净化磷酸萃余酸利用的方法与流程

本发明涉及磷化工，具体而言，涉及净化磷酸萃余酸利用的方法。

背景技术：

1、用溶剂萃取法净化湿法磷酸来生产工业级磷酸时，磷酸的净化率一般在55％～60％之间，这部分磷酸被提取后还剩下40％～45％粗磷酸，这部分磷酸就是净化磷酸萃余酸。在萃取过程中，湿法磷酸中的磷酸成分与萃取剂相互作用被萃取剂提取，而酸中的杂质离子几乎不与萃取剂发生反应，因此原磷酸中的杂质离子近乎全部留在萃余酸中。这使得萃余酸中的杂质离子含量较原磷酸相比成倍上升，粘度增大，给萃余酸的回收利用带来了十分不利的影响。

2、萃余酸的主要利用途径是将其返回磷复肥系统，通过与普通湿法磷酸混配，将酸中的杂质离子降低到一个可接受的程度，然后用混配酸来生产肥料级磷酸铵。这种方法生产出来的肥料级磷酸铵虽然能勉强满足国标，但是需要消耗大量的新鲜湿法磷酸，并且产品品级低、规模大。

3、目前，我国工业级磷酸的生产工艺依旧以黄磷路线为主，该路线的工业级磷酸的产量占我国工业磷酸产量的70％以上。但是该路线的能耗高，已逐渐被湿法净化磷酸取代，从长远来看黄磷法会被溶剂萃取净化法完全取代。

4、随着湿法净化磷酸占比的增加，净化磷酸萃余酸的产生量会持续增长。若继续沿用传统处理方式消纳萃余酸，势必会产生天量的低品位肥料级磷酸铵，对磷化工行业的可持续发展不利。因此，萃余酸传统的处理利用方式已经无法适应湿法净化磷酸工艺快速发展的需求，需对其进行革新。

5、鉴于此，特提出本发明。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供净化磷酸萃余酸利用的方法。

2、本发明是这样实现的：

3、第一方面，本发明提供一种净化磷酸萃余酸利用的方法，包括依次进行的如下步骤：

4、稀释，稀释净化磷酸萃余酸，得到稀释萃余酸；

5、一次中和，向稀释萃余酸中通入氨气至料浆ph为3.0～3.4后，进行第一次熟化，对第一次熟化后的料浆进行第一次固液分离，得到一次滤液和一次滤饼；

6、二次中和，向一次滤液中通入氨气至料浆ph为4.5～5.0后，进行第二次熟化，对第二次熟化后的料浆进行第二次固液分离，得到二次滤液和二次滤饼；

7、调浆，将一次滤饼和二次滤液混合调浆后进行第一次浓缩和干燥，得到磷酸一铵。

8、在可选的实施方式中，所述稀释萃余酸的密度为1.25～1.28g/ml。

9、在可选的实施方式中，所述第一次熟化的时间为0.5-1.5h，温度高于75℃且低于沸点；所述第二次熟化的时间为0.5-1.5h，温度高于75℃且低于沸点。

10、在可选的实施方式中，所述第一次浓缩后的料浆含水量为25±5％。

11、在可选的实施方式中，所述第一次浓缩后，对料浆进行喷粉干燥得到磷酸一铵。

12、在可选的实施方式中，将净化磷酸萃余酸与磷精矿浆混合脱硫并进行第三次固液分离，得到固相即为磷石膏；

13、优选地，所述净化磷酸萃余酸与磷精矿浆无水基的质量比为100:(11-14)。

14、在可选的实施方式中，利用洗涤液对二次滤饼进行洗涤得到洗涤滤饼，将洗涤滤饼与第三次固液分离后的三次滤液混合至料浆ph为2.8～3.1进行反应，得到低聚磷酸镁缓释肥；

