CN107033034A - 一种磷酸脲的生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种磷酸脲的生产工艺，包括以下步骤：1)预处理磷酸溶液：依次向磷酸溶液中加入碱性调节剂以及酸性调节剂，混合溶解，得到混合溶液A；其中，磷酸溶液的浓度以P2O5计为25‑35wt％；2)料浆的制备：将得到的混合溶液A与尿素混合溶解，并在70‑80℃下反应1‑2h，得到料浆；3)一次冷却结晶：将得到的料浆进行一次真空蒸发后，在40‑50℃下进行一次冷却结晶，过滤得滤液B及结晶，将所得结晶水洗干燥，得磷酸脲；4)二次冷却结晶：将步骤3)中所得滤液B进行二次真空蒸发后，在20‑30℃下进行二次冷却结晶，分离上清母液C，其可用作肥料，下层稠液与步骤2)中所得料浆混合，并按步骤3)操作。

Description

一种磷酸脲的生产工艺
技术领域
本发明涉及精细化工技术领域，具体涉及一种磷酸脲的生产工艺。
背景技术
磷酸脲又称尿素磷酸或尿素磷酸盐，是由等摩尔磷酸和尿素反应生成的一种配位化合物。早在1914年，德国巴斯夫公司就申请了制备磷酸脲的专利，但直到尿素实现大规模生产和成本显著降低之后，磷酸脲才真正变成工业产品并广泛应用于饲养业和工农业生产中。目前，磷酸脲的应用已由原来主要用作畜牧业和农业的高效氮、磷复合肥及反刍动物非蛋白氮(NPN)饲料添加剂，逐渐向工业生产领域发展，如用作金属清洗剂、阻燃剂、耐高温粘合剂、织物染整剂等多个领域。
磷酸脲的生产方法，按原料来源可分为湿法磷酸法、热法磷酸法和聚合磷酸法。热法磷酸浓度高，磷酸价格较昂贵，用以生产磷酸脲成本较高；聚合磷酸法受原料来源限制，很少被使用；湿法磷酸浓度较低，杂质较多，但磷酸的成本较低，用以生产磷酸脲成本低。目前，申请号为200810068832.1的中国专利对湿法生产磷酸脲的工艺进行了优化，其公开了一种以湿法磷酸为原料生产磷酸脲的方法，该方法在反应过程中加入了反应活化剂和悬浮剂，促进了反应的进行，但也增加了反应成本，同时由于磷酸中的杂质并未去除，从而导致磷酸脲磷收率较低。
发明内容
有鉴于此，本申请提供一种磷酸脲的生产工艺，具有磷酸脲磷收率高、成本低等优点。
为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是一种磷酸脲的生产工艺，其包括以下步骤：
1)预处理磷酸溶液：依次向磷酸溶液中加入碱性调节剂以及酸性调节剂，混合溶解，得到混合溶液A；其中，磷酸溶液的浓度以P2O5计为25-35wt％；
2)料浆的制备：将得到的混合溶液A与尿素混合溶解，并在70-80℃下反应1-2h，得到料浆；
3)一次冷却结晶：将得到的料浆进行一次真空蒸发后，在40-50℃下进行一次冷却结晶，过滤得滤液B及结晶，将所得结晶水洗干燥，得磷酸脲；
4)二次冷却结晶：将步骤3)中所得滤液B进行二次真空蒸发后，在20-30℃下进行二次冷却结晶，分离上清母液C，其可用作肥料，下层稠液与步骤2)中所得料浆混合，并按步骤3)操作。
优选的，步骤1)中所述混合溶液A由下述方法制得：向磷酸溶液中加入碱性调节剂，混合溶解，过滤排废，得一次处理磷酸溶液；向一次处理磷酸溶液中加入酸性调节剂，混合溶解，得二次处理磷酸溶液，即混合溶液A。
优选的，所述加入磷酸溶液、碱性调节剂以及酸性调节剂的质量比为(1-1.5)：(0.8-1.2)：(1.5-2)。
优选的，所述加入磷酸溶液、碱性调节剂以及酸性调节剂的质量比为(1-1.2)：(0.8-1)：(1.8-2)。
