【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于磷化工，具体涉及一种湿法磷酸制备磷酸一铵的方法，更具体为一种提高湿法磷酸制备磷酸一铵中磷收率的方法。
技术介绍
1、磷酸一铵又称磷酸二氢铵，作为一种氮磷含量高的化合物广泛应用于工农业领域中，可用作膨松剂、面团调节剂、酵母食料、酿造发酵助剂、缓冲剂及动物饲料添加剂等。
2、目前磷酸一铵的制备主要通过湿法磷酸和热法磷酸两种方法进行制备，热法磷酸生产磷酸一铵的成本较高，采用湿法磷酸生产磷酸一铵则可以大幅降低生产成本，因此目前多采用湿法磷酸生产工业级磷酸一铵。如专利文献cn101367512a公开了一种用湿法磷酸连续生产工业级磷酸一铵的工艺，湿法磷酸经过脱硫后与氨中和，经沉降杂质分离后，调节ph，二次过滤，滤液经蒸发结晶干燥，制得工业级磷酸一铵。
3、但是，目前湿法磷酸制备磷酸一铵存在产品纯度低、杂质多的技术问题，并且生产过程中容易出现原料利用率低，磷损耗量大，生产过程中产生的废渣和废液利用价值低的缺陷。
技术实现思路
1、在上述背景基础上，本专利技术的目的是提供一种使用湿法磷酸制备磷酸一铵的方法，所述方法通过加入脱硫剂和含氟试剂进行两次除杂，避免磷和杂质形成磷酸盐沉淀导致磷损失，而使杂质以含氟复盐形式析出，降低磷损耗，显著提高制备磷酸一铵过程中的磷收率。此外，本专利技术将磷酸一铵结晶母液循环使用或经浓缩回收，改变常规使用结晶母液制备价值较低的磷肥产品的现状。
2、本专利技术的目的通过如下技术方案实现：
3、第一方面，本专利技术
4、优选的，所述方法还包括向脱硫前的湿法磷酸中混合体系产生的磷酸一铵结晶母液，结晶母液加入量为控制混合溶液ph为0.5～2.0。
5、在本专利技术的具体实施方式中，所述方法包括如下步骤：
6、s1：将湿法磷酸与磷酸一铵结晶母液混合，控制混合溶液ph为0.5～2.0；
7、s2：向混合溶液中加入脱硫剂，反应，过滤，收集滤液；
8、s3：向滤液中加入含氟试剂，反应，过滤，收集滤液；
9、s4：向滤液中通入氨气进行中和反应，过滤，洗涤滤渣，收集滤液和洗水；
10、s5：将滤液和洗水进行浓缩；
11、s6：浓缩液进行冷却结晶、分离、干燥，得到磷酸一铵产品，部分结晶母液回流至步骤s1循环使用，剩余结晶母液返回步骤s5再次浓缩。
12、在本专利技术的具体实施方式中，步骤s1使用的湿法磷酸为肥料级湿法磷酸。
13、优选的，步骤s2中所述的脱硫剂选自磷矿、磷酸钙、磷酸氢钙、磷酸二氢钙、碳酸钙、氧化钙中的一种或两种以上的组合。
14、所述脱硫剂的加入量是混合溶液质量的2～10％。
15、优选的，步骤s3中所述的含氟试剂选自氟化铵、氟化氢铵、氟化钙、氟化氢、四氟化硅、氟硅酸、六氟磷酸钠、六氟磷酸钾中的一种或两种以上的组合。
16、所述含氟试剂的加入量为滤液质量的2～10％。优选的，所述含氟试剂的加入量为滤液质量的4～10％。
17、在本专利技术的具体实施方式中，所述方法包括如下步骤：
18、s1：将湿法磷酸与磷酸一铵结晶母液混合，控制混合溶液ph为0.5～2.0；
19、s2：向混合溶液中加入脱硫剂，在50～80℃下反应1～2h，过滤，收集滤液；
20、s3：向滤液中加入含氟试剂，在30～90℃下反应0.5～5h，，过滤，收集滤液；
21、s4：向滤液中通入氨气，中和至溶液ph为4.2～4.9，在30～70℃下反应1～2h，过滤，洗涤滤渣，收集滤液和洗水；
22、s5：将滤液和洗水在真空度为-0.01～-0.09mpa，70～130℃条件下浓缩，浓缩至密度为2.0～2.1g/ml；
23、s6：将浓缩液冷却降温至35～40℃，结晶、分离、干燥得到磷酸一铵产品，部分结晶母液回流至步骤s1循环使用，剩余结晶母液返回步骤s5再次浓缩。
24、第二方面，本专利技术提供一种湿法磷酸制备磷酸一铵的装置，所述装置包括依次连接的脱硫槽、二次除杂槽、中和槽、浓缩装置、冷却结晶槽、分离装置和干燥器，其中，分离装置产生的结晶母液可通过管道回流至脱硫槽和浓缩装置进行循环利用。
25、在本专利技术的具体实施方式中，通过所述装置进行湿法磷酸制备磷酸一铵的过程为：将湿法磷酸输送至脱硫槽，与分离装置回流的结晶母液混合，加入脱硫剂进行脱硫反应，反应结束后进行一次过滤，滤液输送至二次除杂槽，向二次除杂槽中加入含氟试剂，使杂质以含氟复盐形式析出，进行二次过滤，滤液输送至中和槽，通入氨气进行中和反应，过滤，洗涤滤渣，收集滤液和洗水输送至浓缩装置进行浓缩，浓缩液在冷却结晶槽中结晶析出，使用分离装置分离结晶，利用干燥器干燥得到磷酸一铵产品。
26、本专利技术提供的使用湿法磷酸制备磷酸一铵的方法优势在于：
