CN102718200A - 硝酸分解中低品位磷矿制备工业级磷酸的方法 - Google Patents

Abstract

一种硝酸分解中低品位磷矿制备工业级磷酸的方法，工艺步骤为：（1）硝酸分解磷矿；（2）冷冻结晶分离硝酸钙；（3）硫酸深度除钙；（4）将步骤（3）所得滤液用第一混合萃取剂进行逆流或错流萃取，所获萃余液即为粗磷酸；（5）将步骤（4）所得粗磷酸用第二混合萃取剂进行逆流或错流萃取，将逆流或错流萃取所获负载有机相用稀磷酸逆流洗涤至少两次，然后再用去离子水逆流反萃，反萃液即为去除铁、镁、铝、钙、氟杂质的净化稀磷酸；（6）将步骤（5）所得净化稀磷酸依次进行蒸发浓缩、脱砷及重金属、脱色、过滤和调节浓度，即获得工业级磷酸。

Description

硝酸分解中低品位磷矿制备工业级磷酸的方法

技术领域

本发明属于磷酸生产领域，涉及一种硝酸分解中低品位磷矿制备工业级磷酸的方法。

背景技术

现有的利用湿法磷酸为原料制备工业级磷酸的方法一般都是使用高品位磷矿，且大多采用硫酸分解磷矿。我国是一个严重缺硫的国家，2010年硫磺进口超过1000万吨，对外依存度达60%，导致硫磺价格呈几何级增长；相比之下，我国硝酸产能却严重过剩，硝酸价格逐年下降。另外，硫酸法每生产1吨工业级磷酸就会产生4.5～5.5吨磷石膏，目前世界每年排放的磷石膏达1.5亿吨，国内每年排放近5000万吨，这不仅占用大量土地资源，而且对环境造成严重破坏；硝酸法则几乎不产生磷石膏，且每产生1吨工业级磷酸约产生3.5吨硝酸钙，而硝酸钙是一种优质的速效肥料，十分畅销。此外，硫酸分解磷矿过程中产生的硫酸钙会包裹在矿粉表面，阻止其进一步分解，从而降低了磷矿的分解率；而硝酸分解磷矿则不产生固体，因此不会出现包裹现象，分解率高。

但是，由于硝酸与磷酸分离困难，目前国内利用硝酸分解磷矿工艺仅停留在制备硝酸磷肥的初级阶段，如专利 CN 102351590 A，CN1113900 A，尚未发现制备高附加值的工业级磷酸及精细磷酸盐的报道；国外相关技术也多为制备硝酸磷肥的工艺，如美国专利US 3005697，US 3436205。

以磷酸作为产品的硝酸分解磷矿工艺在国外曾出现过两种，一个是美国圣保罗氨制品公司（St. Paul Ammonia Products Inc.）于上世纪60年代开发的工艺，该工艺通过冷冻结晶除去95%的硝酸钙，剩余的钙以硫酸钙的形式除去，剩余的硝酸则加入碳酸钡，以硝酸钡沉淀的形式除去。但是该法利用硫酸除钙和钡离子除硝酸根均不彻底，要得到高纯度的磷酸还需进一步净化处理。另一种则是由挪威电化厂（Norsk Hydro）开发的工艺，该工艺先进行冷冻结晶除钙，再利用硫酸进行深度除钙，剩余的硝酸则是以蒸发的形式除去的。该法的不足之处是蒸发能耗过大，而且铁、镁、铝等杂质的净化处理未公开。有文献（制纯磷酸及其盐类的过程开发——N₂₃₅萃取分离硝酸制纯磷酸及KH₂PO₄的研究，《化肥工业》1987年第04期，作者：朱晓达，李道纯）报道了以硝酸、硝酸钾、磷酸为原料，采用N₂₃₅（一种叔胺混合物）为萃取剂萃取分离硝酸，萃余液浓缩结晶析出磷酸二氢钾后得到较纯的磷酸，但该工艺所采用的原料均为化学纯，并未考虑硝酸分解磷矿得到的酸解液存在大量的钙、镁、铝、铁、氟等杂质，且N₂₃₅对磷酸的萃取率也较大，不利于提高磷酸的收率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种硝酸分解中低品位磷矿制备工业级磷酸的方法，该方法不仅能获得符合GB/T 2091-2008规定的一等品标准的工业级磷酸，而且有利于环境保护和经济效益的提高。