优选的，所述碱性调节剂为氢氧化钠、碳酸氢钠或磷酸氢二钠中的一种或多种；酸性调节剂为柠檬酸、稀硫酸、稀盐酸或磷酸中的一种或多种。
优选的，所述碱性调节剂为氢氧化钠；酸性调节剂为稀硫酸。
优选的，所述磷酸溶液中加入酸性调节剂中氢离子的浓度为30-45wt％。
优选的，所述磷酸溶液中加入酸性调节剂中氢离子的浓度为30-40wt％。
优选的，所述磷酸溶液的浓度以P2O5计为25-30wt％。
优选的，步骤2)中所述混合溶液A与尿素的质量比为1：(0.5-1.5)。
优选的，所述混合溶液A与尿素的质量比为1：(0.8-1)。
优选的，步骤3)中所述一次冷却结晶具体步骤如下：将得到的料浆在0.5-0.8Mpa、70-75℃下进行一次真空蒸发浓缩，真空蒸发完成后，在45-50℃下进行一次冷却结晶，并以5000rpm的离心速度进行过滤，过滤得滤液B及结晶，将所得结晶水洗干燥，得磷酸脲。
优选的，步骤4)中所述二次冷却结晶具体步骤如下：将步骤3)中所得滤液B在1.0-1.3Mpa、75-80℃下进行二次真空蒸发浓缩，真空蒸发完成后，在20-25℃下进行二次冷却结晶，并以5000rpm的离心速度进行分离，得上清母液C及下层稠液，上清母液C可用作肥料，下层稠液与步骤2)中所得料浆混合，并按步骤3)操作。
本发明提供一种磷酸脲的生产工艺，其包括预处理磷酸溶液、料浆的制备、一次冷却结晶及二次冷却结晶四个步骤。首先，本申请中采用碱性调节剂为氢氧化钠，采用氢氧化钠对磷酸进行预处理，其原因在于，湿法磷酸法制备磷酸脲，其虽然生产成本较低，但其所用原料磷的含量较低，杂质含量高，杂质中氟的含量较高，且主要以氟硅酸的形式存在，通过研究表明，磷酸中氟离子的存在会降低磷酸脲中磷的收率，因此本申请中采用氢氧化钠对磷酸进行预处理，其与氟硅酸反应生成难浓于水的氟硅酸钠，从而将氟杂质除去。同时，本申请中还对预处理后的磷酸进行二次处理，其原因在于，酸性调节剂中含有大量的氢离子，其可增加体系中氢离子的浓度，促进反应的进行，促进磷酸脲晶体的析出，提高磷的收率，从而降低了生产成本。
其次，本申请中采用二次结晶法，其原因在于，反应料浆经一次真空蒸发、结晶过滤后，其母液中依然存在少量的磷酸及杂质，因此，将过滤后的母液进行二次真空蒸发并进行二次降温结晶过滤，上清母液可作为肥料使用，下层稠液与反应器中的料浆混合进行第二次溶解，通过进一步的真空蒸发、结晶过滤后，提高磷酸脲的析出率，从而提高磷的收率，降低了生产成本。
最后，本申请中在结晶过程前加入了真空蒸发的步骤，其原因在于，本申请中所采用的原料是以P2O5计为25-35wt％的磷酸溶液，其磷的含量相对较低，通过研究发现，在生产硫酸脲的过程中，采用40％P2O5以上的磷酸才可产生结晶。因此，本申请中在一次结晶及二次结晶前分别采用一次真空蒸发及二次真空蒸发，以使P2O5的含量满足结晶所需。
本发明特别优选一种磷酸脲的生产工艺，包括以下步骤：
1)预处理磷酸溶液：向以P2O5计为25wt％磷酸溶液中加入氢氧化钠，混合溶解，过滤排废，得一次处理磷酸溶液；向一次处理磷酸溶液中加入稀硫酸，混合溶解，得二次处理磷酸溶液，即混合溶液A；其中，稀硫酸溶液中氢离子的浓度为35％其中，加入磷酸溶液、氢氧化钠以及稀硫酸的质量比为1：0.8：1.5；
2)料浆的制备：将得到的混合溶液A与尿素混合溶解，并在75℃下反应1h，得到料浆；其中，混合溶液A与尿素的质量比为1：1；
