一種用肥料級磷酸氫鈣制取精細磷酸鈉鹽的方法
【專利摘要】一種用肥料級磷酸氫鈣制取精細磷酸鈉鹽的方法，本發明步驟包括：制漿-復分解反應-過濾-脫硫-中和-過濾-精制-濃縮-結晶-磷酸鈉鹽。本發明的優點在于：1.因肥料級磷酸氫鈣與硫酸氫鈉發生復分解反應的環境為酸性，故在該反應的過程中肥料級磷酸氫鈣的雜志如鐵、鋁、氟等將均不參與反應而留在固相中，從而為制取高品質的磷酸鈉鹽奠定了基礎；2.該反應模擬參照了常規二水物萃取磷酸工藝，在過濾洗滌時因能生出均勻粗大的石膏，故本發明五氧化二磷收率高；3.本發明在脫硫工序選用加肥料級磷酸氫鈣作為脫硫劑，降低了脫硫成本。
【專利說明】一種用肥料級磷酸氫鈣制取精細磷酸鈉鹽的方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于精細磷酸鹽生產【技術領域】，具體涉及一種利用肥料級磷酸氫鈣制取磷酸鈉鹽的方法。
【背景技術】
[0002]目前市場上磷酸鈉鹽成品價格較高，各種磷酸鈉鹽除熱法磷酸中和法產品外，其它方面制造的產品有的含雜質較多、檔次偏低；有的提高了質量，但在生產中原料和熱量消耗大，從而增加成本。熱法磷酸中和法的成本較高，因而限制了其使用。
【發明內容】
[0003]針對以上情況，本發明開發出了一種能生產出有害雜質較低、成本低、質量高的磷酸鈉鹽生產新工藝，將能創造良好經濟效益的新工藝技術。
[0004]本發明有益效果及優勢主要體現在以下幾方面:
1、在飼料級磷酸鈣鹽生產過程要副產肥料級磷酸氫鈣，若將硫酸與硫酸鈉進行反應制造硫酸氫鈉，再與肥料級磷酸氫鈣進行復分解反應制取磷酸一鈉(可繼續用碳酸鈉、氫氧化鈉中和制取磷酸二鈉、磷酸三鈉)，這樣就可將飼料級磷酸鈣鹽的生產與磷酸鈉鹽的生產結合起來，由此可以解決因飼料級磷酸鈣鹽生產利潤空間小、只能靠追求飼/肥比來提高產量和經濟效益的難題。
[0005]2、通過對肥料級磷酸氫鈣價值的有效利用，在生產低氟或超低氟的飼料級磷酸鈣鹽時不會過多的考慮低的飼料鈣鹽收率對經濟效益的影響；
3、為以高質量、低價值的肥料級磷酸氫鈣為原料生產磷酸鈉鹽提供了一種新的工藝方法。由于高附加值的磷酸鈉鹽的生產使飼料級磷酸鈣鹽生產中產生的肥料級磷酸氫鈣變成了一個主要的產品，而不是以前低附加值的副產品，創造了大量的利潤。
[0006]本發明的目的在于克服現有技術不足，提供一種能夠使用肥料級磷酸氫鈣制取精細磷酸鈉鹽的方法。本發明涉及的各項反應方程式如下:
Na2S04+H2S04=NaHS04
NaHS04+CaHP04.2H20 +2H20 =CaSO4.2H20 I + NaH2PO4.2H20
本發明的實施步驟包括:制漿-復分解反應-過濾-脫硫-中和-過濾-精制-濃縮-結晶-磷酸鈉鹽，具體包括下列工序:
A、將肥料級磷酸氫鈣加清水制成料漿，其固含量為15— 55% ；
B、硫酸鈉與硫酸按等摩爾量在反應槽中反應0.5—2小時，制取硫酸氫鈉；
C、將制漿后的肥料級磷酸氫鈣與硫酸氫鈉按照磷:鈉=1:1加入(等摩爾量)，攪拌反應
1.5—3個小時，反應溫度控制在65— 85°C ；
D、將反應好后的料漿進行固液分離，固體送往渣場堆置，清液送往下工序處理；
E、過濾后所得清液再加入肥料級磷酸氫鈣脫出多余的SO3(按濾液中SO3含量等摩爾量加入肥料級磷酸氫鈣)，攪拌反應1.5—3小時，經沉降后稠漿送往C工序反應，清液送往下工序；
F、澄清后的清液再加入碳酸鈉溶液，中和至PH值4.2-4.6、反應0.5—2小時制得磷酸一鈉溶液；
G、反應好后的中和液送往板框式過濾機進行固液分離；
H、固液分離的清液濃縮至比重1.22-1.26 g/ml ；
1、將該濃縮液冷卻結晶至60-70°C，經離心分離，固體送往下工序烘干；
J、將離心分離后的母液視其雜質情況分別返往F、I工段繼續反應
K、離心后的固體再經流化床干燥，即可得到NaH2PO4.2H20成品。
[0007]本發明的優點在于:
1、因肥料級磷酸氫鈣與硫酸氫鈉發生復分解反應的環境為酸性，故在該反應的過程中肥料級磷酸氫鈣的雜志如鐵、鋁、氟等將均不參與反應而留在固相中，從而為制取高品質的磷酸鈉鹽奠定了基礎；
2、該反應模擬參照了常規二水物萃取磷酸工藝，在過濾洗滌時因能生出均勻粗大的石膏，故本發明五氧化二磷收率高；
3、本發明在脫硫工序選用加肥料級磷酸氫鈣作為脫硫劑，降低了脫硫成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1為本發明的工藝`流程示意圖。
【具體實施方式】
[0009]實施例1
以I噸濕肥料級磷酸氫鈣為原料，其P2O5含量為15.25%、CaO含量14.2%，以98%的硫酸與Na2SO4.1OH2O反應制取硫酸氫鈉，通過本發明方法進行試驗:
