湿法磷酸净化生产工业级磷酸一铵的工艺技术现状

我国工业级磷酸一铵的生产基本都是以热法磷酸为原料,存在能耗大、生产成本高等问题。对湿法磷酸净化后制取工业级磷酸一铵,不仅可以降低生产成本,而且可以实现资源的梯级利用。介绍了目前国内采用湿法磷酸净化生产工业级磷酸一铵的工艺技术现状,并对各种工艺的特点和存在的问题进行了分析。     

萃余酸制备工业级磷酸一铵的工艺优化

以溶剂萃取法净化湿法磷酸所得的萃余酸为原料,采用二次中和法制备工业级磷酸一铵。在最优工艺条件下,所得工业级磷酸一铵产品的纯度大于98%、收率(以P2O5计)可达28.5%。     

工业级磷酸二氢铵生产工艺研究进展

磷酸二氢铵是典型的精细磷酸盐产品,在农业、消防、食品和材料等领域有广阔的应用及市场前景,需求量不断增大,工业级以上磷酸二氢铵的生产技术研究越来越引起人们的重视。制备工业级磷酸二氢铵的技术路线主要有热法磷酸路线、净化湿法磷酸路线。热法磷酸生产路线耗能高、污染大、成本高,该生产技术路线逐渐受限;溶剂萃取法净化湿法磷酸生产工业级磷酸二氢铵路线,产品纯度高、质量好、自动化程度高,但是流程复杂、投资大、成本高。因此近年来探索其他途径制备工业级磷酸二氢铵的研究不断增多。综述了以热法磷酸、净化湿法磷酸、湿法磷酸、萃余酸和磷酸脲母液为原料制备工业级磷酸二氢铵的技术路线,并且评述了各工艺的特点。就目前而言,由廉价易得的湿法磷酸直接制备高附加值的工业级磷酸二氢铵是研究的重点,提高产品纯度和五氧化二磷收率、改善料浆的过滤性能、探索氨化除杂后滤渣的再利用途径是该方法急需解决的问题。     

湿法磷酸净化生产工业级磷酸一铵的技术现状及关键技术的工业应用

阐述我国工业级磷酸一铵的生产现状和生产工艺,对湿法磷酸氨中和直接净化法生产工业级磷酸一铵的主要工艺流程、工艺原理以及其工业应用进行了重点介绍。湿法磷酸氨中和直接净化法生产工业级磷酸一铵技术工业应用规模在1万~5万t/a,对于w(P_2O_5)≥29.0%、w(Fe_2O_3+Al_2O_3+MgO)≤5.3%的磷矿,其磷收率可达到70%,产品纯度能达到99.5%以上,且投资小(5万t/a装置固定资产投资为4 630万~5 340万元),经济效益好。     

溶剂萃取法净化湿法磷酸的工艺研究

以浓缩湿法磷酸为原料 ,研究了溶剂萃取法净化浓缩湿法磷酸工艺 (粗磷酸的预处理 ,萃取剂的选择 ,净化工艺流程 ) ,考察了振动筛板塔用于湿法磷酸净化的适用性及适宜的工艺条件 ,净化磷酸质量达到工业级热法磷酸标准。     

制定湿法磷酸净化产品——工业级磷酸和食品级磷酸的企业标准

为了用低能耗的湿法磷酸净化生产工业级和食品级磷酸,以适应我国快速发展的精细磷化工业的需要,急需解决其产品的质量标准及包装标识标注问题。介绍宏福公司于2004年制定的溶剂萃取法净化湿法磷酸生产工业级磷酸及食品级磷酸的企业标准及包装标识标注的有关规定。     

湿法磷酸两步法生产工业级磷酸一铵工艺

以湿法磷酸为原料,采用定向净化除杂技术,依次经脱硫酸反应、一次中和反应、二次中和反应、浓缩、结晶及干燥等工序两步法生产工业级磷酸一铵,产品纯度达98.37%,副产物滤渣可用于磷酸二铵生产。30kt/a工业级磷酸一铵可实现年销售收入1.5亿元,年利润达2 066.3万元,经济效益显著。     

用二水法磷酸生产工业级磷酸一铵的实验研究

报道了用贵州黔南地区磷矿所制得二水湿法磷酸制备工业级磷酸一铵(MAP)的实验,研究探讨了中和料浆的固液分离条件、杂质的去除及其对工业级磷酸一铵晶体性状的影响,为贵州黔南地区磷矿后续深加工产品的多元化提供了一种工艺路线。     

