应用冷冻硝酸磷肥工艺制备磷酸并副产肥料的方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114572952A(43)申请公布日2022.06.03(21)申请号202210111827.4C05B11/06(2006.01)(22)申请日2022.01.29(71)申请人贵州芭田生态工程有限公司地址558000贵州省黔南布依族苗族自治州瓮安县工业园区申请人深圳市芭田生态工程股份有限公司(72)发明人黄德明赵国军刘法安方进黄仕英程静张凌云冯军强华建青(74)专利代理机构广州长星专利商标代理事务所(普通合伙)44662专利代理师梁桂萍(51)Int.Cl.C01B25/37(2006.01)C01F11/38(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称应用冷冻硝酸磷肥工艺制备磷酸并副产肥料的方法(57)摘要本发明涉及磷酸制备的技术领域，公开了应用冷冻硝酸磷肥工艺制备磷酸并副产肥料的方法，具体包括如下步骤：S1：通过酸解液对磷矿或磷精矿进行分解；S2：将S1中分解后的溶液进行冷冻结晶，冷冻结晶后再进行低温过滤，过滤除去固体硝酸钙晶体，用于制备硝酸铵钙肥料，并获得第一溶液；S3：向S2中的第一溶液中加入铁源，并且搅拌待反应完成后进行过滤，去除生成的磷酸铁，并获得第二溶液；S4：将磷酸铁进行溶解并萃取即获得高纯度磷酸溶液。本发明通过酸解液酸解磷精矿，然后冷冻法脱钙脱硝，再应用硫酸或硫酸盐脱钙，然后脱硝制备高纯度磷酸，溶液磷酸根的降低和钙离子含量的增加，导致滤液的矿物成分增加，便于农作物的吸收。CN114572952ACN114572952A权利要求书1/1页1.应用冷冻硝酸磷肥工艺制备磷酸并副产肥料的方法，其特征在于，具体包括如下步骤：S1：通过硝酸溶液对磷矿或磷精矿进行分解，过滤去除酸性不溶物得到酸解液；S2：将S1的酸解液进行冷冻结晶，冷冻结晶后再进行低温过滤，过滤除去固体硝酸钙晶体，固体硝酸钙晶体用于制备硝酸铵钙肥料，过滤获得滤液为第一溶液；S3：向S2中的第一溶液中加入铁源，并且搅拌待反应完成后进行过滤，过滤得到磷酸铁，并获得第二溶液，其中加入铁源的量按照铁源中铁元素的摩尔量计算，铁元素的摩尔量为第一溶液中磷酸根的摩尔量的40‑95%；S4：S3步骤过滤得到第二溶液用于制备硝酸磷肥。2.如权利要求1所述的应用冷冻硝酸磷肥工艺制备磷酸并副产肥料的方法，其特征在于，S3中，在加入铁源前，用氨调节第一溶液的pH值，pH值调节为0.1‑2。3.如权利要求2所述的应用冷冻硝酸磷肥工艺制备磷酸并副产肥料的方法，其特征在于，铁元素的摩尔量为第一溶液中磷酸根的摩尔量的70‑90%。4.如权利要求3所述的应用冷冻硝酸磷肥工艺制备磷酸并副产肥料的方法，其特征在于，对所获得的磷酸铁固体进行洗涤，洗涤所采用的清洗剂为温度为40‑50℃的纯水，清洗2‑5遍。5.如权利要求4所述的应用冷冻硝酸磷肥工艺制备磷酸并副产肥料的方法，其特征在于，洗涤后的纯水与杂质一起倒入至第二溶液内混合，再通过第二溶液制备硝酸磷肥。6.如权利要求5所述的应用冷冻硝酸磷肥工艺制备磷酸并副产肥料的方法，其特征在于，所述S1中硝酸溶液的浓度为40‑70%，且所述硝酸的质量与所述磷精矿的质量比为1‑5:1。7.如权利要求6所述的应用冷冻硝酸磷肥工艺制备磷酸并副产肥料的方法，其特征在于，冷冻结晶的条件为：在‑10℃下保持5min，然后以1℃/min的速率升温至3℃并保持5min，再以1℃/min的速率降温至‑10℃，保持5min，如此循环保持40min。8.如权利要求2所述的应用冷冻硝酸磷肥工艺制备磷酸并副产肥料的方法，其特征在于，所述氨为氨气、液氨或氨水。9.如权利要求1所述的应用冷冻硝酸磷肥工艺制备磷酸并副产肥料的方法，其特征在于，铁源为硝酸铁、硝酸亚铁、氧化铁或氧化亚铁中的一种或多种。2CN114572952A说明书1/4页应用冷冻硝酸磷肥工艺制备磷酸并副产肥料的方法技术领域[0001]本发明专利涉及磷酸制备的技术领域，具体而言，涉及应用冷冻硝酸磷肥工艺制备磷酸并副产肥料的方法。背景技术[0002]作为磷酸铁锂正极材料的前驱体，磷酸铁的品质将对磷酸铁锂电池性能产生直接的影响。电池级磷酸铁杂质含量少、质量稳定，合成的磷酸铁锂电池性能稳定，容量较高，电池级磷酸铁的骨架作用对磷酸铁锂的性能体现得更为明显；目前通常使用高纯度的磷酸或者磷酸盐和铁盐反应，然而这些高纯度的原材料的成本非常的高。目前需要一种能够大幅度降低磷酸铁成本的制备方法，湿法磷酸是由硫酸或盐酸等强酸分解磷矿，经过液固分离后所得的是含有多种杂质的磷酸，故湿法磷酸一般用于制造磷肥，如要制取优质的磷酸盐产品，则还需进一步加以净化，而通过硝酸磷肥工艺中的含有硝酸的磷酸制备磷酸铁，在未经纯化的情况下通过铁源的加入制备磷酸铁，磷酸铁的质量高