CN116443829A - 通过硝酸磷肥装置联产磷酸的方法、产品及*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种通过硝酸磷肥装置联产磷酸的方法、产品及***；其中，通过硝酸磷肥装置联产磷酸的方法包括：将磷矿或磷精矿用硝酸进行酸解，并分离酸不溶物获取酸解液；将酸解液进行冷冻结晶，并固液分离获取第一溶液；将第一溶液加入硫酸溶液进行脱钙，获取第二溶液；将第二溶液进行脱硝酸处理，获取第三溶液；通过萃取溶剂对第三溶液进行萃取，获取萃取相；对萃取相进行反萃，获取磷酸溶液。以上方法，由磷矿或磷精矿原料生产制备获取高纯度的磷酸，生产过程中的副产物能直接用于肥料制备或作为独立产品，硝酸和萃取剂能够循环利用，降低生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及磷矿加工技术领域，尤其涉及一种通过硝酸磷肥装置联产磷酸的方法、产品及***。
背景技术
已知的磷酸生产中，所使用的方法一般是湿法磷酸，湿法磷酸存在的问题主要是会产生大量的磷石膏，而且磷石膏中含有的硅类成分难以分离，还有就是没有分解完全的磷矿成分也包含于磷石膏中，所以导致磷石膏难以利用。而且湿法磷酸的磷酸需要进行脱硫，工艺复杂，副产物利用率低，磷酸质量提高难。
本发明通过对硝酸磷肥的工艺及设备进行改进制备磷酸，解决了湿法磷酸生产存在的诸多问题，在磷酸产率、产量和品质方面均由大幅度的提升，而且副产物要么能够循环利用，要么能够作为肥料生产的高品质的原料。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种通过硝酸磷肥装置联产磷酸的方法，包括如下步骤：
将磷矿或磷精矿用硝酸进行酸解，并分离酸不溶物获取酸解液；
将所述酸解液进行冷冻结晶，并固液分离获取第一溶液和硝酸钙晶体；
将所述第一溶液加入硫酸溶液进行脱钙，获取第二溶液和硫酸钙；
将所述第二溶液进行脱硝酸处理，获取第三溶液；
通过萃取溶剂对所述第三溶液进行萃取，获取萃取相；
对所述萃取相进行反萃，获取磷酸溶液。
在一些实施方式中，酸解液是直接过滤分离酸解浆中的液相成分获取的；或者在又一些实施方式中，酸解液包括直接过滤分离酸解浆中的液相成分、以及将酸解分解的固相成分用工艺水进行一次或多次洗涤的洗涤液合并获取的。
在一些实施方式中，磷精矿的酸解液中，主要含有硝酸酸解获取的磷酸根、杂质金属例如包括钙离子等、硝酸根等。在优选的实施方式中，酸解过程中添加的硝酸可以是相对过量的，以使磷矿或磷精矿原料反应完全。
在一些实施方式中，固液分离获取的酸不溶物中主要含有硅钙镁的酸不溶盐；在优选的实施方式中，基于有效利用酸不溶物所含有的元素，可将酸解获取的酸不溶物制备成土壤调理剂产品，以用于改良土壤。
在一些实施方式中，将酸解液冷冻结晶的温度为-10℃～-5℃，在该温度范围下60～85%的硝酸钙以Ca(NO3)2·4H2O结晶形式析出；然后再将冷冻溶液进行真空过滤，促进晶粒的凝结和析出，获取第一次脱除杂质钙的第一溶液。
更加优选的实施方式中，冷冻到酸解液的温度为-8℃～-5℃，然后再直接送入真空过滤机进行过滤分离，过滤后获取第一溶液。
