技术领域：
：本发明属于湿法磷酸净化和聚合技术，是以盐酸分解磷矿得到的湿法磷酸以有机溶剂萃取净化和聚合的技术范畴。
背景技术：
：：多聚磷酸是一系列磷酸聚合物的混合物，按其p2o5含量不同，以h3po4计，其产品规格通常有105～117％等多种。多聚磷酸产品是精细磷化工产品之一，应用领域涉及农业、轻工、石油、化工、医药、食品、香料等领域，如制造高纯磷酸、饮料添加剂、含磷农药、耐火材料、分析试剂，抗腐蚀剂及金属清洗剂等方面。在石油工业中，以聚磷酸为催化剂，生产丙烯四聚物，用于高辛烷值汽油。有机合成中用作环化剂，酰化剂，催化剂和脱水剂。另外多聚磷酸作为磷酸使用的同时，与普通热法磷酸相比如具有过冷性质，即使在低得多的温度下储存仍能保持液态且腐蚀性小。运输每单位重量的p2o5运输比普通磷酸运输费要省40％，远距离运输成本优势尤为突出。我国多聚磷酸生产主要集中于江苏、上海、浙江、广西和云南地区。目前生产能力约44万吨/年，产量39万吨，其中以江苏一家公司装置规模最大，达10万吨/年。目前，国内多聚磷酸生产工艺主要有两种：一种是以黄磷为原料经燃烧水合控制水合度，生产多聚磷酸；另外一种是以热法磷酸和p2o5为原料，通过加热进行聚合反应净化而制得多聚磷酸。聚磷酸铵app可写成(nh4po3)n，是一种重要的无卤磷系阻燃剂，由于有磷和氮两种元素，阻燃效果优于单含磷，单含氮的阻燃剂，又由于阻燃时不产生卤族元素的毒害，所以是今后阻燃剂的发展方向和主导产品。聚磷酸铵的用途，低聚合度的可作为高浓度磷酸铵复肥和灭火剂原 料，较高聚合度的大都作织物、木材、工程塑料、橡胶、电线、电缆的阻燃剂。目前的生产方法，主要有下列几种：1、聚磷酸氨化法2、p2o5-nh3-h2o高温气相反应法3、nh3、p2o5和(nh4)2hpo4缩合法4、在app存在下，磷酸与氨化缩合法5、nh4h2po4和co(nh2)2缩合法6、(nh4)3po4和p2o5缩合法7、磷酸和尿素缩合法本工艺采用自己研发的聚合炉一次将盐酸湿法净化磷酸聚合成多聚磷酸，进而与氨反应，聚合成聚合度为100-400的聚磷酸铵。技术实现要素：：本发明是利用盐酸分解任何磷矿，制造多聚磷酸和聚磷酸铵的方法，具体步骤为：0001以盐酸分解全过40目磷矿，其反应温度为摄氏80度左右，盐酸用量为磷矿中所有金属氧化物的理论耗酸量总和的105％倍，反应时间为加矿粉完毕再搅拌30分钟。0002以工业滤布热过滤和洗涤，得分解液和硅渣。0003以石灰乳中和分解液到ph＝1-3，过滤得滤液和湿固相(白肥)。0004滤液以tbp∶航煤＝1∶1的萃取剂萃取，油相与水相体积比为3-5∶1萃取温度为摄氏10-45度，萃取时间为4-5分钟，采用三次错流萃取。0005萃有磷酸的有机相以反萃液洗涤，用量为有机相体积的3-5％，共三次，料温摄氏10-45度，洗涤时间5分钟。0006以有机相体积10-15％的纯水反萃三次，水温摄氏10-45度，反 萃时间5分钟。0007将反萃液减压浓缩至p2o5≥62％得工业磷酸。0008以热法磷酸加p2o5聚合制多聚磷酸的聚合炉材质用不锈钢即可，而本工艺的盐酸湿法浓磷酸聚合时，发现对包括不锈钢在内的所有金属均不耐腐蚀，最后试用石墨材质可以耐腐和耐高温，但有渗漏，用目前国内外通用的不透性石墨材质干加热只能耐到摄氏100度，而本工艺聚合温度在摄氏200度以上，笔者研究出一种堵漏方法，达到在摄氏1000度也不渗漏，成功的聚合出p2o5≥84％的无色透明稠厚液体多聚磷酸。