一种电炉法黄磷生产副产磷酸二氢钾的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106495112A(43)申请公布日2017.03.15(21)申请号201610830541.6(22)申请日2016.09.19(71)申请人昆明理工大学地址650093云南省昆明市五华区学府路253号(72)发明人夏举佩杨劲罗中秋刘静(51)Int.Cl.C01B25/027(2006.01)C01B25/30(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称一种电炉法黄磷生产副产磷酸二氢钾的方法(57)摘要本发明公开了一种电炉法黄磷生产副产磷酸二氢钾的方法，是为了克服我国可溶性钾盐少，农业需求量大，进口依赖度高的实际现状，充分利用我国不溶性钾矿资源丰富的特点，结合电炉法黄磷生产过程特征，用钾长石替换传统硅石助剂，在不改变现有生产操作的同时，利用氧化钾易升华的特点，通过导气管后的电除尘器进行收集，经溶解、浓缩结晶、干燥生产农用磷酸二氢钾高产复合肥，与传统技术相比，具有资源综合利用价值高、工艺简单、操作方便、便于工业化生产等优点。CN106495112ACN106495112A权利要求书1/1页1.一种电炉法黄磷生产副产磷酸二氢钾的方法，其特征在于：用钾长石替换硅石作为电炉法黄磷生产的助剂，在不改变原有电炉法黄磷生产方法的情况下，在降低电炉法黄磷生产熔渣温度的同时，利用钾长石与磷矿石分解产物氧化钙的置换反应制备氧化钾，继而生产磷酸二氢钾。2.根据权利要求1所述的电炉法黄磷生产副产磷酸二氢钾的方法，其特征在于：利用置换反应产物氧化钾高温稳定性差、易升华的特点，随磷蒸汽经导气管逸出，用电除尘器收集后制备磷酸二氢钾。3.根据权利要求2所述的电炉法黄磷生产副产磷酸二氢钾的方法，其特征在于：电除尘器收集的粉尘按液固质量比3-4：1的比例加磷精制水搅拌溶解，控制溶液终点pH值为4.4-4.7，反应结束后经过滤分离、浓缩结晶、干燥获得磷酸二氢钾。2CN106495112A说明书1/5页一种电炉法黄磷生产副产磷酸二氢钾的方法技术领域[0001]本发明涉及一种电炉法黄磷生产副产磷酸二氢钾的方法，属于矿产资源综合利用和节能降耗技术领域。背景技术[0002]电炉法黄磷生产工艺是将符合生产工艺要求的磷矿石、硅石和焦炭（白煤）破碎成一定粒度，分别由储仓按一定比例分批放出，然后配成均匀的混合料输送至电炉料仓。混合料通过均匀分布的连接电炉体与料仓的七根下料管连续送入密闭微正压电炉内。电炉的三相电极（三根或六根）在其额定功率左右工作，使进入电炉的混合料在1400-1500℃下发生还原反应。生成的炉渣和磷铁定期从炉底排出，磷铁在渣道处回收，炉渣进入化渣池（或水淬冲渣池），并及时抓起运走。生成的黄磷、CO、四氟化硅等炉气从反应熔区逸出，在经过炉内上部连续补充的混合料时携带一部分混合料中的粉尘，通过导气管进入串联的三个吸收塔，经浊度较低、温度和压力适宜的循环污水喷淋冷却，黄磷凝聚成液滴与粉尘一起进入塔底受磷槽中，即为粗磷。粗磷在精制锅中，用蒸汽加热、搅拌、澄清后，在锅底沉积纯磷，之后进入冷凝池，冷却成型后即得产品黄磷，最后再对成品磷进行计量包装。CO等气体（即尾气），经总水封分成两路，一路是经过进一步净化后作为燃料或用作碳一化工生产原料，但大多数采用放空处理。[0003]电炉法制黄磷生产的主要化学反应为：4Ca5F(PO4)3＋21SiO2＋30C→3P4↑＋30CO↑＋SiF4↑＋20CaSiO3；钾长石（K2O·Al2O3·6SiO2）通常也称正长石，属单斜晶系，通常呈肉红黄白等色。密度32.54-2.57g/cm，比重2.56-2.59，硬度6，其理论成分为SiO2：64.7%，Al2O3：18.4%，K2O：16.9%。钾长石化学性质稳定，常温常压下难以被分解。从钾长石高温分解特性现有研究报道可知：温度低于1200℃钾长石的化学组成基本不变，但是晶体结构发生了变化。随着焙烧温度的增加，钾长石的晶体结构由最初的微斜长结构转变为正长石结构，再转变为透长石结构，透长石不稳定并释放出SiO2形成新的晶相-白榴石，当焙烧温度达到1300℃后，KAlSi3O8特征峰消失，钾长石由晶态转变成了非晶态，增加了其化学反应活性。[0004]纯磷酸二氢钾是无色四方晶体或白色结晶性粉末，主要有工业和农业两种应用途径，工业上用作缓冲剂、培养剂，也用作细菌培养剂合成调味剂，制偏磷酸钾的原料，酿造酵母的培养剂、强化剂、膨松剂、发酵助剂，其主要生产方法是用磷酸与碳酸钾或氢氧化钾制备。农业上用作高效磷钾复合肥，磷酸二氢钾产品广泛适用于经济作物、粮食、瓜果、蔬菜等几乎全部类型的作物，实践证明磷酸二氢钾具有显著增产增收、改良优化品质、抗倒伏、抗病虫害、防治早衰等许多优良作用，并且具有克服作物生长后期根系