3)将得到的料浆在0.8Mpa、70℃下进行一次真空蒸发浓缩，真空蒸发完成后，在45℃下进行一次冷却结晶，并以5000rpm的离心速度进行过滤，过滤得滤液B及结晶，将所得结晶水洗干燥，得磷酸脲。
4)将步骤3)中所得滤液B在1.0Mpa、80℃下进行二次真空蒸发浓缩，真空蒸发完成后，在20℃下进行二次冷却结晶，并以5000rpm的离心速度进行分离，得上清母液C及下层稠液，上清母液C可用作肥料，下层稠液与步骤2)中所得料浆混合，并按步骤3)操作。
经检验，按照上述生产工艺生产得到的磷酸脲，其磷收率为93％。
本发明取得的积极成果为：
1、本发明对反应前的磷酸分别进行碱处理及酸处理，其中，氢氧化钠可与氟硅酸反应，除去磷酸中的氟杂质，提高磷酸脲的析出率，从而提高磷酸脲中磷收率；对其进行酸处理，可增加体系中氢离子的浓度，促进磷酸脲晶体的析出，提高磷的收率，降低了生产成本。
2、本发明采用二次结晶法生产磷酸脲，可提高磷酸脲的析出率，从而提高磷的收率，降低了生产成本。
3、本发明在结晶过程前加入了真空蒸发的步骤，以使P2O5的含量满足结晶所需。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
磷酸脲又称尿素磷酸盐。随着20世纪60年代以来化肥工业的迅速发展，对磷酸脲的结构、性质、制备工艺的研究受到了重视，磷酸脲的应用领域也不断扩大。磷酸脲中氮磷总养分可达63％，入土水解后，产生的酸性降低了土壤的pH值，特别适用于碱性土壤，可大大减少氨的挥发损失，故该产品是一种保氮能力很强的高效复合肥料。硫酸脲也可与硝氨、钙肥、钾肥、微量元素等混合组成含营养成分达70％的多元素复合肥。以磷酸脲为主体的液态肥料可与除草剂、杀虫剂一起喷施。
磷酸脲是以尿素与磷酸为基本原料，在一定条件下反应制得的，反应方程式为：
H3PO4+CO(NH2)2＝CO(NH2)2·H3PO4
目前，磷酸脲的生产工艺按所用原料磷酸的不同，分为热法磷酸法、湿法磷酸法及聚合磷酸法。其中，热法磷酸法合成磷酸脲是指将工艺热法磷酸(含量≧85％)及农用尿素(含量≧46％)按计量加入反应器中，结晶，分离，干燥制得产品。其反应后产品收率可达98％以上，且可直接得到饲料级硫酸脲，但其主要缺点在于，原料的成本较高。湿法磷酸合成磷酸脲，其生产成本低，但其所用原料磷含量低，杂质含量高，很难得到硫酸脲磷收率较高的产品。而聚合磷酸法受原料来源限制较大，因此很少被使用。
本申请中，所用原料为以P2O5计为25-35wt％的磷酸溶液，其磷含量较低，含氟量较高，氟一般以氟硅酸的形式存在，采用氢氧化钠对磷酸进行预处理，其可通过氟硅酸与氢氧化钠反应，生成氟硅酸钠沉淀除去杂质氟，其反应方程式如下：
H2SiF6+2NaOH＝Na2SiF6↓+2H2O
同时，本申请对氢氧化钠处理后的磷酸进行二次处理，其通过加入酸，增加体系内的氢离子，从而促进反应的进行，促进硫酸脲的生成，提高磷酸脲磷的收率。
本发明提供的技术方案是一种磷酸脲的生产工艺，包括以下步骤：
1)预处理磷酸溶液：依次向磷酸溶液中加入碱性调节剂以及酸性调节剂，混合溶解，得到混合溶液A；其中，磷酸溶液的浓度以P2O5计为25-35wt％；
2)料浆的制备：将得到的混合溶液A与尿素混合溶解，并在70-80℃下反应1-2h，得到料浆；
3)一次冷却结晶：将得到的料浆进行一次真空蒸发后，在40-50℃下进行一次冷却结晶，过滤得滤液B及结晶，将所得结晶水洗干燥，得磷酸脲；
4)二次冷却结晶：将步骤3)中所得滤液B进行二次真空蒸发后，在20-30℃下进行二次冷却结晶，分离上清母液C，其可用作肥料，下层稠液与步骤2)中所得料浆混合，并按步骤3)操作。
