專利名稱：一種水不溶磷轉化制造水溶性肥料和精細磷酸鹽的方法
技術領域：
本發明涉及一種不溶性磷轉化制造水溶性肥料和精細磷酸鹽的方法，屬于磷酸鹽生產的技術領域。本發明所指的不溶性磷包括磷礦石、磷酸鹽加工過程中產生的水不溶性廢渣以及一切難溶于水的磷酸鹽化合物。
背景技術：
目前，公知的磷酸鹽生產方法中的濕法磷酸法，是用硫酸(或者鹽酸、硝酸等等) 分解磷礦制造磷酸，然后用堿性物質中和磷酸制造各種磷酸鹽，存在以下一些嚴重問題。1、制造磷酸過程中產生大量磷石膏，形成固體廢棄物污染，同時產生大量含氟廢氣，形成氣相污染。2、濕法磷酸中不可避免地含有各種雜質，例如氧化鋁、氧化鐵、氧化鎂等，它們在中和制造磷酸鹽的時候，生成A1P04、FePO4以及(Mg)3(POti)2等等沉淀物，造成五氧化二磷的大量損失，形成難以處理的廢渣，不但浪費資源，增加成本，而且嚴重污染環境。為了克服以上困難，本發明建議一種使用碳酸氫鹽(或者氫氧化物與二氧化碳) 處理難溶于水的磷酸鹽(包括磷礦)和磷酸鹽廢渣，使它們轉化成為水溶性磷酸鹽的方法。 這個方法不但能夠順利解決磷礦濕法生產磷酸鹽中的污染問題，而且能夠排除雜質，提高資源利用率，降低成本，保護環境。
發明內容
(1)難溶于水的磷酸鹽與氫氧化物和二氧化碳(或者氫氧化物和碳酸氫鹽)，在溶液相中攪拌進行轉化反應。(2)以生產銨鹽為例，反應方程式是Ca3 (PO4) 2+4NH4HC03 = 2 (NH4) 2HP04+3CaC03+H20+C02Mg3 (PO4) 2+4NH4HC03 = 2 (NH4) 2HP04+3MgC03+H20+C02
A1P04+2NH4HC03 = (NH4) 2HP04+A1 (OH) C03+C02FeP04+2NH4HC03 = (NH4) 2HP04+Fe (OH) C03+C02生產鉀鹽，鈉鹽和其他磷酸鹽，具有完全類似的反應方程式。這些反應的結果是，不溶于水的磷酸鹽轉化成了水溶性磷酸鹽。(3)以上操作的條件是反應溫度0至180°C。反應壓力0至1. OMPa。pH=2_13。(4)反應完成后，保持0-100°C過濾，濾液一部分取出加工成為需要的產品(水溶性肥料和精細磷酸鹽)，一部分添加濾渣洗水作為循環母液返回配料。本發明的有益效果是把難溶于水的磷酸鹽轉化成為水溶性磷酸鹽，可以處理廢渣，提高資源利用率，降低生產成本，有效保護環境。因此，能夠產生很高的經濟效益和社會效益。
具體實施例方式實施例本實施例以濕法磷酸生產化學合成水溶肥為例加以說明。濕法磷酸在轉化反應槽1中與氨和二氧化碳反應(60°C )，保持60_70°C經過過濾機2過濾，分離的濾渣主要含有鐵、鋁、鈣、鎂等等的碳酸鹽，可以用于生產水泥，或者加工其他產品(采用成熟技術，不在本專利申請范圍之內)。濾液進入復肥配料槽3，在這里添加其他配料進行反應，然后進入結晶干燥設備4，冷卻結晶或者直接干燥后，得到化學合成水溶肥料。的中和濾渣1噸，含水不溶性P205220公斤，加入含P205100g/1的循環溶液0. 6 立方米中，加碳酸氫鈉(98% )270公斤，保持60°C攪拌反應1小時后，過濾。得到濾渣230 公斤，含磷2.4%。磷回收率為97.49%。
權利要求
1.一種水不溶磷轉化制造水溶性肥料和精細磷酸鹽的方法，其特征是水不溶性磷酸鹽與循環的母液在反應釜內與氫氧化物和二氧化碳(或者氫氧化物和碳酸氫鹽)反應， 反應系統的酸度控制范圍是PH = 2-13，反應系統的溫度是0-180°C，反應系統的壓力是 0-1. OMPa。
2.根據權利要求1所述的方法把水不溶性磷酸鹽轉化成為水溶性磷酸鹽，其中的水不溶性磷酸鹽可以是磷礦，含水不溶性磷酸鹽的廢渣和其他一切難溶于水的磷酸鹽化合物。
3.根據權利要求1所述的方法把水不溶性磷酸鹽轉化成為水溶性磷酸鹽，所使用的轉化劑可以是鉀、鈉、銨的氫氧化物和碳酸氫鹽，或者是鉀、鈉、銨的氫氧化物和二氧化碳。
4.根據權利要求1所述的方法把水不溶性磷酸鹽轉化成為水溶性磷酸鹽，所得到的磷酸鹽水溶液用于生產水溶性肥料和/或各種精細磷酸鹽。
5.根據權利要求1所述的方法把水不溶性磷酸鹽轉化成為水溶性磷酸鹽，可以在氨化過程中同步實現這種轉化，或者在氨化分離濾渣之后，單獨進行這種濾渣轉化。
全文摘要
本發明涉及一種使用碳酸氫鹽使水不溶性磷轉化成為水溶性磷酸鹽的方法，屬于磷酸鹽生產的技術領域。本發明提供的方法適用于磷礦和在磷酸鹽生產過程中產生的水不溶性磷酸鹽廢渣，以及一切難溶于水的磷酸鹽化合物，難溶磷酸鹽化合物中的雜質元素被沉淀分離，直接得到純凈的水溶性磷酸鹽溶液，可以加工成為水溶性肥料和各種精細磷酸鹽產品。由于這個原因，簡化了生產工藝，提高了資源利用率，降低了生產成本，解決了環保問題，能夠產生很高的經濟效益和社會效益。本發明提供的方法可以應用于磷礦分解，也可以應用于處理磷酸鹽生產的廢渣。
文檔編號C01B25/26GK102502550SQ20111033105
公開日2012年6月20日 申請日期2011年10月27日 優先權日2011年10月27日
發明者黃繼曦 申請人:黃繼曦