本发明所述硝酸分解中低品位磷矿制备工业级磷酸的方法，其工艺步骤如下：

（1）硝酸分解磷矿

硝酸分解磷矿主要涉及以下化学反应：

10HNO₃+Ca₅F(PO₄)₃ = 5Ca(NO₃)₂ +3H₃PO₄+HF

2HNO₃+CaO = Ca(NO₃)₂+H₂O

2HNO₃+MgO = Mg(NO₃)₂+H₂O

6HNO₃+Fe₂O₃ = 2Fe(NO₃)₃+3H₂O

6HNO₃+Al₂O₃ = 2Al (NO₃)₃+3H₂O；

将中低品位磷矿粉用质量浓度45%～60%的硝酸酸解，所述硝酸的用量为：中低品位磷矿粉中的CaO、MgO、Fe₂O₃ 和Al₂O₃与硝酸完全反应时所需硝酸理论量的95%～110%，酸解反应结束后将料浆进行过滤，滤液即为酸解液；

（2）冷冻结晶分离硝酸钙

将步骤（1）所得酸解液加入结晶器中冷冻结晶，操作为：在搅拌下于常压、室温将晶种加入酸解液中，然后在搅拌下将含晶种的酸解液从室温降至-5℃，并在此温度恒温至少60分钟，恒温时间届满后，真空过滤结晶后的酸解液分离硝酸钙；

（3）硫酸深度除钙

在步骤（2）所得滤液中加入浓硫酸，搅拌下反应5分钟～10分钟，反应式如下：

Ca(NO₃)₂+ H₂SO₄=2HNO₃+CaSO₄↓

反应时间届满后，将料浆过滤，得滤液和滤饼（滤液用于制备磷酸，滤饼经去离子水洗涤可得到高品质的石膏），所述浓硫酸的加入量为滤液中Ca²⁺与SO₄ ^2-完全反应时所需硫酸理论用量的95%～105%；

（4）萃取分离硝酸

将步骤（3）所得滤液用第一混合萃取剂进行逆流或错流萃取，萃取条件：萃取剂与滤液的体积比为2～5:1，萃取温度20℃～60℃，萃取时间5分钟～30分钟，所获萃余液即为粗磷酸，所述第一混合萃取剂由三辛胺、正辛醇和煤油组成，按体积百分比计，三辛胺为30%～50%、正辛醇为5%～25%、煤油为25%～65%，或所述第一混合萃取剂由三辛胺、正辛醇组成，按体积百分比计，三辛胺为30%～50%、正辛醇为50%～70%；

（5）萃取制备稀磷酸

将步骤（4）所得粗磷酸用第二混合萃取剂进行逆流或错流萃取，萃取条件：萃取剂与粗磷酸的体积比为2～5:1，萃取温度20℃～40℃，萃取时间5分钟～30分钟，所述第二萃取剂由磷酸三丁酯和煤油组成，按体积百分比计，磷酸三丁酯为60%～90%、煤油为10%～40%；

将逆流或错流萃取所获负载有机相用稀磷酸逆流洗涤至少两次，然后再用去离子水逆流反萃，反萃液即为去除铁、镁、铝、钙、氟杂质的净化稀磷酸；

（6）制备工业级磷酸

将步骤（5）所得净化稀磷酸依次进行蒸发浓缩、脱砷及重金属、脱色、过滤和调节浓度，即获得工业级磷酸。

上述方法中，所述磷矿粉用硝酸酸解时，首先将所述硝酸加入到反应容器中，然后在搅拌下向硝酸中加入磷矿粉，酸解反应在搅拌下于常压、40～50℃进行，时间至少为30min。

上述方法的冷冻结晶步骤中，晶种为Ca(NO₃)₂·4H₂O，晶种的加入量为酸解液质量的1%～3%，搅拌速度优选100转/分钟～200转/分钟，酸解液的冷却速度优选0.1℃/分钟~0.3℃/分钟。

上述方法的硫酸深度除钙步骤中，优选质量浓度90%~98%的浓硫酸，搅拌速度优选100转/分钟～200转/分钟。

上述方法的萃取制备稀磷酸步骤中，将逆流或错流萃取所获负载有机相用稀磷酸逆流洗涤的操作是：洗涤剂为P₂O₅ 质量浓度25%～35%的稀磷酸，有机相与洗涤剂的体积比为5～10:1；洗涤温度10℃～40℃；洗涤时间5分钟～10分钟；用去离子水逆流反萃有机相的操作是：有机相与去离子水的体积比为5～8:1；反萃温度10℃～30℃；反萃时间5分钟～20分钟。

