本发明涉及一种磷酸二氢钾的生产方法，属于无机化工生产技术领域。。
背景技术：
磷酸二氢钾是重要的无机化合物，广泛应用于现代化工、医药、食品、造纸、洗涤剂等行业；在农牧业中被喻为“化肥精”，是一种用于节水农业的高效速效磷、钾优异肥料；在化工生产中被用作缓冲剂和细菌培养剂；磷酸二氢钾的传统生产方法是用氢氧化钾和热法磷酸反应，但该方法成本较高。
中国专利文献cn1412107a（申请号：cn01128971.6）公开了一种生产磷酸二氢钾的制备方法，该方法是用硫酸氢钾和硫酸混合溶液直接和磷矿反应，然后用甲醇分离磷酸和磷酸二氢钾，但该方法过程中会产生氟硅酸钾，原材料利用率不高，后期用甲醇分离成本较高，得到的磷酸二氢钾杂质较多；中国专利文献cn105480959a（申请号：cn201210046088.x）公开了一种用氟化盐净化法生产磷酸二氢钾的方法，该方法是用氟化盐净化磷酸后，用氨中和磷酸后和氯化钾通过复分解反应制取磷酸二氢钾和氯化铵，需对磷酸净化浓缩，工艺过程较难控制。
磷矿的金属离子是影响磷酸二氢钾品质的重要因素。
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本发明提供一种磷酸二氢钾的生产方法。
本发明的技术方案如下。
一种磷酸二氢钾的生产方法，该方法步骤如下。
（1）将含水量为0~30%的磷矿浆和硫酸铵、质量浓度为15~30%的盐酸，60~90℃反应1.5~4h，过滤磷石膏，得到包含盐酸、磷酸、氯化铵、磷酸一铵、氯化钙的混合溶液，滤液中cao和p2o5摩尔比值为1.5~2.3：1。
（2）取步骤（1）中的混合溶液，加入脱氟剂，30~60℃反应1~2h，过滤，得到脱氟滤液和氟硅酸盐。
（3）用氨中和步骤（2）中的脱氟滤液，调整ph值5~8，过滤、洗涤，得到滤饼和氯化铵溶液；滤饼和水配制成料浆：质量浓度为20~40%，氯化铵溶液浓缩、结晶、分离得到氯化铵晶体。
氯化钾和过量硫酸反应，得到硫酸和硫酸氢钾的混合溶液：硫酸氢钾质量含量为30%~65%，与步骤（3）中的滤饼料浆混合，反应温度为70~90℃、反应时间为2.5~4.5h，过滤除磷石膏，得到磷酸和磷酸二氢钾的混合溶液。
用石灰浆中和步骤（4）中的混合溶液，调整ph值为5~8，过滤得到磷酸氢钙和磷酸二氢钾滤液。
将过程（5）中的滤液浓缩、结晶，将结晶过滤、洗涤，干燥后得到磷酸二氢钾晶体。
根据本发明优选的，所述步骤（1）中磷矿浆、盐酸、硫酸铵的混合方式为磷矿和硫酸铵共同研磨成混合矿浆后和盐酸反应。
根据本发明优选的，所述步骤（1）中滤液的cao和p2o5摩尔比值为1.5~2.3：1。
根据本发明优选的，所述步骤（2）中的脱氟剂为氯化钠和二氧化硅混合物。
根据本发明优选的，所述步骤（3）中料浆ph值调整后为5~8；洗涤方式为分级洗涤3~4次，特别优选洗涤方式为用高于80℃清水洗涤3~4次。
根据本发明优选的，所述步骤（4）中硫酸氢钾和硫酸的混酸中氯离子的含量小于0.15%；
根据本发明优选的，所述步骤（4）中洗涤方式为分级洗涤3~4次，特别优选洗涤方式为用高于80℃清水洗涤3~4次。
根据本发明优选的，所述步骤（5）中料浆ph值调整后为5~8。
根据本发明优选的，所述步骤（6）中磷酸二氢钾质量较差时，需进行重结晶。
步骤（3）中的滤液在未饱和前返回步骤（1）配制磷矿料浆；步骤（4）中的洗液作为返酸返回步骤（3）；步骤（6）中的滤液在杂质离子过多时，用作肥料生产等其他用途，不再返回步骤（4）使用。
本发明涉及的反应方程式为：
ca5f(po4)3+10hcl=5cacl2+3h3po4+hf↑
6hf+sio2=h2sif6+2h2o
h2sif6+2nacl=na2sif6↓+2hcl
cacl2+h3po4+2nh3=cahpo4↓+nh4cl
h2so4+kcl=khso4+hcl
2cahpo4+h2so4+khso4=2caso4↓+h3po4+kh2po4
ca(oh)2+h3po4=cahpo4•2h2o↓。
本发明以氯化钾、硫酸、磷矿为原料，以氯化钾和硫酸反应制取的盐酸分解磷矿，脱氟后加入氨制取磷酸氢钙，再和硫酸和硫酸氢钾反应制取磷酸二氢钾和磷酸，最后加入石灰浆分离，生产成本较低、原材料利用率高、产品质量良好，并能副产氟硅酸钠。与现有技术相比有以下有益效果。
以氯化钾、硫酸、磷矿为原料，和传统以氢氧化钾和热法磷酸为原料生产方法相比大幅降低了生产成本。
本发明先以酸解磷酸脱氟，生产磷酸氢钙后再反应生产出来的磷酸二氢钾纯度优良，满足国家标准的要求。
氟是肥料中的有害元素，直接施用对土壤环境有损害，本发明有效解决了磷矿中氟资源的回收和利用，具有很好的经济效益和社会效益。
本发明制备过程中，磷资源在生产过程中循环利用，原材料利用率较高。
本发明工艺过程清晰，易于控制，应用性良好，没有危害环境的产物，生产环境友好。