其中，步骤1)中所述混合溶液A由下述方法制得：向磷酸溶液中加入碱性调节剂，混合溶解，过滤排废，得一次处理磷酸溶液；向一次处理磷酸溶液中加入酸性调节剂，混合溶解，得二次处理磷酸溶液，即混合溶液A。其中，所述加入磷酸溶液、碱性调节剂以及酸性调节剂的质量比为(1-1.5)：(0.8-1.2)：(1.5-2)；优选的，所述加入磷酸溶液、碱性调节剂以及酸性调节剂的质量比为(1-1.2)：(0.8-1)：(1.8-2)。其中，所述碱性调节剂为氢氧化钠、碳酸氢钠或磷酸氢二钠中的一种或多种；酸性调节剂为柠檬酸、稀硫酸、稀盐酸或磷酸中的一种或多种。其中，所述磷酸溶液中加入酸性调节剂中氢离子的浓度为30-45wt％。；优选的，所述磷酸溶液中加入酸性调节剂中氢离子的浓度为30-45wt％。。
其中，步骤2)中所述混合溶液A与尿素的质量比为1：(0.5-1.5)；优选的，所述混合溶液A与尿素的质量比为1：(0.8-1)。其中，步骤3)中所述一次冷却结晶具体步骤如下：将得到的料浆在0.5-0.8Mpa、70-75℃下进行一次真空蒸发浓缩，真空蒸发完成后，在45-50℃下进行一次冷却结晶，并以5000rpm的离心速度进行过滤，过滤得滤液B及结晶，将所得结晶水洗干燥，得磷酸脲。其中，步骤4)中所述二次冷却结晶具体步骤如下：将步骤3)中所得滤液B在1.0-1.3Mpa、75-80℃下进行二次真空蒸发浓缩，真空蒸发完成后，在20-25℃下进行二次冷却结晶，并以5000rpm的离心速度进行分离，得上清母液C及下层稠液，上清母液C可用作肥料，下层稠液与步骤2)中所得料浆混合，并按步骤3)操作。
本发明所用的试剂以及原料均市售所得。
下面将结合本发明的实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
一种磷酸脲的生产工艺，包括以下步骤：
1)预处理磷酸溶液：向以P2O5计为25wt％磷酸溶液中加入稀硫酸，混合溶解，即混合溶液A；其中，稀硫酸溶液中氢离子的浓度为35％其中，加入磷酸溶液以及稀硫酸的质量比为1：1.5；
2)料浆的制备：将得到的混合溶液A与尿素混合溶解，并在75℃下反应1h，得到料浆；其中，混合溶液A与尿素的质量比为1：1；
3)将得到的料浆在0.8Mpa、70℃下进行一次真空蒸发浓缩，真空蒸发完成后，在45℃下进行一次冷却结晶，并以5000rpm的离心速度进行过滤，过滤得滤液B及结晶，将所得结晶水洗干燥，得磷酸脲。
4)将步骤3)中所得滤液B在1.0Mpa、80℃下进行二次真空蒸发浓缩，真空蒸发完成后，在20℃下进行二次冷却结晶，并以5000rpm的离心速度进行分离，得上清母液C及下层稠液，上清母液C可用作肥料，下层稠液与步骤2)中所得料浆混合，并按步骤3)操作。
经检验，按照上述生产工艺生产得到的磷酸脲，其磷收率为82％。
实施例二：
一种磷酸脲的生产工艺，包括以下步骤：
1)预处理磷酸溶液：向以P2O5计为25wt％磷酸溶液中加入氢氧化钠，混合溶解，过滤排废，得处理后的磷酸溶液，即混合溶液A；其中，加入磷酸溶液以及氢氧化钠的质量比为1：0.8；
2)料浆的制备：将得到的混合溶液A与尿素混合溶解，并在75℃下反应1h，得到料浆；其中，混合溶液A与尿素的质量比为1：1；
3)将得到的料浆在0.8Mpa、70℃下进行一次真空蒸发浓缩，真空蒸发完成后，在45℃下进行一次冷却结晶，并以5000rpm的离心速度进行过滤，过滤得滤液B及结晶，将所得结晶水洗干燥，得磷酸脲。
