一种生产磷酸二氢铵的方法

技术领域

本发明涉及磷酸二氢铵生产技术领域，具体为一种生产磷酸二氢铵的方法。

背景技术

目前磷酸二氢铵的生产主要采用中和料浆浓缩工艺，即先用硫酸分解磷矿粉，分离出粗磷酸，再经净化后制得磷酸，然后通氨气中和得到磷酸二氢铵的浆液，经过除杂进行蒸发浓缩，冷却结晶后得到工业级的磷酸二氢铵，中和渣中P(以P

因此目前磷酸二氢铵的生产工艺成本较高，同时，生产的农业级磷酸二氢铵含氟量高，存在对土壤造成污染的问题。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种生产磷酸二氢铵的方法，含氟量大量降低，节省了生产成本。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种生产磷酸二氢铵的方法，包括如下步骤：

步骤1，将硫酸、硫酸氢铵与磷精矿粉、水进行反应，硫酸氢铵和磷精矿粉的摩尔比为3：1，得到反应液，将反应液过滤后得到第一滤液和第一滤饼；

步骤2，在第一滤液中加氨，调整所得混合液的pH值为1-2.5，之后过滤得到第二滤液；

步骤3，在第二滤液中加硫化铵进行反应，硫化铵和硫酸氢铵的摩尔比为1.3：6，之后加氨使所述混合液的pH值至4-4.5，再过滤得到第三滤液；

步骤4，先将第三滤液蒸发、结晶，再将所得结晶液中的晶体进行分离，得到磷酸二氢铵。

优选的，步骤1中所述的硫酸、硫酸氢铵与磷精矿粉、水在80-85℃下进行反应。

进一步，硫酸、硫酸氢铵与磷精矿粉、水在所述温度下反应6-8h。

优选的，将第一滤饼洗涤后的洗涤液返回到步骤1的反应中，之后继续进行后续过程。

优选的，步骤1中所述硫酸、硫酸氢铵、磷精矿粉和水的摩尔比为(4-6)：6：2：(7.5-15)。

进一步，先在第一滤液中加入磷精矿粉进行脱硫反应，磷精矿粉的质量为步骤1中磷精矿粉的10％，得到混合体系，然后在将混合体系过滤所得的滤液中加氨进行步骤2的过程。

进一步，将所述混合体系过滤所得的滤饼返回到步骤1的反应中，之后继续进行后续过程。

优选的，步骤4将第三滤液在90℃下蒸发。

优选的，步骤4将蒸发所得的浓缩液冷却至25℃进行结晶。

优选的，步骤4将结晶液进行离心分离，得到磷酸二氢铵。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明一种生产磷酸二氢铵的方法，首先将硫酸、硫酸氢铵与磷精矿粉、水进行反应，这样硫酸、硫酸氢铵与磷精矿粉、水会进行以下反应Ca

附图说明

图1为本发明所述生产磷酸二氢铵的流程图。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。

本发明一种低成本生产低氟的磷酸二氢铵的方法，如图1所示，包括以下步骤:

1)将质量分数为98％的硫酸溶液、硫酸氢铵与磷精矿粉、水进行反应，硫酸溶液中硫酸、硫酸氢铵、磷精矿粉和水的摩尔比为(4-6)：6：2：(7.5-15)，将反应液过滤后得到滤液A和滤饼A；

需要说明的是，在工厂化生产中，使用含有上述含量磷精矿粉的磷精矿浆进行；

主反应方程式如下：

Ca

磷精矿粉中带入的SiO

6HF+SiO

Fe

Al

CaCO

MgCO

2)滤饼A洗涤后的产物即为石膏，洗涤液返回到1)的反应继续循环，由于磷酸二氢铵水溶性强，滤饼A中含有一定量的水，这样无法避免含有磷酸二氢铵和其它杂质，返回去可再利用；

为避免1)中未反应完全的硫酸，在滤液A中加入磷精矿粉进行脱硫反应，磷精矿粉的质量为1)中磷精矿粉的10％，反应完全后过滤，得到滤液B和滤饼B，滤液B进行后续工艺，滤饼B中由于含有不反应的物质SiO

此步骤的反应方程式如下：

Fe

Al

CaCO

MgCO

3)在滤液B加氨，调整pH值为1-2.5，在该pH下由于溶度积的作用，CaF

一般在实验中用液氨，工业生产中使用氨气。

4)在滤液C中加硫化铵，硫化铵和1)中硫酸氢铵的比例为1.3mol：6mol，加液氨调混合液的pH值至4-4.5，Fe

5)将滤液D蒸发浓缩，之后冷却结晶，用泵打入离心机进行离心分离，得到产品磷酸二氢铵，蒸发出的二次冷凝水，作为洗涤用水回收，对步骤2)的滤饼A进行洗涤。

具体地，

本发明一种低成本生产低氟的磷酸二氢铵的方法，包括以下步骤:

1)向磷精矿粉中加质量分数为98％的硫酸溶液和硫酸氢铵、水，磷精矿粉、硫酸氢铵和硫酸、水的比例为2mol:6mol:(4-6)mol：(7.5-15)mol，搅拌反应6-8h，反应温度80-85℃，将反应液过滤后得到滤液A和滤饼A。