温度梯度下湿法磷酸合成工业磷酸一铵研究

以湿法磷酸净化连续生产工业级磷酸一铵新工艺为背景,以五氧化二磷质量分数为20%的湿法磷酸为原料,钡盐为脱硫剂,碳酸钾为脱氟剂,二氧化硅为助剂,采用化学沉淀法一次性除硫脱氟预处理,脱硫率及脱氟率分别为83%和87.82%,再通过连续2次的氨中和、连续双效浓缩、连续结晶,制备得到工业级磷酸一铵。合成的工业磷酸一铵的化学组成（质量分数）：N,11.85%、P2O5,59.62%、NH4H2PO4,96.68%、F-,0.17%、SO42-,0.64%,达到了工业级磷酸一铵优等品标准（GB 10205-2009《磷酸一铵、磷酸二铵》）。     

二水法磷酸净化生产工业级磷酸一铵

二水法湿法磷酸中SO_3含量较高,作为原料生产工业级磷酸一铵(MAP)时,必须净化处理。介绍一级净化、二级净化的反应原理、工艺流程及控制措施。一级净化去除湿法磷酸中硫酸根等阴离子杂质,二级净化脱除Al~(3+)、Fe~(3+)、Mg~(2+)等杂质,最终净化磷酸ρ(SO_3)在6~9 g/L、w(固)≤0.6%,满足生产优质工业级MAP的要求。     

二水法改二水-半水法生产湿法磷酸的技术改造

通过提高磷酸浓度和降低磷石膏中P2O5含量,达到降低浓缩能耗和提高磷石膏质量,满足水泥生产的要求。介绍该厂将二水法生产磷酸工艺改造为二水-半水法工艺的流程、新增设备、工艺指标及技术要点。技改后,磷酸w(P2O5)由22%提高到35%,磷石膏中w(P2O5)由1.5%下降到0.2%以下,磷石膏中的w(H2O结晶)由14%～16%下降到4%～8%,每年节煤约1.5万t,综合新增效益1786万元。     

利用萃余磷酸制取重过磷酸钙的工艺条件研究

利用湿法磷酸净化副产的萃余磷酸为原料分解磷矿,采用化成法制取重过磷酸钙（以下简称重钙）。实验中采用单因素法考察了磷酸浓度、反应温度、磷矿粉细度、磷酸含固量和酸矿比对磷矿分解率与重钙产品品质的影响,实验得出的最佳工艺条件为：磷酸质量分数≥43%,含固量（质量分数）≤8%,酸矿比［m（P2O5）酸/m（P2O5）矿］为2.6,反应温度为45～65 ℃,反应时间为2～3 min,将产物继续化成20～25 min,化成温度为80 ℃,然后进行熟化,熟化温度为55 ℃,熟化时间为8～14 d,在此工艺条件下重钙产品达到了一等品的标准。同时本研究还可以解决萃余磷酸的存放问题,使萃余磷酸得到了综合利用,具有较大的经济和社会效益。     

湿法磷酸净化生产工业磷酸一铵研究

通过对湿法磷酸净化处理制备出工业磷酸一铵,得出了生产工业磷酸一铵的工艺路线和工艺条件。在生产出工业磷酸一铵产品的同时生产副产品农用磷酸一铵。 湿法磷酸经过陈化、脱硫、脱氟、中和、分离,得到磷酸一铵清液,再浓缩、结晶、分离和干燥得到工业磷酸一铵晶体,再把中和液过滤的渣子和析晶液混合浓缩得到粗品磷酸一铵。此法工艺简单,制备的工业磷酸一铵符合HG/T 4133-2010《工业磷酸二氢铵》中规定的Ⅱ类以上产品要求,制得的产品具有纯度高、杂质少的优点,具有较好的社会和经济效益。     

湿法磷酸汽提法脱氟技术研究

在饲料级磷酸氢钙生产过程中,湿法磷酸中的磷氟比（五氧化二磷与氟的质量比）≥250才能符合生产要求。采用汽提法脱氟技术,研究了汽提方式、汽提时间、磷酸温度、磷酸浓度及真空度对湿法磷酸脱氟效果的影响。实验表明：采用减压脱氟,将质量分数为50%的浓磷酸加入圆底烧瓶中,加入氟含量2倍的白炭黑,将磷酸温度升高至100 ℃,真空度控制为20 kPa,脱氟1 h,可使磷酸的磷氟比达到286.97,满足饲料级磷酸氢钙对湿法磷酸的要求。     

利用磷酸三丁酯在硫酸-磷酸体系中萃取净化低浓度湿法磷酸工艺的研究

研究了利用磷酸三丁酯在硫酸-磷酸体系中萃取净化低浓度湿法磷酸工艺,获得了萃取性能较好的萃取体系。实验表明,稀释剂（煤油）添加量为磷酸三丁酯与稀释剂总质量的10％时,萃取净化较佳工艺条件为：萃取相比4,萃取温度40℃,搅拌时间15min,硫酸添加量为原料湿法磷酸的1％;SO42^-去除率-80％,Fe、Al去除率99％以上,P2O5,损失率约60％,所得净化稀磷酸P2O5,7．5％,可作为热法磷酸吸收剂。     