4)将步骤3)中所得滤液B在1.0Mpa、80℃下进行二次真空蒸发浓缩，真空蒸发完成后，在20℃下进行二次冷却结晶，并以5000rpm的离心速度进行分离，得上清母液C及下层稠液，上清母液C可用作肥料，下层稠液与步骤2)中所得料浆混合，并按步骤3)操作。
经检验，按照上述生产工艺生产得到的磷酸脲，其磷收率为79％。
实施例三：
一种磷酸脲的生产工艺，包括以下步骤：
1)预处理磷酸溶液：向以P2O5计为25wt％磷酸溶液中加入碳酸氢钠，混合溶解，过滤排废，得一次处理磷酸溶液；向一次处理磷酸溶液中加入稀盐酸，混合溶解，得二次处理磷酸溶液，即混合溶液A；其中，稀盐酸溶液中氢离子的浓度为35％其中，加入磷酸溶液、碳酸氢钠以及稀盐酸的质量比为1：0.8：1.5；
2)料浆的制备：将得到的混合溶液A与尿素混合溶解，并在75℃下反应1h，得到料浆；其中，混合溶液A与尿素的质量比为1：1；
3)将得到的料浆在0.8Mpa、70℃下进行一次真空蒸发浓缩，真空蒸发完成后，在45℃下进行一次冷却结晶，并以5000rpm的离心速度进行过滤，过滤得滤液B及结晶，将所得结晶水洗干燥，得磷酸脲。
4)将步骤3)中所得滤液B在1.0Mpa、80℃下进行二次真空蒸发浓缩，真空蒸发完成后，在20℃下进行二次冷却结晶，并以5000rpm的离心速度进行分离，得上清母液C及下层稠液，上清母液C可用作肥料，下层稠液与步骤2)中所得料浆混合，并按步骤3)操作。
经检验，按照上述生产工艺生产得到的磷酸脲，其磷收率为91％。
实施例四：
一种磷酸脲的生产工艺，包括以下步骤：
1)预处理磷酸溶液：向以P2O5计为25wt％磷酸溶液中加入氢氧化钠，混合溶解，过滤排废，得一次处理磷酸溶液；向一次处理磷酸溶液中加入稀硫酸，混合溶解，得二次处理磷酸溶液，即混合溶液A；其中，稀硫酸溶液中氢离子的浓度为35％其中，加入磷酸溶液、氢氧化钠以及稀硫酸的质量比为1：0.8：1.5；
2)料浆的制备：将得到的混合溶液A与尿素混合溶解，并在75℃下反应1h，得到料浆；其中，混合溶液A与尿素的质量比为1：1；
3)将得到的料浆在0.8Mpa、70℃下进行一次真空蒸发浓缩，真空蒸发完成后，在45℃下进行一次冷却结晶，并以5000rpm的离心速度进行过滤，过滤得滤液B及结晶，将所得结晶水洗干燥，得磷酸脲。
4)将步骤3)中所得滤液B在1.0Mpa、80℃下进行二次真空蒸发浓缩，真空蒸发完成后，在20℃下进行二次冷却结晶，并以5000rpm的离心速度进行分离，得上清母液C及下层稠液，上清母液C可用作肥料，下层稠液与步骤2)中所得料浆混合，并按步骤3)操作。
经检验，按照上述生产工艺生产得到的磷酸脲，其磷收率为93％。
实施例五：
一种磷酸脲的生产工艺，包括以下步骤：
1)预处理磷酸溶液：向以P2O5计为30wt％磷酸溶液中加入氢氧化钠，混合溶解，过滤排废，得一次处理磷酸溶液；向一次处理磷酸溶液中加入稀硫酸，混合溶解，得二次处理磷酸溶液，即混合溶液A；其中，稀硫酸溶液中氢离子的浓度为30％其中，加入磷酸溶液、氢氧化钠以及稀硫酸的质量比为1：1.2：2；
2)料浆的制备：将得到的混合溶液A与尿素混合溶解，并在75℃下反应1h，得到料浆；其中，混合溶液A与尿素的质量比为1：1；
3)将得到的料浆在0.8Mpa、70℃下进行一次真空蒸发浓缩，真空蒸发完成后，在45℃下进行一次冷却结晶，并以5000rpm的离心速度进行过滤，过滤得滤液B及结晶，将所得结晶水洗干燥，得磷酸脲。
