專利名稱：：用硫酸氫銨分解磷礦生產硫磷銨的方法
技術領域：
：本發明涉及磷肥，進一步來說，涉及用磷礦通過復分解制備的肥料，具體來說，屬于用硫酸氫銨分解磷礦生產硫磷銨肥料的方法。
背景技術：
：目前世界上磷肥的生產絕大多數都是由濕法磷酸加工的，而每生產1噸濕法磷酸(PA)要消耗約2.75噸硫酸，并產生近5噸磷石膏，其利用難度較大，堆存則需占用大量場地，增加對環境污染的風險。近年來，由于石油、礦產等資源類產品漲勢驚人，近期雖有所回落，但從中、長期看，資源類產品將維持上升態勢。中國屬缺硫國家，硫資源需大量進口，由于受磷肥工業迅速發展及環境壓力的影響，近期磷肥生產配套新建硫酸裝置均是硫磺制酸，引發國際巿場硫磺價格大漲，從2005年的6090美元/噸上升到2008年的775美元/p屯，國內巿場最高價一度高達6000元/p屯，相應的硫酸價格達2000元/口屯，這使磷肥生產成本大幅度增長。因此，不耗或少耗硫酸的磷肥生產工藝將會越來越受重視。國內安徽釆石化肥廠和四川德陽化肥廠曾生產過硫磷銨，其生產工藝基本還是典型的磷銨生產工藝，只不過是將濕法磷酸產生的磷石膏轉化成硫銨添加到磷銨中，并沒有起到節省硫酸的效果。迄今為止，尚無用硫酸氫銨分解嫌礦生產硫磷銨肥料的報道。
發明內容本發明的目的就是提供一種硫酸氫銨分解磷礦生產硫磷銨的方法，它不消耗硫資源，就能將磷礦轉化為含有氮、磷、硫等營養元素的肥料。為達到上述發明目的，發明人經過試驗研究，探索出以下的工藝路線第一步，熱解將硫酸銨連續加入熱解器，在熱解器內用熱爐氣進行熱解(NH4)2S04—NH4HS04+NH3熱解過程產生的氨氣用于碳銨液制備；熱解得到的硫酸氫銨用萃取洗液溶解后加入萃取槽；第二步，萃取將磷礦粉、硫酸氫銨總量的60%及返酸加入第一萃取槽，在攪拌下進行一次萃取Ca5F(P04)3+10NH4HSO4—5CaS04,2H20+5(NH4)2S04+3H3P04+HFT將反應生成的料漿流入第二萃取槽；將硫酸氫銨總量的40%加入第二萃取槽，在攪拌下進行二次萃取，將反應生成的二水石膏濾出，用清水洗滌，濾液作送去中和工序，洗液返回第一第三步，中和將上一步的濾液用氨氣中和<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>第四步，濃縮、干燥將上一步的中和液進行蒸發濃縮，噴霧干燥或噴漿造粒即可制得硫磷銨肥料，也可加入鉀鹽以制取氮磷鉀三元復合肥；第五步復分解將第二步濾出的二水石膏按常規工藝用碳銨進行復分解CaS04■2H20+(NH4)2C04—(NH4)2S04+CaC02+2H20將碳酸錦濾出，烘干后用作復合肥料的填料，也可作水泥生產原料；硫酸銨濾液送去蒸發結晶；第六步蒸發結晶將上一步濾液送入常規雙效蒸發器進行蒸發濃縮，然后送入結晶器進行冷卻結晶，得到硫酸銨晶漿；最后將硫酸銨晶漿用離心機分離得到硫酸銨。上述工藝的第一步中，所用硫酸銨的熱解是常規的熱解方法。上述工藝的第二步中，所述第一次萃取時間為l~6h，第二次萃取時間為l-6h;所述硫酸氫銨總量的60%~80%加入第一萃取槽，硫酸氫銨總量的20%~40%加入第二萃取槽。上述工藝的第三步中，所述中和過程至pH45為止。上述工藝的第六步中，所述蒸發濃縮過程至其硫酸銨質量分數達到60%~70%為止。本發明提供的方法，有以下優點①不消耗硫資源，硫酸氫銨是采用將生產過程中的磷石膏轉化生成硫酸銨再經熱解得到的，硫酸銨熱解溫度僅30050(TC,能耗不高；②除硫酸銨熱解部分需開發新工藝、裝備外，其余工藝技術裝備大部分采用現有成熟技術，其開發難度小，成功率高；③采用兩段分解，控制萃取溫度50°C~85°C，使萃取過程中石膏結晶較好，易過濾、洗滌；④生產過程排出的廢碳酸錦渣可用于水泥生產，對環境影響小；其主要生產工藝流程及工藝設備與現有磷銨生產裝置相同，只需增加磷石膏復分解制硫銨及硫銨熱解工序即可利用現有磷銨生產裝置生產硫磷銨；產品的氮磷比接近l:l,農藝性能好。