2)滤饼A洗涤后得到石膏，洗涤液返回到1)的反应继续循环；

在滤液A中加磷精矿粉进行脱硫反应，磷精矿粉的质量为1)中磷精矿粉的10％，反应完全后过滤，得到滤液B和滤饼B，滤液B进行后续工艺，滤饼B中再返回到1)的反应继续循环；

3)在滤液B加液氨，调整pH值至1-2.5，待沉淀完全后过滤，得到滤液C，滤渣为CaF

4)在滤液C中加硫化铵反应10～30min，硫化铵和1)中硫酸氢铵的比例为1.3mol：6mol，加液氨调混合液的pH值至4-4.5，过滤得到滤液D，滤渣为Fe

5)将滤液D减压蒸发，蒸发温度为90℃，冷却至25℃结晶，之后离心分离，实验时手动倒进离心机中离心分离，工业化时用泵打入离心机，干燥得到磷酸二氢铵，质量符合工业标准HG/T4133-2010；蒸发出的二次冷凝水，作为洗涤用水回收，对步骤2)的滤饼A进行洗涤。

实施例1

本发明一种低成本生产低氟的磷酸二氢铵的方法，包括以下步骤:

1)向磷精矿粉中加质量分数为98％的硫酸溶液和硫酸氢铵、水，磷精矿粉、硫酸氢铵和硫酸、水的摩尔数分别为2mol、6mol、4mol、7.5mol，搅拌反应6h，反应温度85℃，将反应液过滤后得到滤液A和滤饼A。

2)滤饼A洗涤后得到石膏，洗涤液返回到1)的反应继续循环；

在滤液A中加磷精矿粉进行脱硫反应，磷精矿粉的质量为1)中磷精矿粉的10％，反应完全后过滤，得到滤液B和滤饼B，滤液B进行后续工艺，滤饼B中再返回到1)的反应继续循环；

3)在滤液B加液氨，调整pH值至1，待沉淀完全后过滤，得到滤液C，滤渣为CaF

4)在滤液C中加1.3mol的硫化铵反应10min，加液氨调混合液的pH值至4，过滤得到滤液D，滤渣为Fe

5)将滤液D减压蒸发，蒸发温度为90℃，冷却至25℃结晶，之后离心分离，实验时手动倒进离心机中离心分离，工业化时用泵打入离心机，干燥得到磷酸二氢铵，质量符合工业标准HG/T4133-2010；蒸发出的二次冷凝水，作为洗涤用水回收，对步骤2)的滤饼A进行洗涤。

实施例2

本发明一种低成本生产低氟的磷酸二氢铵的方法，包括以下步骤:

1)向磷精矿粉中加质量分数为98％的硫酸溶液和硫酸氢铵、水，磷精矿粉、硫酸氢铵和硫酸、水的摩尔数分别为2mol、6mol、5mol、10mol，搅拌反应7h，反应温度83℃，将反应液过滤后得到滤液A和滤饼A。

2)滤饼A洗涤后得到石膏，洗涤液返回到1)的反应继续循环；

在滤液A中加磷精矿粉进行脱硫反应，磷精矿粉的质量为1)中磷精矿粉的10％，反应完全后过滤，得到滤液B和滤饼B，滤液B进行后续工艺，滤饼B中再返回到1)的反应继续循环；

3)在滤液B加液氨，调整pH值至2，待沉淀完全后过滤，得到滤液C，滤渣为CaF

4)在滤液C中加1.3mol的硫化铵反应20min，加液氨调混合液的pH值至4.5，过滤得到滤液D，滤渣为Fe

5)将滤液D减压蒸发，蒸发温度为90℃，冷却至25℃结晶，之后离心分离，实验时手动倒进离心机中离心分离，工业化时用泵打入离心机，干燥得到磷酸二氢铵，质量符合工业标准HG/T4133-2010；蒸发出的二次冷凝水，作为洗涤用水回收，对步骤2)的滤饼A进行洗涤。

实施例3

本发明一种低成本生产低氟的磷酸二氢铵的方法，包括以下步骤:

1)向磷精矿粉中加质量分数为98％的硫酸溶液和硫酸氢铵、水，磷精矿粉、硫酸氢铵和硫酸、水的摩尔数分别为2mol、6mol、6mol、15mol，搅拌反应8h，反应温度80℃，将反应液过滤后得到滤液A和滤饼A。

2)滤饼A洗涤后得到石膏，洗涤液返回到1)的反应继续循环；

在滤液A中加磷精矿粉进行脱硫反应，磷精矿粉的质量为1)中磷精矿粉的10％，反应完全后过滤，得到滤液B和滤饼B，滤液B进行后续工艺，滤饼B中再返回到1)的反应继续循环；

3)在滤液B加液氨，调整pH值至2.5，待沉淀完全后过滤，得到滤液C，滤渣为CaF

4)在滤液C中加1.3mol的硫化铵反应30min，加液氨调混合液的pH值至4.5，过滤得到滤液D，滤渣为Fe

5)将滤液D减压蒸发，蒸发温度为90℃，冷却至25℃结晶，之后离心分离，实验时手动倒进离心机中离心分离，工业化时用泵打入离心机，干燥得到磷酸二氢铵，质量符合工业标准HG/T4133-2010；蒸发出的二次冷凝水，作为洗涤用水回收，对步骤2)的滤饼A进行洗涤。