4)将步骤3)中所得滤液B在1.0Mpa、80℃下进行二次真空蒸发浓缩，真空蒸发完成后，在20℃下进行二次冷却结晶，并以5000rpm的离心速度进行分离，得上清母液C及下层稠液，上清母液C可用作肥料，下层稠液与步骤2)中所得料浆混合，并按步骤3)操作。
经检验，按照上述生产工艺生产得到的磷酸脲，其磷收率为85％。
实施例六：
一种磷酸脲的生产工艺，包括以下步骤：
1)预处理磷酸溶液：向以P2O5计为25wt％磷酸溶液中加入氢氧化钠，混合溶解，过滤排废，得一次处理磷酸溶液；向一次处理磷酸溶液中加入稀硫酸，混合溶解，得二次处理磷酸溶液，即混合溶液A；其中，稀硫酸溶液中氢离子的浓度为35％其中，加入磷酸溶液、氢氧化钠以及稀硫酸的质量比为1：0.8：1.5；
2)料浆的制备：将得到的混合溶液A与尿素混合溶解，并在80℃下反应1.5h，得到料浆；其中，混合溶液A与尿素的质量比为1：0.8；
3)将得到的料浆在0.8Mpa、70℃下进行一次真空蒸发浓缩，真空蒸发完成后，在45℃下进行一次冷却结晶，并以5000rpm的离心速度进行过滤，过滤得滤液B及结晶，将所得结晶水洗干燥，得磷酸脲。
4)将步骤3)中所得滤液B在1.0Mpa、80℃下进行二次真空蒸发浓缩，真空蒸发完成后，在20℃下进行二次冷却结晶，并以5000rpm的离心速度进行分离，得上清母液C及下层稠液，上清母液C可用作肥料，下层稠液与步骤2)中所得料浆混合，并按步骤3)操作。
经检验，按照上述生产工艺生产得到的磷酸脲，其磷收率为90％。
实施例七：
一种磷酸脲的生产工艺，包括以下步骤：
1)预处理磷酸溶液：向以P2O5计为25wt％磷酸溶液中加入氢氧化钠，混合溶解，过滤排废，得一次处理磷酸溶液；向一次处理磷酸溶液中加入稀硫酸，混合溶解，得二次处理磷酸溶液，即混合溶液A；其中，稀硫酸溶液中氢离子的浓度为35％其中，加入磷酸溶液、氢氧化钠以及稀硫酸的质量比为1：0.8：1.5；
2)料浆的制备：将得到的混合溶液A与尿素混合溶解，并在75℃下反应1h，得到料浆；其中，混合溶液A与尿素的质量比为1：1；
3)将得到的料浆在0.6Mpa、73℃下进行一次真空蒸发浓缩，真空蒸发完成后，在50℃下进行一次冷却结晶，并以5000rpm的离心速度进行过滤，过滤得滤液B及结晶，将所得结晶水洗干燥，得磷酸脲。
4)将步骤3)中所得滤液B在1.0Mpa、80℃下进行二次真空蒸发浓缩，真空蒸发完成后，在20℃下进行二次冷却结晶，并以5000rpm的离心速度进行分离，得上清母液C及下层稠液，上清母液C可用作肥料，下层稠液与步骤2)中所得料浆混合，并按步骤3)操作。
经检验，按照上述生产工艺生产得到的磷酸脲，其磷收率为87％。
实施例八：
一种磷酸脲的生产工艺，包括以下步骤：
1)预处理磷酸溶液：向以P2O5计为25wt％磷酸溶液中加入氢氧化钠，混合溶解，过滤排废，得一次处理磷酸溶液；向一次处理磷酸溶液中加入稀硫酸，混合溶解，得二次处理磷酸溶液，即混合溶液A；其中，稀硫酸溶液中氢离子的浓度为35％其中，加入磷酸溶液、氢氧化钠以及稀硫酸的质量比为1：0.8：1.5；
2)料浆的制备：将得到的混合溶液A与尿素混合溶解，并在75℃下反应1h，得到料浆；其中，混合溶液A与尿素的质量比为1：1；
3)将得到的料浆在0.8Mpa、70℃下进行一次真空蒸发浓缩，真空蒸发完成后，在45℃下进行一次冷却结晶，并以5000rpm的离心速度进行过滤，过滤得滤液B及结晶，将所得结晶水洗干燥，得磷酸脲。