上述方法的制备工业级磷酸步骤中，所述蒸发浓缩是将净化稀磷酸浓缩至P₂O₅质量浓度61%～62%的浓磷酸；所述脱砷及脱重金属是向浓磷酸中加入质量浓度2%～4%的五硫化二磷溶液，在搅拌下于常压、50℃～80℃反应至少45分钟，五硫化二磷溶液的加入量为浓磷酸中的砷、铅与五硫化二磷完全反应所需五硫化二磷理论量的100%～200%；所述脱色操作是：首先向浓磷酸中加入活性炭，在搅拌下于常压、50℃～80℃反应至少45分钟，再向浓磷酸中加入质量浓度20%～30%的双氧水，继续搅拌至少30分钟，活性炭加入量为每千克浓磷酸20克～50克，双氧水加入量为每千克浓磷酸10克～40克。

上述方法中，可设计以下辅流程：

（1）冷冻结晶步骤中，将真空过滤分离出的滤饼用温度-5℃、质量浓度2%～5%的稀硝酸洗涤，洗出液与浓硝酸混合，配制成质量浓度45%～60%的硝酸用于酸解磷矿；

（2）萃取分离硝酸步骤中，将所得负载有机相用质量浓度15%~30%的氨水进行逆流反萃，反萃液浓缩后用作肥料，空载有机相用于萃取步骤（3）所得滤液。

本发明具有以下有益效果：

（1）本发明所述方法采用硝酸分解中低品位磷矿，利用溶剂萃取法分离硝酸，为工业磷酸的制备提供了一种技术构思不同的技术方案。

（2）本发明所述方法制备的工业级磷酸不仅符合GB/T 2091-2008规定的一等品标准，而且避免了大量磷石膏的产生，有利于环境保护。

（3）本发明所述方法选用的混合萃取剂对硝酸的选择性高，能使硝酸完全进入负载有机相，实现硝酸与磷酸的有效分离。

（4）副产品利用价值高，部分硝酸可回收利用，有利于提高经济效益。

附图说明

图1是本发明所述硝酸分解中低品位磷矿制备工业级磷酸的方法的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图，通过实施例对本发明所述硝酸分解中低品位磷矿制备工业级磷酸的方法作进一步说明。下述实施例中所用磷矿为湖北大峪口磷矿，磷矿的品位（质量百分数，%）如表1所示，磷矿粉的粒径≤50mm。

表1 湖北大峪口磷矿组成

实施例1

本实施例中，硝酸分解中低品位磷矿制备工业级磷酸的方法工艺步骤如下：

（1）硝酸分解磷矿

将磷矿粉用质量浓度45%的硝酸酸解，硝酸用量为：磷矿粉中CaO、MgO、Fe₂O₃ 和Al₂O₃与硝酸完全反应时所需硝酸理论量的110%；首先将所述硝酸加入到酸解槽中，然后在搅拌下向硝酸中加入磷矿粉，酸解反应在搅拌下于常压、40℃进行，时间为30min，反应时间届满后，进行真空过滤，滤液即为酸解液，其所含物质（质量百分数，%）如表2所示：

表2   酸解液组成

（2）冷冻结晶分离硝酸钙

将步骤（1）所得酸解液加入结晶器中冷冻结晶，操作为：开启搅拌器使其转速为100转/分，在搅拌下于常压、室温（20℃）将晶种Ca(NO₃)₂·4H₂O加入酸解液中，晶种的加入量为酸解液质量的1%，然后在搅拌下以0.1℃/分钟的冷却速度将含晶种的酸解液从室温降至-5℃，并在此温度恒温60分钟，恒温时间届满后，真空过滤结晶后的酸解液得滤液和滤饼，滤液中各种物质的含量（质量百分数，%）见表3：

表3  冷冻结晶后的滤液组成

所述滤液用于制备磷酸，所述滤饼用温度-5℃、质量浓度2%的稀硝酸洗涤，洗出液与浓硝酸混合，配制成质量浓度45%的硝酸用于酸解磷矿；

（3）硫酸深度除钙

在步骤（2）所得滤液中加入质量浓度98％的浓硫酸，搅拌下反应5分钟，反应时间届满后，将料浆过滤得滤液和滤饼，所述浓硫酸的加入量为滤液中Ca²⁺与SO₄ ^2-完全反应时所需硫酸理论用量的95%，所述搅拌速度为100转/分钟，滤液中各种物质的含量（质量百分数，%）见表4：