15、优选地，所述洗涤液为水，所述洗涤液用量与二次滤饼质量比为1:2-3；

16、优选地，所述洗涤液洗涤二次滤饼后转移至稀释步骤对净化磷酸萃余酸进行稀释。

17、在可选的实施方式中，第三次固液分离后的三次滤液与洗涤滤饼混合前，先进行第二次浓缩至含水量小于20wt％。

18、在可选的实施方式中，洗涤滤饼与三次滤液混合后对料浆进行加热使料浆固化，然后再升高温度至210～330℃之间反应1.5～2.5h，得到低聚磷酸镁缓释肥；

19、优选地，对低聚磷酸镁缓释肥依次进行切削、冷却和粉碎，得到颗粒状低聚磷酸镁缓释肥。

20、在可选的实施方式中，升高温度前，先将固化物料捣碎。

21、本发明具有以下有益效果：

22、本申请方案与传统方案相比，能够直接利用萃余酸，且基于三价铁铝离子和二价镁离子在磷酸溶液中沉淀范围的不同，通过二次中和、两次过滤和调浆步骤得到了磷酸一铵，同时实现铁铝离子与镁离子的初步分离、富集，便于后续处理。

技术特征：

1.一种净化磷酸萃余酸利用的方法，其特征在于，包括依次进行的如下步骤：

2.根据权利要求1所述的净化磷酸萃余酸利用的方法，其特征在于，所述稀释萃余酸的密度为1.25～1.28g/ml。

3.根据权利要求1所述的净化磷酸萃余酸利用的方法，其特征在于，所述第一次熟化的时间为0.5-1.5h，温度高于75℃且低于沸点；所述第二次熟化的时间为0.5-1.5h，温度高于75℃且低于沸点。

4.根据权利要求1所述的净化磷酸萃余酸利用的方法，其特征在于，所述第一次浓缩后的料浆含水量为25±5％。

5.根据权利要求1所述的净化磷酸萃余酸利用的方法，其特征在于，所述第一次浓缩后，对料浆进行喷粉干燥得到磷酸一铵。

6.根据权利要求1所述的净化磷酸萃余酸利用的方法，其特征在于，将净化磷酸萃余酸与磷精矿浆混合脱硫并进行第三次固液分离，得到固相即为磷石膏；

7.根据权利要求6所述的净化磷酸萃余酸利用的方法，其特征在于，利用洗涤液对二次滤饼进行洗涤得到洗涤滤饼，将洗涤滤饼与第三次固液分离后的三次滤液混合至料浆ph为2.8～3.1进行反应，得到低聚磷酸镁缓释肥；

8.根据权利要求7所述的净化磷酸萃余酸利用的方法，其特征在于，第三次固液分离后的三次滤液与洗涤滤饼混合前，先进行第二次浓缩至含水量小于20wt％。

9.根据权利要求7所述的净化磷酸萃余酸利用的方法，其特征在于，洗涤滤饼与三次滤液混合后对料浆进行加热使料浆固化，然后再升高温度至210～330℃之间反应1.5～2.5h，得到低聚磷酸镁缓释肥；

10.根据权利要求9所述的净化磷酸萃余酸利用的方法，其特征在于，升高温度前，先将固化物料捣碎。

技术总结
本发明公开了净化磷酸萃余酸利用的方法，包括依次进行的如下步骤：一次中和，向稀释萃余酸中通入氨气至料浆pH为3.0～3.4后，进行第一次熟化和固液分离，得到一次滤液和一次滤饼；二次中和，向一次滤液中通入氨气至料浆pH为4.5～5.0后，进行第二次熟化和固液分离，得到二次滤液和二次滤饼；调浆，将一次滤饼和二次滤液混合调浆后进行第一次浓缩和干燥，得到农用级磷酸一铵。与传统方案相比，能够直接利用萃余酸，且基于三价铁铝离子和二价镁离子在磷酸溶液中沉淀范围的不同，通过二次中和、两次过滤和调浆步骤得到了农用级磷酸一铵，同时实现铁铝离子与镁离子的初步分离、富集，便于后续处理。

技术研发人员：王浩,李长东,阮丁山,王威,丁代俊,郑海洋
受保护的技术使用者：广东邦普循环科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12