以硫酸湿法磷酸聚合时，只能达到p2o5＝70％的黑色或深棕色的稠厚液体，且p2o5损失50％以上。0009将多聚磷酸与无水气氨在自制的耐高温管形聚合炉内，摄氏310-320度热聚合成聚磷酸铵产品。0010将tbp萃余水相与分解液中和产生的湿固相(白肥)打浆，加盐酸溶解，加热赶出hf气体进入盐酸分解磷矿工序的吸收器吸收，去制无水hf。0011冷却上溶液，析出大量金属氯化物结晶，分离，淋洗、析晶母液和洗水返回分解磷矿。0012分离的金属氯化物加水溶解，以石灰乳中和到ph＝6-7，过滤洗涤，滤液及洗水浓缩结晶成高品位无水氯化钙(cacl2＝95.8％)。0013中和产生的金属氢氧化物加盐酸溶解，以n235萃取剂萃铁。0014在萃铁有机相中通入气氨，将产生的铁铵盐分离洗涤通空气焙烧而得氧化铁红(fe2o3＝98.2％)。0015在萃铁萃余水相中通入气氨，产生氢氧化镁沉淀，滤洗，焙烧而得无硼活性氧化镁(mgo＝95.3％)。0016过滤氢氧化镁的滤液洗水在摄氏150～250度喷雾热解产生铝氧粉(al2o3＝95.1％)。0017将热解气相冷却分离得氯化铵。0018当氯化钙销售不畅时，将结晶氯化钙与硅渣拌合，在摄氏810-820度焙烧半小时，得到硅肥和氯化氢，后者返回去酸化分解白肥。附图说明：图1为盐酸分解中低品位磷矿制造多聚磷酸和聚磷酸铵工艺流程图。全过40目的磷矿粉投入到已加热到摄氏60度的盐酸中，盐酸加量为磷矿金属氧化物理论耗酸量总和的105％倍，在加毕矿粉后再保温搅拌30分钟，产生的含氟气体以水吸收去制无水hf，趁热过滤，硅渣洗涤后堆放，可当作砂子使用，分解液趁热加入石灰乳中和到ph＝1-3，除杂产生的湿固相(白肥)待处理，部分中和的分解液以tbp∶航煤＝1∶1的萃取剂萃取，料温摄氏10-45度，油相∶水相＝3-5∶1，萃取时间4-5分钟，错流萃取三次，以反萃液洗涤油相三次，用量为油相体积的3-5％，5分钟，料温为摄氏10-45度，以有机相体积10％-15％的纯水反萃有机相，反萃时间为5分钟，水温为摄氏10-45度，共三次，将反萃液减压浓缩到p2o5≥62％即得到工业磷酸，将工业磷酸投入摄氏200-250度自制的耐高温聚合炉内聚合而得p2o5≥84％的多聚磷酸，将其与无水气氨在310-320的自制耐高温聚合炉内聚合而得链长100-1000的聚磷酸铵。在tbp萃余水相中加盐酸溶解前面产生的白肥，加热赶出hf去磷矿分解工序的吸收器中吸收制无水hf，冷却溶液析出大量金属氯化物结晶，抽滤淋洗，析晶母液和洗水返回分解磷矿，加水溶解此金属氯化物，加石灰乳中和到ph＝6-7，产生铁铝镁氢氧化物，滤洗，滤液和洗水浓缩造粒即得高品位无水氯化钙，将铁铝镁氢氧化物加盐酸溶解，以n235萃取剂萃铁15分钟，料温摄氏10-45度，分出萃铁有机相，通入气氨，产生铁铵盐，将铁铵盐分离洗涤通空气焙烧即得氧化铁红，萃铁萃取剂返回下次萃铁，分离的萃铁萃余水相通气氨，沉淀出氢氧化镁，经滤洗焙烧而得无硼活性氧化镁，滤液与洗水在摄氏150～250度喷雾焙烧，即得到铝 氧粉，气相冷却得氯化铵。