或者在具体的优选实施方式细节中，过滤分离后获取的固相成分如压滤方式过滤获取的压滤饼，用冷冻硝酸和冷冻水进行滤饼洗涤，产生的洗涤液一部分循环合并至酸解液中进行再次冷冻结晶分离，洗涤液的另一部分加入酸解槽中进行酸解。
在一些实施方式中，向所述第一溶液中加入硫酸的溶液。
在更加优选的实施方式中，加入的硫酸溶液中的硫酸根是不过量的，以避免引入硫酸根杂质；即加入的硫酸中硫酸根的摩尔量不超过第一溶液中钙离子的摩尔量，以防止脱钙后的第二溶液中含有影响磷酸质量的硫酸根。
在优选的实施方式中，硫酸溶液中的硫酸根摩尔量相对于钙离子摩尔量是不过量的，在脱钙之后保持第二溶液中的硫酸根的浓度低于0.5%对于后续杂质的去除是有利的；更加优选的实施方式中，在脱钙之后保持第二溶液中的硫酸根的浓度低于0.1%；更加优选地，脱钙之后保持第二溶液中的硫酸根的浓度低于0.01%。
优选的实施方式中，将所述第二溶液进行脱硝酸处理，是通过对所述第二溶液进行蒸发浓缩以脱除硝酸。
以及在优选的实施方式中，通过对所述第二溶液进行蒸发浓缩以脱除硝酸的蒸发温度在120～180℃之间可调；在更加优选的实施方式中，蒸发浓缩以脱除硝酸的温保持160～177℃。当蒸发至体系中硝酸根的浓度低于1%，对后续的金属杂质的去除和磷酸的生成是有利的；进一步在更加优选的实施方式中，蒸发浓缩至体系中硝酸根的浓度低于0.5%；更加优选地，蒸发浓缩至体系中硝酸根的浓度低于0.1%。
以及在优选的实施方式中，通过对所述第二溶液进行蒸发浓缩以脱除硝酸后的第三溶液中，含有的硝酸根离子浓度低于0.5%。更加优选地，第三溶液中含有的硝酸根离子浓度低于0.1%。
优选的实施方式中，上述萃取是多级错流萃取；以使萃取的效率更加充分。
术语“多级错流萃取”是化工术语，是指在多级串联的设备中进行多级错流萃取的方法。每级包括一萃取室和一再萃取室。在萃取室中给予体相与萃取溶剂进行接触，后者在再萃取室中与接收体相接触时被再萃取，萃取溶剂在同一级中以适宜方式对给予体相和接收体相呈交叉流动，而给予体相和接受体相呈逆流流过某些或全部级。
优选的实施方式中，上述方法还包括步骤：
对所述萃取获取的萃取相进行反萃，分离获取磷酸和可循环利用于进行萃取的萃取溶剂。
优选的实施方式中，所述萃取溶剂包括正丁醇和异戊醇中的至少一种，优选的，所述萃取溶剂包括正丁醇和异戊醇。以及，萃取溶剂包括磷酸三丁酯。
优选的实施方式中，采用萃取溶剂萃取去除所述第三溶液中，所述萃取溶剂与所述所述第三溶液的体积比为0.5～5:1。
以及，在一些具体的实施方法中，以上萃取步骤中采用的有机萃取溶剂可以包括正丁醇、异戊醇、磺化煤油、260号溶剂油、406#环保溶剂油等常用的金属离子萃取溶剂。在具体的优选实施方式中，步骤S50中采用的萃取溶剂是正丁醇和异戊醇的混合，混合萃取溶剂中正丁醇和异戊醇的比例是1:0.5～2，优选正丁醇和异戊醇的比例是为1:1。并且萃取中，萃取溶剂的添加量与第三溶液的体积比为0.5～5:1；优选地，萃取溶剂的添加量与第三溶液的体积比为1～2：1。
优选的实施方式中，反萃过程中采用的反萃溶剂是纯水。
优选的实施方式中，对所述萃取相进行反萃步骤之前，还包括：
将所述萃取相进行洗涤，获取含有金属离子的溶液；
并将含有金属离子的溶液进行浓缩，获取中微量元素作为肥料产品生产的原料。
优选的实施方式中，上述方法还包括步骤：
将所述含有金属离子的溶液用于制备中微量元素肥料。