表4   硫酸除钙后的滤液组成

所述滤液用于制备磷酸，所述滤饼经去离子水洗涤即为高品质的石膏；

（4）萃取分离硝酸

将步骤（3）所得滤液用第一混合萃取剂进行三级错流萃取，萃取条件：萃取剂与滤液的体积比为5:1，萃取温度20℃，萃取时间5分钟，所述第一混合萃取剂由三辛胺、正辛醇和煤油组成，按体积百分比计，三辛胺为30%、正辛醇为25%、煤油为45%，静置分相后所获萃余液即为粗磷酸，所述粗磷酸中各种物质的含量（质量百分数，%）见表5：

表5   萃取分离硝酸后的粗磷酸组成

负载有机相用质量浓度15%的氨水进行三级逆流反萃，反萃液主要成分为硝酸铵和少量磷酸铵，浓缩后可用作肥料；空载有机相用于萃取步骤（3）所得滤液；

（5）萃取制备稀磷酸

将步骤（4）所得粗磷酸用第二混合萃取剂进行五级逆流萃取，萃取条件：萃取剂与粗磷酸的体积比为5:1，萃取温度20℃，萃取时间5分钟，所述第二萃取剂由磷酸三丁酯和煤油组成，按体积百分比计，磷酸三丁酯为60%、煤油为40%；

将逆流萃取所获负载有机相用P₂O₅质量浓度25%的稀磷酸进行三级逆流洗涤，然后再用去离子水进行5级逆流反萃，反萃液即为去除铁、镁、铝、钙、氟杂质的净化稀磷酸；所述逆流洗涤条件为：负载有机相与稀磷酸的体积比为5:1，洗涤温度15℃，洗涤时间10分钟；逆流反萃条件为：有机相与去离子水的体积比为5:1，反萃温度15℃，反萃时间10分钟；洗出液返回至粗磷酸，部分净化稀磷酸返回洗涤工序作为洗涤液（返回量以负载有机相与稀磷酸的体积比达到5:1为限），其余净化稀磷酸用于制备工业级磷酸，空载有机相用于萃取步骤（4）所得粗磷酸；

（6）制备工业级磷酸

将步骤（5）所得净化稀磷酸依次进行蒸发浓缩、脱砷及重金属、脱色、过滤和调节浓度，即获得工业级磷酸；所述蒸发浓缩是将净化稀磷酸浓缩至P₂O₅质量浓度61%的浓磷酸；所述脱砷及脱重金属是向浓磷酸中加入质量浓度2%的五硫化二磷溶液，在搅拌下于常压、50℃反应60分钟，五硫化二磷溶液的加入量为浓磷酸中的砷、铅与五硫化二磷完全反应所需五硫化二磷理论量的100%；所述脱色操作是：首先向浓磷酸中加入活性炭，在搅拌下于常压、80℃反应45分钟，再向浓磷酸中加入质量浓度20%的双氧水，继续搅拌30分钟，活性炭加入量为每千克浓磷酸20克，双氧水加入量为每千克浓磷酸40克；将脱色磷酸调节至P₂O₅质量浓度61%，即可得到85%的工业级磷酸，其组成（质量百分数，%）和色度见表6：

表6 本实施例制备的工业级磷酸组成及色度

实施例2

本实施例中，硝酸分解中低品位磷矿制备工业级磷酸的方法工艺步骤如下：

（1）硝酸分解磷矿

将磷矿粉用质量浓度55%的硝酸酸解，硝酸用量为：磷矿粉中CaO、MgO、Fe₂O₃ 和Al₂O₃与硝酸完全反应时所需硝酸理论量的95%；首先将所述硝酸加入到酸解槽中，然后在搅拌下向硝酸中加入磷矿粉，酸解反应在搅拌下于常压、50℃进行，时间为60min，反应时间届满后，进行真空过滤，滤液即为酸解液，其所含物质（质量百分数，%）如表7所示：

