗水与白肥加盐酸打浆，加热赶出HF，冷却析出氯化物，加水，加石灰乳中和产生铁铝镁氢氧化物和氯化钙溶液，将后者浓缩结晶产生高品位氯化钙。氢氧化物加盐酸溶解，以N235萃铁，通氨产生铁铵盐，通空气焙烧得氧化铁红。萃余水相通氨产生氢氧化镁，滤洗焙烧得无硼氧化镁，滤液和洗水焙烧得铝氧粉。气相冷却，得氯化铵。将硅渣与氯化钙在摄氏800度以上焙烧得硅肥和氯化氢，后者返回分解白肥。

A hydrochloric acid decomposition of low grade phosphate rock, industrial manufacturing methods of melamine salt crystallization of potassium dihydrogen phosphate

A method for manufacturing potassium dihydrogen phosphate, is any decomposition of low grade phosphate rock with hydrochloric acid, lime milk neutralization, to purify the decomposed liquid and wet solid (white fat), the former reaction of melamine and melamine phosphate crystals and chloride with potassium hydroxide and crystallization reaction, formation of potassium dihydrogen phosphate. The release of melamine and will return, chloride solution and crystal water and white fat with hydrochloric acid refining, heating out HF, cooling water, chloride precipitation, liming neutralization and producing iron aluminum magnesium hydroxide and calcium chloride solution, the crystallization produces high grade calcium chloride. The hydroxide is dissolved with hydrochloric acid, iron is extracted with N235, ammonia is used to produce iron ammonium salt, and iron oxide is roasted by air. Raffinate water ammonia is magnesium hydroxide filter without roasting boron Magnesium Oxide, filtrate and wash water to alumina roasting. Ammonium chloride was obtained by gas phase cooling. The silicon slag and calcium chloride at 800 degrees Celsius above roasting to obtain silicon and hydrogen chloride, which returns the white fat decomposition.