优选的实施方式中，所述方法还包括：
将所述磷矿或磷精矿进行酸解所用的硝酸，至少部分源自于将所述第二溶液进行蒸发脱硝酸处理获取的硝酸。
在具体的实施方式中，将磷矿或磷精矿进行酸解包括：质量浓度65%的硝酸、硝酸钙过滤工序产生的质量浓度35%～45%洗酸和脱硝工序产生的稀硝酸一起与中低品位磷矿粉加入酸解槽进行酸解反应。酸解反应过程中包括：
主反应：
副反应：
所述硝酸用量 ：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110% ～115%，酸解反应结束后进行压滤，除掉酸不溶物和杂质，滤液即为酸解液。
在具体的实施方式中，对酸解液进行冷冻结晶包括：将酸解所得酸解液加入结晶器中与冷却剂间接换热进行结晶冷却，形成硝酸钙结晶悬浮液，操作为：在搅拌下于常压将酸解液加入带有盘管的结晶器中，盘管内为质量浓度20%的氨水和酸解液进行间接换热，酸解液温度降至 -5℃～-8℃析出硝酸钙晶体，真空过滤结晶悬浮液分离出硝酸钙和滤液，加入冷冻硝酸和冷冻水对硝酸钙滤饼进行洗涤，洗涤液返回酸解，得到的硝酸钙经氨化后制得硝酸铵钙产品。
在具体的实施方式中，向所述第一溶液加入含硫酸根的溶液进行脱钙包括：滤液加入到除钙槽，控制温度60℃～75℃，加入浓硫酸，搅拌下反应 60～120分钟，反应时间届满后，将反应液过滤，得到白色磷石膏（硫酸钙）和除钙母液；反应式为：SO4 2- +Ca2+=CaSO4；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80% ～ 90%。
本发明还提供了一种根据上述通过硝酸磷肥装置联产磷酸的方法制备的磷酸产品。
本发明还提供了一种通过硝酸磷肥装置联产磷酸的***，包括：
酸解槽，用于对磷矿或磷精矿进行酸解反应；
第一固液分离装置，用于对所述酸解后的酸解浆进行固液分离，以获取酸解液；
冷冻结晶装置，用于对所述酸解液进行冷冻结晶；
第二固液分离装置，用于对冷冻结晶的酸解液进行固液分离，以获取第一溶液；
脱钙反应装置，用于供所述第一溶液和硫酸溶液进行脱钙反应；
第三固液分离装置，还用于对所述脱钙反应的产物进行固液分离，以获取第二溶液；
脱硝装置，用于对所述第二溶液进行蒸发以脱除硝酸，以获取浓缩脱硝的第三溶液和硝酸；
萃取装置，用于对第三溶液用萃取溶剂进行萃取，以获取萃取相；
反萃装置，用于对所述萃取相进行反萃，获取磷酸。
在优选的实施方式中，所述脱硝装置与酸解槽连接，以供所述脱硝装置脱除的硝酸进入至所述酸解槽。
优选的实施方式中，所述第一固液分离装置和/或第二固液分离装置和/或第三固液分离装置是沉降槽、压滤机或抽滤机中的一种。
优选的实施方式中，所述第一固液分离装置、第二固液分离装置和第三固液分离是循环使用的同一固液分离装置。
优选的实施方式中，***还包括：
反萃装置，用于对所述萃取装置的萃取相进行反萃。
优选的实施方式中，***还包括：
洗涤装置，位于所述萃取装置和反萃装置之间，以用于对所述萃取装置的萃取相进行洗涤，获取含有金属离子的洗涤液。
第一浓缩装置，将所述含有金属离子的洗涤液进行浓缩，获取中微量元素用于制备肥料产品。
优选的实施方式中，所述萃取装置包括转盘萃取塔、多级离心萃取塔、振动筛板塔或筛板萃取塔中的一种。
优选的实施方式中，***还包括：
