用湿法磷酸为原料制备六偏磷酸钠的工艺的制作方法

文档序号:3434270阅读:386来源:国知局

专利名称::用湿法磷酸为原料制备六偏磷酸钠的工艺的制作方法用湿法磷酸为原料制备六偏磷酸钠的工艺駄鄉本发明涉及六偏磷酸钠的制备工艺,尤其涉及用湿法磷酸为原料制备六偏磷酸钠的工艺。將狀六偏磷酸钠是一种重要的化工原料,在在水处理、石油钻井、选矿以及化纤等领域有着广泛的用途,近年来,市场需求日益增长。国内、外制备六偏磷酸钠的传统工艺是以热法磷酸为原料,其步骤是先将热法磷酸与氢氧化钠中和,得磷酸二氢钠,再将磷酸二氢钠聚合,得目标产物六偏磷酸钠。该工艺的优点是,反应物杂质少,工艺条件容易满足,反应充分,产物纯净,品质好。但其缺点是,热法磷酸是用黄磷制备的,由于黄磷价格昂贵,售价在10000元/吨以上,故产品成本极高,不仅生产商利润低,缺乏生产积极性,而且下游产品生产商也不愿大量使用,使得六偏磷酸钠的应用范围受到极大限制,迄今为止,六偏磷酸钠的下游产品品种很少,价格很高,不能适应日益增长的市场需求。另外,由于制备黄磷的能耗高、污染大,不符合当今的产业和环保政策,许多黄磷厂已经关闭,原料来源困难。
发明内容本发明的目的,是提供一种新的六偏磷酸钠的制备工艺,该工艺不使用黄磷,综合能耗低、产品成本低。本发明的技术解决方案是一种用湿法磷酸为原料制备六偏磷酸钠的工艺,包括步骤a.将硫酸加入磷矿中,与之反应,得湿法磷酸;b.将氢氧化钠或钠盐加入湿法磷酸中,使之反应,制得含磷酸二氢钠的料浆;c.过滤上述b步骤得到的料浆,收集清液;d.向清液加入氨,与之反应,制得含复合物NaH2P04.NH3的料浆;e.冷却浓縮该料浆,使其中的复合物结晶;f.过滤浓縮料浆,收集复合物结晶;g.将复合物结晶加热,使其中的NH3挥发,得磷酸二氢钠结晶;h.将磷酸二氢钠结晶聚合,得六偏磷酸钠。所述湿法磷酸中的PA^18%。所述氢氧化钠的浓度》98%。所述钠盐是碳酸钠或硫酸钠盐。所述氨是液氨。所述步骤b的反应温度8095。C,时间3060min。所述步骤f还将收集到的复合物结晶用清水洗涤,使洗涤后复合物结晶的杂质S042-《0.05%;Fe203《0.01%;A1203《0.01%;MgO《0.03%。所述步骤g的加热温度200250。C,时间6080min。本发明的有益效果本工艺制备六偏磷酸钠,用湿法磷酸替代热法磷酸,不使用黄磷,故产品成本低。但由于湿法磷酸中含有大量杂质,磷酸二氢钠结晶粒径很小,不易与杂质分离,本发明的技术关键,是加入氨与磷酸二氢钠复合,该复合物结晶时,粒径很大,非常利于与杂质分离,从而能有效地控制杂质含量,保证产品质量,达到制得与热法磷酸工艺相同产品质量的技术效果。实验表明,用上述工艺制备的六偏磷酸钠,杂质含量低,各项质量指标符合标准要求,分别见表l、表2。表l结晶复合物杂质残留试验统计<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>图l是本发明的工艺流程图具体实施方式实施例一参见图l,本工艺的步骤是l.将硫酸加入磷矿粉中,搅拌后过滤,去渣即得湿法磷酸,该磷酸的PA最好》18%,故应选用品位较高的磷矿,以提高产品的收率。2.将1000kg18%205湿法磷酸置于中和槽内,加入浓度98%的氢氧化钠109kg,与磷酸中和反应,控制反应温度90'C,反应时间50min,制得含磷酸二氢钠的料浆,反应式如下H3P04+NaOH=NaH2P04+H20该料浆是一种混合料浆,其中包含S022—、Fe203、AlA、MgO等的固相物杂质。3.将该料浆过滤,收集清液,滤渣用于制复合肥。4.