【技术实现步骤摘要】
一种以盐酸分解中低品位磷矿，三聚氰胺复盐结晶法制造工业磷酸二氢钾的方法
：本专利技术属于湿法磷酸盐的净化和制造技术，是用盐酸分解磷矿、三聚氰胺复盐结晶法制造工业磷酸钾盐的技术范畴。
技术介绍
：磷酸二氢钾广泛用于石油、化工、造纸、医药、食品、洗涤剂和农牧业等行业，特别是大量用于农作物叶面喷施肥和农作物根部滴灌，由于营养成分全，含量高而被称为“肥精”。此种产品的生产方法，目前还是以热法磷酸与钾碱中和法为主，产量为本产品的90％以上，中和法的工艺和设备均十分简单成熟，环保和产品质量皆好，只是生产成本高过售价，目前国内此产品生产企业完全没有经济效益。其实人们早在研发新的生产方法，如硫酸湿法磷酸盐与氯化钾的复分解法，离子交换法，溶剂萃取法及磷矿、硫酸及氯化钾为原料的直接法等，这些方法均未进入大生产阶段，1999年国内有人以三聚氰胺与磷酸生成复盐结晶体的特征，提出结晶净化法制取磷酸二氢钾的方法[1]和制造磷酸钠盐的方法[2][3]，还有报导以三聚氰胺分离盐酸湿法磷酸中的氯化钙制备磷酸铵盐的方法[4]，以上第一、二种方法，因为还要受到只能使用富磷矿的限制，还有硫酸湿法磷酸固有的杂质含量高，三聚氰胺回收率低及要排放大量磷石膏等缺点比较难以形成一种好的生产方法，第三种以三聚氰胺分离盐酸分解磷矿分解液中的磷酸和氯化钙，也不需要用硫酸沉淀钙离子和用萃取法分离钙离子，应该是一种新的有前途的方法，只是此法对盐酸湿法磷酸中的分解液的净化，预处理比较烦杂，分解时间太长，另外还要加入纯碱除杂，而引入钠离子是不可取的，又得到的产物是磷铵而不是磷酸二氢钾。
技术实现思路
：本专利技术是利用盐酸分解任何磷矿，三聚氰胺复盐结晶法制造工业磷酸二氢钾的方法，具体步骤为：1以盐酸分解全过40目磷矿，其反应温度为摄氏80度左右，盐酸用量为磷矿中所有金属氧化物的理论耗酸量总和的105％倍，反应时间为加矿粉完毕再搅拌30分钟。2以工业滤布热过滤和洗涤，得分解液和硅渣。3以石灰乳中和分解液到PH＝1-3，过滤得滤液和湿固相(白肥)。4将滤液与三聚氰胺在常温反应1小时，加量为滤液中磷酸摩尔数的两倍摩尔的三聚氰胺，产生磷酸三聚氰胺结晶体和金属氯化物溶液。5过滤、洗涤上磷酸三聚氰胺复盐结晶。6以氢氧化钾溶液常温与涤洗后磷酸三聚氰胺反应30分钟，过滤、洗涤，得磷酸二氢钾溶液及固相三聚氰胺，后者返回下一循环去沉淀部分中和的分解液中的磷酸。7将上磷酸二氢钾溶液浓缩，结晶，干燥，即得符合HG/T4511-2013标准的磷酸二氢钾产品。8将上金属氯化物溶液与洗涤磷酸三聚氰胺的洗水合并加盐酸与白肥打浆溶解，加热赶出氟化氢回分解磷矿工序氟吸收器吸收去制无水氟化氢。9冷却上溶液，析出大量金属氯化物结晶，分离，淋洗，析晶母液和洗水返回分解磷矿。10分离的金属氯化物加水溶解，以石灰乳中和到PH＝6-7，过滤洗涤，滤液及洗水浓缩结晶成高品位无水氯化钙(CaCl2＝95.8％)。11中和产生的金属氢氧化物加盐酸溶解，以N235萃取剂萃铁。12在萃铁有机相中通入气氨，将产生的铁铵盐分离洗涤通空气焙烧而得氧化铁红(Fe2O3＝98.2％)。13在萃铁萃余水相通入气氨，产生氢氧化镁沉淀，滤洗，焙烧而得无硼活性氧化镁(MgO＝95.3％)。14过滤氢氧化镁的滤液和洗水在摄氏150～250度喷雾热解产生铝氧粉(Al2O3＝95.1％)。15将热解气相冷却分离得氯化铵。16当氯化钙销售不畅时，将结晶氯化钙与硅渣拌合，在摄氏810-820度焙烧半小时，得到硅肥和氯化氢，后者返回去酸化分解白肥。主要反应式为：Ca5F(PO4)3+10HCl-→3H3PO4+5CaCl2+HFAl2O3+MgO+Fe2O3+14HCl-→2AlCl3+2FeCl3+MgCl2+7H2OH3PO4+Ca(OH)2-→CaHPO4·2H2O↓(白肥)H3PO4+C3H6N6-→C3H6N6·H3PO4C3H6N6·H3PO4+KOH-→KH2PO4+C3H6N6附图说明：图1为盐酸分解中低品位磷矿、三聚氰胺复盐结晶法制造工业磷酸二氢钾的工艺流程图。全过40目的磷矿粉投入到已加热到摄氏60度的盐酸中，盐酸加量为磷矿金属氧化物理论耗酸量总和的105％倍，在加毕矿粉后再保温搅拌30分钟，产生的含氟气体以水吸收去制无水HF，趁热过滤，硅渣洗涤后堆放，可当作砂子使用，分解液趁热加入石灰乳中和到PH＝1-3，除杂产生的湿固相(白肥)待处理，将两倍摩尔的三聚氰胺投入到一倍磷酸摩尔的净化分解液中，常温搅拌1小时，将产生的C3H6N6·H3PO4过滤，洗涤得洗净C3H6N6·H3PO4和金属氯化物溶液，将洗净C3H6N6·H3PO4与氢氧化钾溶液控制在PH＝4.5常温反应半小时，生成磷酸钾盐，滤洗，滤液和洗水浓缩结晶，干燥得磷酸二氢钾，释放出的C3H6N6返回下一循环去沉淀净化了的分解液中的磷酸，将上金属氯化物和生成C3H6N6·H3PO4反应的滤液和洗水合并加盐酸与白肥打浆溶解。加热赶出的HF去磷矿分解工序的吸收器中吸收制无水HF，冷却溶液析出大量金属氯化物结晶，抽滤淋洗，析晶母液和洗水返回分解磷矿，加水溶解此金属氯化物，加石灰乳中和到PH＝6-7，产生铁铝镁氢氧化物，滤洗，滤液和洗水浓缩造粒即得高品位无水氯化钙，将铁铝镁氢氧化物加盐酸溶解，以N235萃取剂萃铁15分钟，料温摄氏10-45度，分出萃铁有机相，通入气氨，产生铁铵盐，将铁铵盐分离洗涤通空气焙烧即得氧化铁红，萃铁萃取剂返回下次萃铁，分离的萃铁萃余水相通气氨，沉淀出氢氧化镁，经滤洗焙烧而得无硼活性氧化镁，滤液与洗水在摄氏150～250度喷雾焙烧，即得到铝氧粉，气相冷却得氯化铵。当氯化钙销售不畅时，将结晶氯化钙与硅渣拌合，在摄氏810-820度焙烧半小时，得到硅肥和氯化氢，后者返回去酸化分解白肥。实施例：表1、原矿组成名称P2O5CaOMgOFe2O3Al2O3FAl重量％12.330.7510.051.220.581.924.9称1000克全过40目磷矿粉，徐徐倒入已加热摄氏60度1881毫升30％工业盐酸中反应，加毕再保温搅拌30分钟，含氟气体用水吸收去制无水HF，热过滤洗涤得湿硅渣361克，滤液和洗水2490克，以石灰乳中和分解液到PH＝2，抽滤，滤液2608克有磷酸161克，即1.64摩尔加3.28摩尔即422克三聚氰胺与2608克净化分解液在摄氏28度搅拌1小时，过滤以300×3毫升水淘洗200×1毫升水淋洗，得湿磷酸三聚氰胺沉淀物569克和金属氯化物溶液，在沉淀物中加入氢氧化钾溶液，调整PH＝4.5，搅拌半小时，晶浆滤洗，滤液和洗水浓缩，结晶干燥，得纯度为98.5％的磷酸二氢钾222.5克，释放出的三聚氰胺返回下一循环沉淀净化了的分解液中的磷酸，将上金属氯化物和生成C3H6N6·H3PO4反应的滤液和洗水合并加盐酸与白肥打浆溶解，加热赶出HF，进入分解磷矿工序的吸收器内吸收，去制无水HF，溶液冷却析出大量金属氯化物结晶，晶浆过滤淋洗，析晶母液与洗水返回分解磷矿，金属氯化物加水溶解，以石灰乳中和到PH＝6-7，滤洗，滤液洗水浓缩造粒得无水氯化钙1021克(纯度95.8％)，金属氢氧化物加盐酸溶解，以N235萃取剂萃铁，分离萃铁有机相，以氨水反萃生成铁铵盐，将其分离洗本文档来自技高网...