產品PH值可控制在3-7，可直接用于大多數農作物，也可用于復混肥生產，產品不吸潮，復配工藝性好。本方法為硫資源缺乏地區利用磷礦資源開辟了一條能生產肥料產品、具有良好經濟效益和環保效益的工藝路線。附圖為本發明工藝的流程示意圖。具體實施例方式實施例釆用產自貴州甕安的磷精礦粉為原料，其組成為:甕安磷精礦粉組成％<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>釆用的硫酸氫銨組成為S0366.1%，NH318.18%。將磷精礦粉1000g，返酸4300g,硫酸氫銨1200g加入第一萃取槽，保持溫度65°C~75°C,停留時間3小時，反應的料漿進入第二萃取槽，加入800g硫酸氫銨，保持溫度6(TC7(TC,停留時間3小時，用真空過濾機將液、固相分離。濾液送去中和槽用氨中和，中和料漿經蒸發、干燥后得組分大致為18-16-0的硫磷銨產品。萃取濾液組成％<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>洗液(返酸)加入第一萃取槽；將二水石膏濾出用碳銨進行復分解，將石膏轉化為硫酸銨和碳酸鈣，分離碳酸錦后得到約40%濃度的硫酸銨，濃縮、熱解得到硫酸氫銨返回萃取系統用于分解磷礦粉。權利要求1一種用硫酸氫銨分解磷礦生產硫磷銨的方法，其特征包括第一步，熱解將硫酸銨連續加入熱解器，使用常規的熱解方法在熱解器內用熱爐氣進行熱解；熱解過程產生的氨氣用于碳銨液制備；熱解得到的硫酸氫銨用萃取洗液溶解后加入萃取槽；第二步，萃取將磷礦粉、硫酸氫銨總量的60％及返酸加入第一萃取槽，在攪拌下進行一次萃取，然后將反應生成的料漿流入第二萃取槽，將硫酸氫銨總量的40％加入第二萃取槽，在攪拌下進行二次萃取，將反應生成的二水石膏濾出，用清水洗滌，濾液作送去中和工序，洗液返回第一萃取槽；第三步，中和將上一步的濾液用氨氣中和；第四步，濃縮、干燥將上一步的中和液進行蒸發濃縮，噴霧干燥或噴漿造粒即可制得硫磷銨肥料，也可加入鉀鹽以制取氮磷鉀三元復合肥；第五步復分解將第二步濾出的二水石膏按常規工藝用碳銨進行復分解；然后將碳酸鈣濾出，烘干后用作復合肥料的填料，也可作水泥生產原料；硫酸銨濾液送去蒸發結晶；第六步蒸發結晶將上一步濾液送入常規雙效蒸發器進行蒸發濃縮，然后送入結晶器進行冷卻結晶，得到硫酸銨晶漿；最后將硫酸銨晶漿用離心機分離得到硫酸銨。2.如權利要求1所述的方法，其特征在于所述工藝的第二步中，所述第一次萃取時間為l~6h,第二次萃取時間為l~6h;溫度S(TC85。C;硫酸氫銨總量的60%~80%加入第一萃取槽，硫酸氫銨總量的20%~40%加入第二萃取槽。3.如權利要求1所述的方法，其特征在于所述工藝的第三步中，所述中和過程至pH45為止。4.如權利要求1所述的方法，其特征在于所述工藝的的第六步中，所述蒸發濃縮過程至其硫酸銨質量分數達到60%~70%為止。全文摘要本發明公開了一種用硫酸氫銨分解磷礦生產硫磷銨的方法，涉及用磷礦通過復分解制備的肥料。本方法包括第一步將硫酸銨連續加入熱解器用熱爐氣進行熱解，第二步，將磷礦粉、硫酸氫銨及返酸加入萃取槽，在攪拌下進行兩次萃取，第三步，將上一步的濾液用氨氣中和，第四步，濃縮、干燥，第五步復分解；第六步蒸發結晶等工序。本發明方法不消耗硫資源，硫酸氫銨是采用將生產過程中的磷石膏轉化生成硫酸銨再經熱解而得，可利用現有磷銨生產裝置生產硫磷銨；產品的氮∶磷比接近1∶1，農藝性能好，可直接用于大多數農作物，也可用于復混肥生產。本方法為硫資源缺乏地區利用磷礦資源開辟了一條能生產肥料產品、具有良好經濟效益和環保效益的工藝路線。文檔編號C01B25/28GK101439850SQ200810069059公開日2009年5月27日申請日期2008年12月24日優先權日2008年12月24日發明者顧春光申請人:貴州省化工研究院