保持清液温度在90'C,向清液中加入液氨45kg,与磷酸二氢钠复合,得含复合物NaH2P04.NHa的料浆;反应式如下NHs+NaH2P04=NaH2P04.NH35.将该料浆自然冷却至常温,使其中的复合物结晶;过滤该料浆,收集晶体;用清水洗涤晶体,使洗涤后复合物结晶的杂质含量S042—《0.05%;Fe203《0.01%;Al203《0.01%;Mg0《0.03%,母液返回前工序循环使用。6.将复合物晶体加热至24(TC,时间50min,复合物晶体分解,其中的氨挥发为气氨,得磷酸二氢钠晶体,反应式如下NaH2P(VNH3==NH31+NaH2P04收集气氨,冷却压縮为液相,返回前工序循环使用。7.将磷酸二氢钠晶体送入聚合炉中聚合,得六偏磷酸钠约241kg,反应如下1).2NaH2P04ANa2H202P7+H202).Na2H202P7250°c一2NaP03+H203).6NaP03625ri(NaP03)6实施例二与实施例一不同之处仅仅是,在第2步中用133kg98%碳酸钠替代氢氧化钠,与磷酸反应,反应式如下2,4+NaC03==2Na,4+H20+C021其余与实施例二相同。权利要求1.一种用湿法磷酸为原料制备六偏磷酸钠的工艺,包括步骤a.将硫酸加入磷矿中,与之反应,得湿法磷酸;b.将氢氧化钠或钠盐加入湿法磷酸中,使之反应,制得含磷酸二氢钠的料浆;c.过滤上述b步骤得到的料浆,收集清液;d.向清液加入氨,与之反应,制得含复合物NaH2P04.朋3的料浆;e.冷却浓縮该料浆,使其中的复合物结晶;f.过滤浓縮料浆,收集复合物结晶;g.将复合物结晶加热,使其中的NH3挥发,得磷酸二氢钠结晶;h.将磷酸二氢钠结晶聚合,得六偏磷酸钠。2.根据权利要求1所述的六偏磷酸钠制备工艺,其特征在于所述湿法磷酸中的&05>18%。3.根据权利要求1所述的六偏磷酸钠制备工艺,其特征在于所述氢氧化钠的浓度>98%。4.根据权利要求1所述的六偏磷酸钠制备工艺,其特征在于所述钠盐是碳酸钠或硫酸钠盐。5.根据权利要求1所述的六偏磷酸钠制备工艺,其特征在于所述氨是液氨。6.根据权利要求1所述的六偏磷酸钠制备工艺,其特征在于所述步骤b的反应温度8095。C,时间3060min。7.根据权利要求1所述的六偏磷酸钠制备工艺,其特征在于所述步骤f还将收集到的复合物结晶用清水洗涤,使洗涤后复合物结晶的杂质SO/—《0.05%;Fe203《0.01%;A1203《0.01%;MgO《0.03%。8.根据权利要求1所述的六偏磷酸钠制备工艺,其特征在于所述步骤g的加热温度200250。C,时间6080min。全文摘要本发明公开一种用湿法磷酸为原料制备六偏磷酸钠的工艺,包括步骤a.将硫酸加入磷矿中,与之反应,得湿法磷酸;b.将氢氧化钠或钠盐加入湿法磷酸中,使之反应,制得含磷酸二氢钠的料浆;c.过滤b步骤得到的料浆,收集清液;d.向清液加入氨,与之反应,制得含复合物NaH<sub>2</sub>PO<sub>4</sub>.NH<sub>3</sub>的料浆;e.冷却浓缩该料浆,使其中的复合物结晶;f.过滤浓缩料浆,收集复合物结晶;g.将复合物结晶加热,使其中的NH<sub>3</sub>挥发,得磷酸二氢钠结晶;h.将磷酸二氢钠结晶聚合,得六偏磷酸钠。优点是,产品成本低。文档编号C01B25/445GK101121507SQ200710049629公开日2008年2月13日申请日期2007年7月30日优先权日2007年7月30日发明者吴三勇,凌张,易遵礼,欧运凤,罗万林申请人:四川宏达股份有限公司
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