A、將濕肥料級磷酸氫鈣加清水制漿，其含固量為31.2%、比重1.29g/ml ；
B、以429kgNa2SO4.1OH2O (配制為1.35 g/ml的溶液)與127kg、98%硫酸按等摩爾量在反應槽中反應0.5小時,制取硫酸氫鈉；
C、將制漿后的肥料級磷酸氫鈣與硫酸氫鈉按照磷與鈉1:1加入(等摩爾量)，攪拌反應2個小時，反應溫度控制在75 °C ；
D、將反應好后的料將送往帶式過濾機上固液分離，固體送往渣場堆砌，清液送往下工序處理；
E、過濾后所得清液再加入IOOkg肥料級磷酸氫鈣脫出多余的SO3(按濾液中SO3含量等摩爾量加入肥料級磷酸氫鈣)，攪拌反應2小時，經澄清后稠漿送往B工序反應，清液送往下工序；
F、澄清后的清液再加入碳酸鈉溶液中和至PH值4.40，總計加入30%的碳酸鈉溶液60.2kg，反應30分鐘制得磷酸一鈉溶液；
G、反應好后的中和液送往板框式過濾機進行固液分離；
H、將固液分離的清液濃縮至比重1.24g/ml ；
1、將該濃縮液冷卻結晶至65°C，經離心分離，固體送往下工序烘干；
J、將離心分離后的母液返往I工段繼續反應；K、離心后的固體再經流化床干燥，即得到245.2kgNaH2P04.2H20成品，其磷收率為65.3%。
[0010]經分析該NaH2PO4.2H20完全達到一等品標準。
[0011 ] 按上述工藝一噸濕肥料級磷酸二氫鈣能得到280kg無水磷酸二氫鈉，按以前直接烘干肥料級磷酸二氫鈣能得到510kg肥料級磷酸二氫鈣。
[0012]實施例2
以I噸濕肥料級磷酸氫鈣為原料，其P2O5含量為14.78%、CaO含量13.9%，以98%的硫酸與Na2SO4.1OH2O反應藥劑，通過本發明方法進行小試:
A、將濕肥料級磷酸氫鈣加清水制漿，其含固量為33.5%、比重1.31 g/ml ；
B、以420kgNa2SO4.1OH2O (配制為1.33 g/ml的溶液)與122kg、98% 硫酸為原料，按等摩爾量在反應槽中反應0.5小時,制取硫酸氫鈉；
C、將制漿后的肥料級磷酸氫鈣與硫酸氫鈉按照磷與納1:1加入(等摩爾量)，攪拌反應2個小時，反應溫度在72 °C ；
D、將反應好后的料將送往帶式過濾機上固液分離，固體送往渣場堆置，清液送往下工序處理；
E、過濾后所得清液再加入95kg肥料級磷酸氫鈣脫出多余的SO3(按濾液中SO3含量等摩爾量加入肥料級磷酸氫鈣)，攪拌反應2小時，經澄清后稠漿送往B工序反應，清液送往下工序；
F、澄清后的清液再加入碳酸鈉溶液中和至PH值4.6，總計加入30%的碳酸鈉溶液65.4kg，反應30分鐘制得磷酸一`鈉；
G、反應好后的中和液送往板框式過濾機進行固液分離；
H、將固液分離的清液濃縮至比重1.26g/ml ；
1、將該濃縮液冷卻結晶至68°C，經離心分離，固體送往下工序烘干；
J、將離心分離后的母液返往I工段繼續反應；
K、離心后的固體再經流化床干燥，即得到256.4kgNaH2P04.2H20成品、其磷總收率70.6%。
[0013]經分析該NaH2PO4.2H20完全達到一等品標準。
【權利要求】
1.一種用肥料級磷酸氫鈣制取精細磷酸鈉鹽的方法，其特征在于，步驟包括:制漿-復分解反應-過濾-脫硫-中和-過濾-精制-濃縮-結晶-磷酸鈉鹽，具體包括下列工序: A、將肥料級磷酸氫鈣加清水制成料漿，其固含量為15— 55% ； B、硫酸鈉與硫酸按等摩爾量在反應槽中反應0.5—2小時，制取硫酸氫鈉； C、將制漿后的肥料級磷酸氫鈣與硫酸氫鈉按照磷:鈉=1:1加入，攪拌反應1.5— 3個小時，反應溫度控制在65— 85°C ； D、將反應好后的料漿進行固液分離，固體送往渣場堆置，清液送往下工序處理； E、過濾后所得清液再加入肥料級磷酸氫鈣脫出多余的SO3，按濾液中SO3含量等摩爾量加入肥料級磷酸氫鈣，攪拌反應1.5—3小時，經沉降后稠漿送往C工序反應，清液送往下工序; F、澄清后的清液再加入碳酸鈉溶液，中和至PH值4.2-4.6、反應0.5—2小時制得磷酸一鈉溶液； G、反應好后的中和液送往板框式過濾機進行固液分離； H、固液分離的清液濃縮至比重1.22-1.26 g/ml ； 1、將該濃縮液冷卻結晶至60-70°C，經離心分離，固體送往下工序烘干； J、將離心分離后的母液視其雜質情況分別返往F、I工段繼續反應 K、離心后的固體再`經流化床干燥，即可得到NaH2PO4.2H20成品。
【文檔編號】C01B25/30GK103818891SQ201410071102
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年2月28日 優先權日:2014年2月28日
【發明者】曾潤國, 周桂民, 馮發均, 魏家貴, 周永祥, 劉澤祥, 韋文相 申請人:昆明川金諾化工股份有限公司