一种酸性水溶复合磷酸盐的制备方法与流程

本发明涉及一种复合磷酸盐制备，具体涉及一种酸性水溶复合磷酸盐的制备方法。

背景技术：

1、肥料级磷酸、萃余磷酸以及磷酸脲母液由于含有大量的杂离子，以此为原料制备水溶肥通常采用中和、萃取、结晶等除杂方式或制备成聚磷酸铵。采用这些除杂方式，一方面产生大量低价值磷肥、萃余酸或母液，这些低价值副产物含磷量高，但水溶性差，经济价值极低；另一方面，原料中大量的中微量元素在除杂过程中转移至副产物中。由于萃余酸和磷酸脲母液中杂质阳离子含量较多，而聚磷酸铵螯合能力有限，不能将杂质阳离子完全螯合，导致制备产品水溶性较差。同时，现有的磷酸脲制备通常采用冷却结晶，冷却结晶一方面由于结晶收率较低，产生大量母液难以处理；另一方面，杂质离子在母液富集，产品难以达标，导致母液不得不外排，导致磷收率降低。

2、公开号为：cn102674284a的发明公开了一种用萃余酸生产工业磷酸一铵联产肥料级磷酸一铵的方法，萃余酸与氨进行氨化反应，料浆过滤后，滤液通过浓缩结晶得到磷酸一铵，滤渣通过干燥得到农用级磷酸一铵。该方法产生了大量的肥料级磷酸一铵，导致水溶磷酸一铵的磷收率较低，且萃余酸中的大量中微量元素进入到了肥料级磷酸一铵中转为低效利用形态。

3、公开号为：cn113248322a的发明公开了一种可溶性中微量元素肥料的制备方法，通过向磷酸脲母液添加中微量元素，在缩合剂尿素的作用下高温缩合，得到可溶性中微量元素肥料。该方法处理磷酸脲母液要求温度较高，能耗较高，且释放出大量氨气和二氧化碳，尿素的率较低，经济性、环保性差，得到的聚磷酸铵产品水溶性较差。

4、现有技术湿法磷酸溶剂萃取副产萃余酸制磷酸脲和磷镁肥实验研究，以萃余酸为原料通过结晶法制备磷酸脲，一段结晶收率57.33，二段结晶收率17％，结晶时间8h。该方法采用萃余酸制备磷酸脲水溶肥，其时间长，磷收率低，有大量母液需通过制备成磷镁肥处理。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种酸性水溶复合磷酸盐的制备方法，其能够有效的解决现有磷系水溶肥技术中低价值副产品多、磷收率低和磷源中中微量元素无法水溶高效利用的技术问题。

2、为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

3、一种酸性水溶复合磷酸盐的制备方法，具体包括如下步骤：

4、步骤1：

5、将磷酸或/和含磷化合物溶液与尿素、添加剂混合；

6、控制p2o5：n摩尔比为0.5-1.5；

7、p2o5:m摩尔比为2-10，其中，m指硫酸根、氯离子、硝酸根的摩尔数总和；

8、在50-100℃下进行加热至尿素完全溶化，获得混合料浆；

9、步骤2：

10、在温度为60-130℃，压力为0.01-0.1mpa条件下对步骤1获得的料浆进行浓缩，浓缩至料浆中游离水质量百分含量为3-5％；

11、步骤3：

12、将步骤2获得的浓缩料浆降温至40-95℃，加入固化剂进行混合，添加量为浓缩料浆的0-10％，冷却固化5-120min，得到半成品；

13、步骤4：

14、将步骤3获得的半成品，在50-90℃下，常压干燥至游离水含量2-3％，破碎、包装后即得到ph值为1.8-3.5的粉剂酸性水溶复合磷酸盐产品。

15、其中，步骤1中，磷酸为工业级磷酸、肥料级磷酸和萃余磷酸中的一种或多种混合物，萃余磷酸指用湿法磷酸溶剂萃取法净化制取工业级磷酸时副产的萃余磷酸。

16、其中，步骤1中，含磷化合物溶液为磷酸制取磷酸脲产品时副产的磷酸脲母液。

17、进一步限定，添加剂为盐酸、盐酸盐、硫酸、硫酸盐、硝酸、硝酸盐的一种或多种。

18、其中，步骤2中，在温度为100℃，压力为0.01-0.1mpa条件下对步骤1获得的料浆进行浓缩，浓缩至料浆中游离水质量百分含量为4％。

19、其中，步骤3中，固化剂为：nh4h2po4、na2co3、nahco3、nh4cl、(nh4)2hpo4、caco3、nh4no3、mgco3、(nh4)2so4、nh4hco3中的一种或多种。