第二浓缩装置，用于对所述反萃装置的萃出相进行浓缩。
以上制备方法和磷酸制备***，由磷矿或磷精矿原料生产制备获取高纯度的磷酸，生产过程中的副产物能直接用于肥料制备或作为独立产品，而且磷酸和萃取剂能够循环利用，生产的硫酸钙质量高，能够满足各种工业应用要求，所以，上述硝酸磷肥装置联产磷酸的工艺没有任何废弃物，而且磷酸制备过程中因为硝酸酸解和硫酸除钙实现硝酸可蒸发除去，而硫酸用量未导致需要脱硫工艺，磷酸净化工艺更加简单，。
附图说明
图1是一个实施例中通过硝酸磷肥装置联产磷酸的方法的示意图；
图2是一个实施例中多级错流萃取、洗涤和反萃获取磷酸的示意图；
图3是一个实施例中通过硝酸磷肥装置联产磷酸的***的示意图。
具体实施方式
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明的一个实施例提出一种通过硝酸磷肥装置联产磷酸的方法；该方法以磷矿或磷精矿为原料制备获取磷酸。
在一些实施方式中，用于制备磷酸的磷矿原料是可以是自然采掘获取的高品位磷矿，磷精矿为中低品位磷矿经除杂或纯化所获取的磷精矿。
进一步的，图1示出了一个实施例中联产磷酸的方法的示意图，方法包括：
S10，将磷矿原料用硝酸或含有硝酸的混酸酸解，并分离去除酸不溶物获取酸解液；
S20，将酸解液进行冷冻结晶硝酸钙，滤除结晶硝酸钙获取第一溶液；
S30，向第一溶液中加入硫酸溶液，获取进一步脱出钙的第二溶液；
S40，将第二溶液进行浓缩处理，使多余的硝酸从第二溶液中挥发逸出，进而获取浓缩脱硝的第三溶液；
S50，对步骤S40中的第三溶液进行萃取，以将磷酸和部分金属离子从第三溶液中分离至萃取相中；而后再通过洗涤从萃取相中洗涤去除金属离子；以及，将洗涤后的萃取相进行反萃，使磷酸从有机萃取溶剂中回到水相中即获取磷酸。
在一些实施方式中，步骤S10中的酸解液是直接过滤分离酸解浆中的液相成分获取的；或者在又一些实施方式中，酸解液包括直接过滤分离酸解浆中的液相成分、以及将酸解分解的固相成分用工艺水进行一次或多次洗涤的洗涤液合并获取的；
磷矿的酸解液中，主要含有硝酸酸解获取的磷酸根、杂质金属例如包括钙离子等、硝酸根等。在优选的实施方式中，酸解过程中添加的硝酸可以是相对过量的，以使磷矿原料反应完全。
在该实施方式中，固液分离获取的酸不溶物中主要含有硅钙镁的酸不溶盐；在优选的实施方式中，基于有效利用酸不溶物所含有的元素，可将酸解获取的酸不溶物制备成土壤调理剂产品，以用于改良土壤。
以及步骤S20中，将酸解液进行冷冻结晶硝酸钙，滤除结晶硝酸钙获取第一溶液；具体地，步骤S20中通过先将酸解液冷冻结晶，冷冻结晶的过程中大量钙离子和部分金属离子以硝酸盐的结晶形式析出；例如冷冻到酸解液的温度为-10℃～-5℃中优选地是-8℃～-5℃，60～85%的硝酸钙以Ca(NO3)2·4H2O结晶形式析出；然后再直接送入真空过滤机进行过滤分离，过滤后获取的液相成分即为获取第一溶液。
或者在具体的优选实施细节中，过滤分离后获取的固相成分如压滤方式过滤获取的压滤饼，用冷冻硝酸和冷冻水进行滤饼洗涤，产生的洗涤液一部分用于***循环合并至酸解液中进行再次冷冻结晶分离，洗涤液的另一部分加入酸解槽中进行酸解。
以及步骤S30中，向第一溶液中加入硫酸溶液，使第一溶液中剩余的钙离子以微溶或难溶的硫酸钙析出，并进行固液分离；获取的固相成分为含一定水分的硫酸钙例如半水硫酸钙，以及进一步脱除钙的第二溶液。