【技术保护点】
以工业盐酸或氯化氢分解磷矿、三聚氰胺复盐结晶法制造工业磷酸二氢钾。

【技术特征摘要】
1.一种以盐酸分解中低品位磷矿，三聚氰胺复盐结晶法制造工业磷酸二氢钾的方法：以工业盐酸或氯化氢分解磷矿、三聚氰胺复盐结晶法制造工业磷酸二氢钾。2.根据权利要求1所叙述的方法，所用磷矿是任何品位，任何杂质含量多少的磷矿。3.根据权利要求2所叙述的方法，以石灰乳中和分解液到PH＝1-3，过滤得分解液和湿固相(白肥)。4.根据权利要求3所叙述的方法，将净化了的分解液与三聚氰胺常温反应1小时，生成C3H6N6·H3PO4复盐结晶体和含金属氯化物溶液。5.根据权利要求4所叙述的方法，所产生的C3H6N6·H3PO4经过充分水洗再与氢氧化钾溶液常温搅拌反应0.5小时。6.根据权利要求5所叙述的方法，控制打浆料液PH＝4.3～4.7，生成磷酸二氢钾溶液和三聚氰胺固料，过滤、洗涤，再生的三聚氰胺返回去沉淀一下循环净化分解液中的磷酸。7.根据权利要求6所叙述的方法，将滤液和洗水浓缩结晶、干燥即得到符合HG/T4511～2013标准的磷酸二氢钾产品。8.根据权利要求4、5所叙述的方法，将金属氯化物溶液与洗涤C3H6N6·H3PO4的洗水合并与白肥加盐酸打浆加热赶出氟化氢，含氟化氢气体回到分解磷矿工序氟吸收器吸收去制无水氟化氢。9.根据权利要求8所叙述的方法，将赶出HF的溶液冷却到摄氏20度左...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚鼎文，姚宁，雷硤，
申请(专利权)人：姚鼎文，
类型：发明
国别省市：湖北,42