27、(1)本专利技术通过加入脱硫剂和含氟试剂进行两次除杂，减少磷和杂质形成磷酸盐沉淀导致磷损失，加入含氟试剂使体系中部分杂质以含氟复盐形式析出，降低磷损耗，显著提高制备磷酸一铵过程中的磷收率，所述含氟复盐主要有nh4mgalf6和mgf1.89(oh)0.11，验证结果如说明书附图3所示。湿法磷酸中mg离子在氨中和过程中不能完全除去，在循环过程中出现了富集，本专利技术通过将mg以复盐的形式去除，让母液可以循环。
28、(2)本专利技术将磷酸一铵结晶母液循环使用或经浓缩回收，改变常规使用结晶母液制备价值较低的磷肥产品的现状，在脱硫环节向湿法磷酸中混入结晶母液，并控制混合溶液ph为0.5-1.5，旨在去除母液中硫酸根离子的同时不造成磷损，在晶体磷酸一铵的制备过程中，氨化中和对阳离子的去除较好，但阴离子硫酸根基本不会去除，硫酸根离子难以完全在脱硫阶段脱除，而在母液中富集，此步旨在去除磷酸一铵母液中富集的硫酸根离子。
29、本专利技术提供的技术方案之所以能实现提高磷酸一铵收率的逻辑点在于：1、通过母液循环在特定ph下去除母液中富集的so3；2、通过引入含氟物质将湿法磷酸中金属阳离子去除，减少与氨的中和步骤由于形成fe、mg、al、的磷酸铵盐造成磷的损失，同时通过复盐去除难以去除氨化中和难以去除的mg，从而提高磷的收率。
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1.一种提高湿法磷酸制备磷酸一铵中磷收率的方法，所述方法包括向脱硫后的湿法磷酸中加入含氟试剂，使体系中杂质以含氟复盐形式析出，所述含氟试剂选自氟化铵、氟化氢铵、氟化钙、氟化氢、四氟化硅、氟硅酸、六氟磷酸钠、六氟磷酸钾中的一种或两种以上的组合。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括向脱硫前的湿法磷酸中混合体系产生的磷酸一铵结晶母液，结晶母液加入量为控制混合溶液pH为0.5～2.0。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤S1使用的湿法磷酸为肥料级湿法磷酸。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤S2中所述的脱硫剂选自磷矿、磷酸钙、磷酸氢钙、磷酸二氢钙、碳酸钙、氧化钙中的一种或两种以上的组合。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述脱硫剂的加入量是混合溶液质量的2～10％。
7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤S3中所述的含氟试剂选自氟化铵、氟化氢铵、氟化钙、氟化氢、四氟化硅、氟硅酸、六氟磷酸钠
8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述含氟试剂的加入量为滤液质量的2～10％。
9.根据权利要求1-8任一所述的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
10.一种湿法磷酸制备磷酸一铵的装置，其特征在于，所述装置包括依次连接的脱硫槽、二次除杂槽、中和槽、浓缩装置、冷却结晶槽、分离装置和干燥器，其中，分离装置产生的结晶母液可通过管道回流至脱硫槽和浓缩装置进行循环利用；
...【技术特征摘要】
1.一种提高湿法磷酸制备磷酸一铵中磷收率的方法，所述方法包括向脱硫后的湿法磷酸中加入含氟试剂，使体系中杂质以含氟复盐形式析出，所述含氟试剂选自氟化铵、氟化氢铵、氟化钙、氟化氢、四氟化硅、氟硅酸、六氟磷酸钠、六氟磷酸钾中的一种或两种以上的组合。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括向脱硫前的湿法磷酸中混合体系产生的磷酸一铵结晶母液，结晶母液加入量为控制混合溶液ph为0.5～2.0。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤s1使用的湿法磷酸为肥料级湿法磷酸。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤s2中所述的脱硫剂选自磷矿、磷酸钙、磷酸氢钙、磷酸二氢钙、碳酸钙、氧化钙中的...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘旭，马培根，张灿，谢娟，陈相，何薇，龙庆兰，
申请(专利权)人：瓮福集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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