表7    酸解液组成

（2）冷冻结晶分离硝酸钙

将步骤（1）所得酸解液加入结晶器中冷冻结晶，操作为：开启搅拌器使其转速为200转/分，在搅拌下于常压、室温（25℃）将晶种Ca(NO₃)₂·4H₂O加入酸解液中，晶种的加入量为酸解液质量的3%，然后在搅拌下以0.3℃/分钟的冷却速度将含晶种的酸解液从室温降至-5℃，并在此温度恒温90分钟，恒温时间届满后，真空过滤结晶后的酸解液得滤液和滤饼，滤液中各种物质的含量（质量百分数，%）见表8：

表8   冷冻结晶后的滤液组成

所述滤液用于制备磷酸，所述滤饼用温度-5℃、质量浓度5%的稀硝酸洗涤，洗出液与浓硝酸混合，配制成质量浓度55%的硝酸用于酸解磷矿；

（3）硫酸深度除钙

在步骤（2）所得滤液中加入质量浓度98％的浓硫酸，搅拌下反应10分钟，反应时间届满后，将料浆过滤得滤液和滤饼，所述浓硫酸的加入量为滤液中Ca²⁺与SO₄ ^2-完全反应时所需硫酸理论用量的105%，所述搅拌速度为200转/分钟，滤液中各种物质的含量（质量百分数，%）见表9：

表9    硫酸除钙后的滤液组成

所述滤液用于制备磷酸，所述滤饼经去离子水洗涤即为高品质的石膏；

（4）萃取分离硝酸

将步骤（3）所得滤液用第一混合萃取剂进行四级逆流萃取，萃取条件：萃取剂与滤液的体积比为2:1，萃取温度50℃，萃取时间30分钟，所述第一混合萃取剂由三辛胺和正辛醇组成，按体积百分比计，三辛胺为40%、正辛醇为60%，静置分相后所获萃余液即为粗磷酸，所述粗磷酸中各种物质的含量（质量百分数，%）见表10：

表10     萃取分离硝酸后的粗磷酸组成

负载有机相用质量浓度30%的氨水进行三级逆流反萃，反萃液主要成分为硝酸铵和少量磷酸铵，浓缩后可用作肥料；空载有机相用于萃取步骤（3）所得滤液；

（5）萃取制备稀磷酸

将步骤（4）所得粗磷酸用第二混合萃取剂进行5级逆流萃取，萃取条件：萃取剂与粗磷酸的体积比为2:1，萃取温度40℃，萃取时间30分钟，所述第二萃取剂由磷酸三丁酯和煤油组成，按体积百分比计，磷酸三丁酯为90%、煤油为10%；

将逆流萃取所获负载有机相用P₂O₅质量浓度35%的稀磷酸进行三级逆流洗涤，然后再用去离子水进行5级逆流反萃，反萃液即为去除铁、镁、铝、钙、氟杂质的净化稀磷酸；所述逆流洗涤条件为：负载有机相与稀磷酸的体积比为10:1，洗涤温度30℃，洗涤时间5分钟；逆流反萃条件为：有机相与去离子水的体积比为8:1，反萃温度30℃，反萃时间20分钟；洗出液返回至粗磷酸，部分净化稀磷酸返回洗涤工序作为洗涤液（返回量以负载有机相与稀磷酸的体积比达到10:1为限），其余净化稀磷酸用于制备工业级磷酸，空载有机相用于萃取步骤（4）所得粗磷酸；

（6）制备工业级磷酸

将步骤（5）所得净化稀磷酸依次进行蒸发浓缩、脱砷及重金属、脱色、过滤和调节浓度，即获得工业级磷酸；所述蒸发浓缩是将净化稀磷酸浓缩至P₂O₅质量浓度61%的浓磷酸；所述脱砷及脱重金属是向浓磷酸中加入质量浓度4%的五硫化二磷溶液，在搅拌下于常压、80℃反应45分钟，五硫化二磷溶液的加入量为浓磷酸中的砷、铅与五硫化二磷完全反应所需五硫化二磷理论量的200%；所述脱色操作是：首先向浓磷酸中加入活性炭，在搅拌下于常压、50℃反应60分钟，再向浓磷酸中加入质量浓度20%的双氧水，继续搅拌45分钟，活性炭加入量为每千克浓磷酸50克，双氧水加入量为每千克浓磷酸10克；将脱色磷酸调节至P₂O₅质量浓度61%，即可得到85%的工业级磷酸，其组成（质量百分数，%）和色度见表11：

表11   工业级磷酸组成及色度

Claims (10)