4)将步骤3)中所得滤液B在1.3Mpa、75℃下进行二次真空蒸发浓缩，真空蒸发完成后，在23℃下进行二次冷却结晶，并以5000rpm的离心速度进行分离，得上清母液C及下层稠液，上清母液C可用作肥料，下层稠液与步骤2)中所得料浆混合，并按步骤3)操作。
经检验，按照上述生产工艺生产得到的磷酸脲，其磷收率为82％。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种磷酸脲的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：
1)预处理磷酸溶液：依次向磷酸溶液中加入碱性调节剂以及酸性调节剂，混合溶解，得到混合溶液A；其中，磷酸溶液的浓度以P2O5计为25-35wt％；
2)料浆的制备：将得到的混合溶液A与尿素混合溶解，并在70-80℃下反应1-2h，得到料浆；
3)一次冷却结晶：将得到的料浆进行一次真空蒸发后，在40-50℃下进行一次冷却结晶，过滤得滤液B及结晶，将所得结晶水洗干燥，得磷酸脲；
4)二次冷却结晶：将步骤3)中所得滤液B进行二次真空蒸发后，在20-30℃下进行二次冷却结晶，分离上清母液C，其可用作肥料，下层稠液与步骤2)中所得料浆混合，并按步骤3)操作。
2.根据权利要求1中所述一种磷酸脲的生产工艺，其特征在于，步骤1)中所述混合溶液A由下述方法制得：向磷酸溶液中加入碱性调节剂，混合溶解，过滤排废，得一次处理磷酸溶液；向一次处理磷酸溶液中加入酸性调节剂，混合溶解，得二次处理磷酸溶液，即混合溶液A。
3.根据权利要求1中所述一种磷酸脲的生产工艺，其特征在于，步骤1)中所述加入磷酸溶液、碱性调节剂以及酸性调节剂的质量比为(1-1.5)：(0.8-1.2)：(1.5-2)。
4.根据权利要求1中所述一种磷酸脲的生产工艺，其特征在于，所述碱性调节剂为氢氧化钠、碳酸氢钠或磷酸氢二钠中的一种或多种；酸性调节剂为柠檬酸、稀硫酸、稀盐酸或磷酸中的一种或多种。
5.根据权利要求1中所述一种磷酸脲的生产工艺，其特征在于，步骤1)中所述磷酸溶液中加入酸性调节剂中氢离子的浓度为30-45wt％。
6.根据权利要求1中所述一种磷酸脲的生产工艺，其特征在于，步骤1)所述磷酸溶液的浓度以P2O5计为25-30wt％。
7.根据权利要求1中所述一种磷酸脲的生产工艺，其特征在于，步骤2)中所述混合溶液A与尿素的质量比为1：(0.5-1.5)。
8.根据权利要求7中所述一种磷酸脲的生产工艺，其特征在于，所述混合溶液A与尿素的质量比为1：(0.8-1)。
9.根据权利要求1中所述一种磷酸脲的生产工艺，其特征在于，步骤3)中所述一次冷却结晶具体步骤如下：将得到的料浆在0.5-0.8Mpa、70-75℃下进行一次真空蒸发浓缩，真空蒸发完成后，在45-50℃下进行一次冷却结晶，并以5000rpm的离心速度进行过滤，过滤得滤液B及结晶，将所得结晶水洗干燥，得磷酸脲。
10.根据权利要求1中所述一种磷酸脲的生产工艺，其特征在于，步骤4)中所述二次冷却结晶具体步骤如下：将步骤3)中所得滤液B在1.0-1.3Mpa、75-80℃下进行二次真空蒸发浓缩，真空蒸发完成后，在20-25℃下进行二次冷却结晶，并以5000rpm的离心速度进行分离，得上清母液C及下层稠液，上清母液C可用作肥料，下层稠液与步骤2)中所得料浆混合，并按步骤3)操作。
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