20、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

21、本发明将料浆浓缩后直接固化，原料中富含的中微量元素离子全部进入产品，且由于产品显酸性能在富含中微量元素情况下保持良好的水溶性。另一方面，采用杂质含量合适的磷酸通过此方法可在没有母液产生的情况下直接制备出氮磷养分为主、富含中微量元素的酸性水溶复合磷酸盐产品，重造了目前磷系水溶肥的生产工艺，缩短了工艺流程，提高了磷收率。

22、同时，本发明可以将磷酸中磷和各种中微量元素完全利用，制备的酸性水溶复合磷酸盐为全水溶磷酸盐，能大幅提高利用率，由于其显酸性可广泛的应用于对碱性土壤的改良中。

技术特征：

1.一种酸性水溶复合磷酸盐的制备方法，具体包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种酸性水溶复合磷酸盐的制备方法，其特征在于：步骤1中，磷酸为工业级磷酸、肥料级磷酸和萃余磷酸中的一种或多种混合物，萃余磷酸指用湿法磷酸溶剂萃取法净化制取工业级磷酸时副产的萃余磷酸。

3.根据权利要求1所述的一种酸性水溶复合磷酸盐的制备方法，其特征在于：步骤1中，含磷化合物溶液为磷酸制取磷酸脲产品时副产的磷酸脲母液。

4.根据权利要求1所述的一种酸性水溶复合磷酸盐的制备方法，其特征在于：添加剂为盐酸、盐酸盐、硫酸、硫酸盐、硝酸、硝酸盐的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的一种酸性水溶复合磷酸盐的制备方法，其特征在于：步骤2中，在温度为100℃，压力为0.01-0.1mpa条件下对步骤1获得的料浆进行浓缩，浓缩至料浆中游离水质量百分含量为4％。

6.根据权利要求1所述的一种酸性水溶复合磷酸盐的制备方法，其特征在于：步骤3中，固化剂为：nh4h2po4、na2co3、nahco3、nh4cl、(nh4)2hpo4、caco3、nh4no3、mgco3、(nh4)2so4、nh4hco3中的一种或多种。

技术总结
本发明公开了一种酸性水溶复合磷酸盐的制备方法，具体包括如下步骤：步骤1：将磷酸或/和含磷化合物溶液与尿素、添加剂混合；控制P<subgt;2</subgt;O<subgt;5</subgt;：N摩尔比为0.5‑1.5；P<subgt;2</subgt;O<subgt;5</subgt;:M摩尔比为2‑10，其中，M指硫酸根、氯离子、硝酸根的摩尔数总和；在50‑100℃下进行加热至尿素完全溶化，获得混合料浆；步骤2：在温度为60‑130℃，压力为0.01‑0.1Mpa条件下对步骤1获得的料浆进行浓缩，浓缩至料浆中游离水质量百分含量为3‑5％；步骤3：将步骤2获得的浓缩料浆降温至40‑95℃。本发明能够有效的解决现有技术中磷收率低的技术问题；同时，可以将磷酸中磷和各种中微量元素完全利用，制备的酸性水溶复合磷酸盐为全水溶磷酸盐，能大幅提高劳效，由于其显酸性可广泛的应用于对碱性土壤的改良中。

技术研发人员：刘旭,马培根,陶绍程,赵强,汤建伟,刘松林,付勇,文小兵,谢娟,杨俊,张俊,张群,王凤霞
受保护的技术使用者：瓮福（集团）有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13