1.一种硝酸分解中低品位磷矿制备工业级磷酸的方法，其特征在于工艺步骤如下：

（1）硝酸分解磷矿

将中低品位磷矿粉用质量浓度45%～60%的硝酸酸解，所述硝酸的用量为：中低品位磷矿粉中的CaO、MgO、Fe₂O₃ 和Al₂O₃与硝酸完全反应时所需硝酸理论量的95%～110%，酸解反应结束后将料浆进行过滤，滤液即为酸解液；

（2）冷冻结晶分离硝酸钙

将步骤（1）所得酸解液加入结晶器中冷冻结晶，操作为：在搅拌下于常压、室温将晶种加入酸解液中，然后在搅拌下将含晶种的酸解液从室温降至-5℃，并在此温度恒温至少60分钟，恒温时间届满后，真空过滤结晶后的酸解液分离硝酸钙；

（3）硫酸深度除钙

在步骤（2）所得滤液中加入浓硫酸，搅拌下反应5分钟～10分钟，反应时间届满后，将料浆过滤，所述浓硫酸的加入量为滤液中Ca²⁺与SO₄ ^2-完全反应时所需硫酸理论用量的95%～105%；

（4）萃取分离硝酸

将步骤（3）所得滤液用第一混合萃取剂进行逆流或错流萃取，萃取条件：萃取剂与滤液的体积比为2～5:1，萃取温度20℃～60℃，萃取时间5分钟～30分钟，所获萃余液即为粗磷酸，所述第一混合萃取剂由三辛胺、正辛醇和煤油组成，按体积百分比计，三辛胺为30%～50%、正辛醇为5%～25%、煤油为25%～65%，或所述第一混合萃取剂由三辛胺、正辛醇组成，按体积百分比计，三辛胺为30%～50%、正辛醇为50%～70%；

（5）萃取制备稀磷酸

将步骤（4）所得粗磷酸用第二混合萃取剂进行逆流或错流萃取，萃取条件：萃取剂与粗磷酸的体积比为2～5:1，萃取温度20℃～40℃，萃取时间5分钟～30分钟，所述第二萃取剂由磷酸三丁酯和煤油组成，按体积百分比计，磷酸三丁酯为60%～90%、煤油为10%～40%；

将逆流或错流萃取所获负载有机相用稀磷酸逆流洗涤至少两次，然后再用去离子水逆流反萃，反萃液即为去除铁、镁、铝、钙、氟杂质的净化稀磷酸；

（6）制备工业级磷酸

将步骤（5）所得净化稀磷酸依次进行蒸发浓缩、脱砷及重金属、脱色、过滤和调节浓度，即获得工业级磷酸。

2.根据权利要求1所述硝酸分解中低品位磷矿制备工业级磷酸的方法，其特征在于所述磷矿粉用硝酸酸解时，首先将所述硝酸加入到反应容器中，然后在搅拌下向硝酸中加入磷矿粉，酸解反应在搅拌下于常压、40～50℃进行，时间至少为30min。

3.根据权利要求1或2所述硝酸分解中低品位磷矿制备工业级磷酸的方法，其特征在于冷冻结晶步骤中，晶种的加入量为酸解液质量的1%～3%，搅拌速度为100转/分钟～200转/分钟，酸解液的冷却速度为0.1℃/分钟~0.3℃/分钟。

4.根据权利要求1或2所述硝酸分解中低品位磷矿制备工业级磷酸的方法，其特征在于萃取制备稀磷酸步骤中，将逆流或错流萃取所获负载有机相用稀磷酸逆流洗涤的操作是：洗涤剂为P₂O₅ 质量浓度25%～35%的稀磷酸，有机相与洗涤剂的体积比为5～10:1；洗涤温度10℃～40℃；洗涤时间5分钟～10分钟；

用去离子水逆流反萃有机相的操作是：有机相与去离子水的体积比为5～8:1；反萃温度10℃～30℃；反萃时间5分钟～20分钟。

5.根据权利要求3所述硝酸分解中低品位磷矿制备工业级磷酸的方法，其特征在于萃取制备稀磷酸步骤中，将逆流或错流萃取所获负载有机相用稀磷酸逆流洗涤的操作是：洗涤剂为P₂O₅ 质量浓度25%～35%的稀磷酸，有机相与洗涤剂的体积比为5～10:1；洗涤温度10℃～40℃；洗涤时间5分钟～10分钟；