浅析湿法磷酸脱氟反应原理

针对目前二水物法生产湿法磷酸存在的产品氟含量过高的问题,对湿法磷酸脱氟净化进行了研究。介绍了湿法磷酸中氟的存在形态,并对脱氟过程中常见的3种脱氟方法：化学沉淀脱氟、真空浓缩和汽提脱氟方法的反应原理和脱氟率影响因素进行了分析,据各种方法的反应原理,进一步探究影响脱氟率的因素。该研究对湿法磷酸的精加工具有重要意义,可以为解决深度脱氟净化工艺用于实际生产中出现的问题提供更广阔的思路。     

转盘塔内甲基异丁基酮萃取湿法磷酸实验研究

溶剂萃取法是一种经济有效的湿法磷酸净化方法。在转盘塔中,以甲基异丁基酮（MIBK）为萃取剂,开展了净化湿法磷酸的实验研究。考察了搅拌转速、相比对磷酸萃取率、杂质离子选择性、洗涤效果和反萃效果的影响。研究结果表明：萃取过程适宜的相比（溶剂与磷酸的体积比）为4,搅拌转速为200~400 r/min,在此条件下磷酸萃取率为85%;洗涤过程的搅拌转速不应大于100 r/min,适宜的洗涤酸用量为溶剂相体积的10%~15%,在此条件下铁离子（Ⅲ）和镁离子脱除率均在90%以上、铝离子脱除率大于70%、硫酸根脱除率为50%~60%;反萃过程搅拌转速不应大于200 r/min,适宜的反萃水用量为溶剂相体积的9%~15%。MIBK对阳离子的脱除效果较好,但是对阴离子的脱除效果不佳。经过萃取、洗涤和反萃3个过程,磷酸收率为57.8%~70.3%,磷酸中铁离子（Ⅲ）含量可以达到工业级磷酸标准,但是硫酸根的含量无法达标,需要结合其他方法进一步脱除。     

以湿法工业级磷酸生产电子级磷酸的脱砷技术

介绍电子级磷酸的生产方法,以及在原料(工业级磷酸)处理阶段的脱砷原理和工艺流程。湿法工业级磷酸经脱砷及后续的结晶、重结晶处理后,w(As)由75×10-9降至10×10-9,产品质量达到SEMI—C7标准。     

工业磷酸分解磷矿影响因素及副产物性质研究

为改进湿法磷酸生产工艺,提高副产磷石膏的品质,减少湿法磷酸固体副产物堆存产生的经济和环境压力,进行了工业磷酸分解磷矿制磷酸的实验,同时对固体副产物的性质进行了分析。工业磷酸分解磷矿制磷酸的工艺分为两步：第一步,工业磷酸与磷矿反应,得到磷酸二氢钙溶液和酸不溶渣;第二步,浓硫酸与磷酸二氢钙溶液反应,得到磷酸溶液和高纯石膏。采用单因素实验考察了酸比（工业磷酸用量与理论磷酸用量的物质的量的比值）、磷矿粒度、反应温度和反应时间对磷矿中磷浸出率的影响。得到磷矿酸解适宜工艺条件：酸比为6.8,磨矿细度为小于0.074 mm粒级占60%,反应温度为50 ℃,反应时间为2.5 h。在此条件下,磷矿中磷的浸出率可达87.69%。磷矿酸解制磷酸产生的固体副产物中石膏占35.32%（质量分数）、酸不溶渣占64.68%（质量分数）。制备的高纯石膏的纯度为95.80%,工业利用价值较高,有利于提高湿法磷酸固体副产物的利用率。     

尼日利亚某中品位磷矿二水法制磷酸实验研究

磷矿湿法加工制取磷酸新装置建设需要根据磷矿性质（化学组成、物相等）的不同进行独立设计,通过在实验室模拟湿法磷酸工业化流程（反应、结晶、过滤）,得到特定磷矿下的制酸工艺参数,可以减少工业化装置试验成本。根据业主委托,采用传统二水法磷矿制酸工艺对尼日利亚某中品位磷矿进行了实验室制酸模拟实验,利用单因素法研究了湿法磷酸工艺主要控制参数包括游离三氧化硫浓度、磷酸浓度、停留时间、温度和料浆液固比对磷矿制酸工艺的影响,得到最适宜的工艺条件：游离三氧化硫质量浓度为25~30 g/L,磷酸纯度（以五氧化二磷质量分数计）为22%~23%,停留时间为4 h,反应温度为75~78 ℃,料浆液固质量比为2.5∶1。在上述条件下,磷矿中五氧化二磷转化率≥93%,五氧化二磷回收率约为90%,料浆的过滤强度（以五氧化二磷计）为8.1 t/（d·m²）。后期跟踪发现,实验室制酸模拟装置得到的实验结果与后期工业化试验结果基本一致。