在实施方式中，硫酸溶液是不过量的，以避免引入硫酸根杂质；即加入的硫酸的摩尔量不超过第一溶液中钙离子的摩尔量，以防止脱钙后的第二溶液中含有影响磷酸质量的硫酸根。
在实施方式中，硫酸溶液是不过量的，在脱钙之后保持第二溶液中的硫酸根的浓度低于0.5%，这样对于后续杂质的去除是有利的；更加优选的实施方式中，在脱钙之后保持第二溶液中的硫酸根的浓度低于0.1%；更加优选地，脱钙之后保持第二溶液中的硫酸根的浓度低于0.01%。
以及步骤S40中，将第二溶液进行浓缩处理，使多余的硝酸从第二溶液中挥发逸出，进而获取浓缩脱硝的第三溶液。
以及在优选的实施方式中，通过对所述第二溶液进行蒸发浓缩以脱除硝酸的蒸发温度在120～180℃之间可调；在更加优选的实施方式中，蒸发浓缩以脱除硝酸的温保持160～177℃。当蒸发至体系中硝酸根的浓度低于0.5%，对后续的金属杂质的去除和磷酸的生成是有利的；进一步在更加优选的实施方式中，蒸发浓缩至体系中硝酸根的浓度低于0.1%；更加优选地，蒸发浓缩至体系中硝酸根的浓度低于0.01%。
以及在实施方式中，通过对所述第二溶液进行蒸发浓缩以脱除硝酸后的第三溶液中，含有的硝酸根离子浓度低于0.5%。更加优选地，第三溶液中含有的硝酸根离子浓度低于0.1%。
以及在优选的实施方式中，工艺方法还将该步骤S40中脱除的硝酸重新吸收或回收之后，用于步骤S10中对磷矿原料进行酸解。
以及浓缩去除硝酸之后的第三溶液中，主要包括磷酸和部分杂质和金属离子。
以及步骤S50中，对步骤S40获取的第三溶液进行萃取，以将磷酸和部分金属离子从第三溶液中分离至萃取相中；而后再通过洗涤从萃取相中洗涤去除金属离子；以及，将洗涤后的萃取相进行反萃，使磷酸从有机萃取溶剂中回到水相中即获取磷酸。
术语“萃取”和“反萃”均是是化工领域基础技术术语。其中，术语“萃取”是利用物质在两种互不相溶（或微溶）的溶剂中溶解度或分配系数的不同，使溶质物质从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中的过程。术语“反萃”的过程与“萃取”相反，是溶质物质从萃取溶剂返回的过程。
以及，在一些具体的实施方式中，以上萃取步骤中采用的有机萃取溶剂可以包括正丁醇、异戊醇、磷酸三丁酯、磺化煤油、260号溶剂油、406#环保溶剂油等常用的金属离子萃取溶剂。在具体的优选实施方式中，步骤S50中采用的萃取溶剂是正丁醇和异戊醇的混合，混合萃取溶剂中正丁醇和异戊醇的比例是1:0.5～2，优选1:1。并且萃取中，萃取溶剂的添加量按照与第三溶液的体积比为0.5～5:1。
进一步根据图1所示的优选实施，在萃取步骤之后，还对萃取后的磷酸进行脱色或浓缩等，一方面进一步除去溶液中的有机质或氟元素，另一方面提升产品的外观、色泽和浓度等，获取标准化产品的高纯度磷酸。在一个具体的实施方式中，通过脱色和浓缩的最终高纯度磷酸中含有P2O5 的质量百分数为61.58%。
另一方面，通过反萃之后获取磷酸之外，还能将萃取溶剂进行还原净化使萃取溶剂能循环使用。
在优选的实施方式中，以上萃取的方式多级错流萃取；以使萃取的效率更加充分。