用去离子水逆流反萃有机相的操作是：有机相与去离子水的体积比为5～8:1；反萃温度10℃～30℃；反萃时间5分钟～20分钟。

6.根据权利要求1或2所述硝酸分解中低品位磷矿制备工业级磷酸的方法，其特征在于制备工业级磷酸步骤中，所述蒸发浓缩是将净化稀磷酸浓缩至P₂O₅质量浓度61%～62%的浓磷酸；所述脱砷及脱重金属是向浓磷酸中加入质量浓度2%～4%的五硫化二磷溶液，在搅拌下于常压、50℃～80℃反应至少45分钟，五硫化二磷溶液的加入量为浓磷酸中的砷、铅与五硫化二磷完全反应所需五硫化二磷理论量的100%～200%；所述脱色操作是：首先向浓磷酸中加入活性炭，在搅拌下于常压、50℃～80℃反应至少45分钟，再向浓磷酸中加入质量浓度20%～30%的双氧水，继续搅拌至少30分钟，活性炭加入量为每千克浓磷酸20克～50克，双氧水加入量为每千克浓磷酸10克～40克。

7.根据权利要求3所述硝酸分解中低品位磷矿制备工业级磷酸的方法，其特征在于制备工业级磷酸步骤中，所述蒸发浓缩是将净化稀磷酸浓缩至P₂O₅质量浓度61%～65%的浓磷酸；所述脱砷及脱重金属是向浓磷酸中加入质量浓度2%～4%的五硫化二磷溶液，在搅拌下于常压、50℃～80℃反应至少45分钟，五硫化二磷溶液的加入量为浓磷酸中的砷、铅与五硫化二磷完全反应所需五硫化二磷理论量的100%～200%；所述脱色操作是：首先向浓磷酸中加入活性炭，在搅拌下于常压、50℃～80℃反应至少45分钟，再向浓磷酸中加入质量浓度20%～30%的双氧水，继续搅拌至少30分钟，活性炭加入量为每千克浓磷酸20克～50克，双氧水加入量为每千克浓磷酸10克～40克。

8.根据权利要求4所述硝酸分解中低品位磷矿制备工业级磷酸的方法，其特征在于制备工业级磷酸步骤中，所述蒸发浓缩是将净化稀磷酸浓缩至P₂O₅质量浓度61%～65%的浓磷酸；所述脱砷及脱重金属是向浓磷酸中加入质量浓度2%～4%的五硫化二磷溶液，在搅拌下于常压、50℃～80℃反应至少45分钟，五硫化二磷溶液的加入量为浓磷酸中的砷、铅与五硫化二磷完全反应所需五硫化二磷理论量的100%～200%；所述脱色操作是：首先向浓磷酸中加入活性炭，在搅拌下于常压、50℃～80℃反应至少45分钟，再向浓磷酸中加入质量浓度20%～30%的双氧水，继续搅拌至少30分钟，活性炭加入量为每千克浓磷酸20克～50克，双氧水加入量为每千克浓磷酸10克～40克。

9.根据权利要求5所述硝酸分解中低品位磷矿制备工业级磷酸的方法，其特征在于制备工业级磷酸步骤中，所述蒸发浓缩是将净化稀磷酸浓缩至P₂O₅质量浓度61%～65%的浓磷酸；所述脱砷及脱重金属是向浓磷酸中加入质量浓度2%～4%的五硫化二磷溶液，在搅拌下于常压、50℃～80℃反应至少45分钟，五硫化二磷溶液的加入量为浓磷酸中的砷、铅与五硫化二磷完全反应所需五硫化二磷理论量的100%～200%；所述脱色操作是：首先向浓磷酸中加入活性炭，在搅拌下于常压、50℃～80℃反应至少45分钟，再向浓磷酸中加入质量浓度20%～30%的双氧水，继续搅拌至少30分钟，活性炭加入量为每千克浓磷酸20克～50克，双氧水加入量为每千克浓磷酸10克～40克。

10.根据权利要求1所述硝酸分解中低品位磷矿制备工业级磷酸的方法，其特征在于：

（1）冷冻结晶步骤中，真空过滤分离出的滤饼用温度-5℃、质量浓度2%～5%的稀硝酸洗涤，洗出液与浓硝酸混合，配制成质量浓度45%～60%的硝酸用于酸解磷矿；

（2）萃取分离硝酸步骤中，将所得负载有机相用质量浓度15%~30%的氨水进行逆流反萃，反萃液浓缩后用作肥料，空载有机相用于萃取步骤（3）所得滤液。

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