当氯化钙销售不畅时，将结晶氯化钙与硅渣拌合，在摄氏810-820度焙烧半小时，得到硅肥和氯化氢，后者返回去酸化分解白肥。实施例：表1、原矿组成名称p2o5caomgofe2o3al2o3fal重量％12.330.7510.051.220.581.924.9称1000克全过40目磷矿粉，徐徐倒入已加热摄氏60度1881毫升30％工业盐酸中反应，加毕再保温搅拌30分钟，含氟气体用水吸收去制无水hf，热过滤洗涤得湿硅渣361克，滤液和洗水2490克，以石灰乳中和分解液到ph＝2，抽滤，滤液2100克以磷酸三丁酯∶航煤＝1∶1体积6300毫升萃取剂萃取，料温摄氏28度，萃取时间5分钟，共进行三次错流萃取，负载有机相以水∶85％磷酸＝4∶1(体积)配制的洗液洗涤三次，每次用量为315毫升，在循环操作建立起来时，以反萃液洗涤，水温摄氏26度，以水温摄氏26度630毫升纯水反萃净化了的有机相，共三次，反萃液减压浓缩得178克p2o5＝62.3％的工业磷酸，取100克的工业磷酸，在摄氏200-250度的自制的耐高温坩锅内聚合1小时，得70克p2o5＝84.8％的多聚磷酸，取50克的多聚磷酸，在摄氏310-320度的自制的耐高温坩锅内，通无水气氨半小时，冷却洗去短链和副产物，在摄氏60-70干燥，得41克聚磷酸铵，测聚合度为375。萃余水相与白肥打浆盐酸溶解，加热赶出hf，进入分解磷矿工序的吸收器内吸收，去制无水hf，溶液冷却析出大量金属氯化物结晶，晶浆过滤淋洗，析晶母液与洗水返回分解磷矿，金属氯化物加水溶解，以石灰乳中和到ph＝6-7，滤洗，滤液洗水浓缩造粒得无水氯化钙1021克(纯度95.8％)，金属氢氧化物加盐酸溶解，以n235萃取剂萃铁，分离萃铁有机相，以氨水反萃生成铁铵盐，将其分离洗涤通空气焙烧得11.2克纯度为98.2％的氧 化铁红。氨水反萃生成铁铵盐分离出的萃取剂返回萃取下一循环的金属氢氧化物的酸化液，萃铁时的萃余水相通气氨，产生氢氧化镁及铝酸盐，将氢氧化镁过滤，洗涤焙烧得无硼活性氧化镁粉95.2克(mgo＝95.3％)，过滤洗涤的溶液在摄氏240～250度喷雾焙烧而得铝氧粉(al2o3＝95.1％)5.5克，将焙烧气相升华的nh4cl冷却收集得固体氯化铵。将1021g无水氯化钙与611g干硅渣拌合，在摄氏810-820度焙烧半小时，得到高活性硅肥1023g和氯化氢643g，将氯化氢负压吸收到白肥打浆反应罐内，分解白肥。表2、多聚磷酸分析名称p2o5fe离子so4cl离子pb密度白度标准％≥84≤0.001≤0.050.0010.012.1/常温本工艺产品84.50.0010.00.0010.0012.1/常温表3、聚磷酸铵分析技术指标lsgapp02-1lsgapp02-2本工艺产品外观白色粉末白色粉末白色粉末p2o5％≥717171.8n％≥141414.5分解温度℃＞270270275水分％＜0.250.250.24溶解度g/100ml(25℃水悬浮液)≤0.50.50.4ph值(10％水溶液)6.5-7.56.5-7.56.5粘度(10％水溶液)25℃＜2010075粒径(μm)10-1510-1513表4、工业无水氯化钙分析(重量％)当前第1页12