术语“多级错流萃取”是化工术语，是指在多级串联的设备中进行多级错流萃取的方法。每级包括一萃取室和一再萃取室。在萃取室中给予体相与萃取溶剂进行接触，后者在再萃取室中与接收体相接触时被再萃取，萃取溶剂在同一级中以适宜方式对给予体相和接收体相呈交叉流动，而给予体相和接受体相呈逆流流过某些或全部级。
例如图2中示出了一个具体实施例中进行多级错流萃取的示意图；在该实施例中通过多级萃取、多级洗涤和多次反萃，以提升各步骤中成分的分离效率，从而尽可能提升最终分离和制备的产品纯度。
以及在一些具体的实施方式中，洗涤获取含有金属离子杂质的溶液中，含有中微量的金属元素例如钙、镁、锰等，进而添加到磷肥或肥料产品中补充中微量元素；或者将含有金属离子杂质的溶液浓缩后作为肥料制备的原料，或者制备成独立的中微量元素肥料产品。
本发明的又一个实施例还提出一种通过硝酸磷肥装置联产磷酸的***。在该优选的实施方式中，联产磷酸的***如图3所示，包括：
酸解反应装置，供磷矿或磷精矿原料用硝酸进行酸解；
第一固液分离装置，用于对酸解后的酸解浆进行固液分离，以获取酸解液；
冷冻结晶装置，用于对酸解液进行冷冻结晶；
第二固液分离装置，用于对冷冻结晶装置的酸解液进行固液分离，以获取第一溶液和固相的硝酸钙结晶水合物；
脱钙反应装置，用于供第一溶液和硫酸溶液反应；
第三固液分离装置，还用于对脱钙反应的产物进行固液分离，以获取第二溶液和固相的硫酸钙；
脱硝装置，用于对第二溶液进行浓缩脱硝，以获取浓缩脱硝的第三溶液和硝酸；
萃取装置，用于对第三溶液用有机萃取溶剂进行萃取，以去除其中的金属离子；
洗涤装置，位于萃取装置和反萃装置之间，用于对萃取装置萃取后的萃取相进行洗涤；合并洗涤液和萃余相后，即为磷酸产品；
反萃装置，用于对含有金属离子的有机萃取溶剂即萃取相进行反萃。
脱硝装置，与酸解反应装置连接，以供蒸发脱硝中生成的硝酸进入至酸解槽中进行酸解。
以及在一些实施方式中，萃取装置包括转盘萃取塔、多级离心萃取塔、振动筛板塔或筛板萃取塔中的一种。
在一些实施方式中，第一固液分离装置、第二固液分离装置、和第三固液分离装置是彼此独立的分离装置或设备；或者在又一些实施方式中第一固液分离装置、第二固液分离装置、和第三固液分离装置是共用的分离装置或设备，在不同的步骤中依次分别执行第一固液分离装置、第二固液分离装置、和第三固液分离装置的分离过程。在一些具体的实施方式中，第一固液分离装置、第二固液分离装置、和第三固液分离装置可以包括沉降槽、压滤机、抽滤机等。
进一步在更加优选的实施方式中，还可以包括后处理装置，用于对萃取后获取的磷酸产品进行后处理，以制备获取符合外观、色泽和浓度等标准的高纯度磷酸产品；例如后处理装置包括：
脱色装置，用于脱色处理；
第二浓缩装置，用于浓缩获取的磷酸。
本发明的以上***，通过对现有的硝酸磷肥***进行部分利用和改进，以生产制备获取高纯度的磷酸；生产过程中的副产物能直接用于肥料制备或作为独立产品，无废弃物。
为体现本发明制备磷酸的效率，以下实施例1示出了一个具体实施方式中制备过程的物料使用和产量情况，包括：
S10，将质量2t含有34% P2O5的磷精矿（含杂质钙约45.58%，含杂质氧化镁约0.77%，其他杂质如铁、铝、硅、氟共约1～5%）用折百硝酸2.4t（0.53tN）进行酸解，并将酸解浆固液分离，获取酸不溶物0.09t（含有硅钙镁原料）和酸解液；以及酸不溶物用水洗涤2～3次，并将洗涤液合并至酸解液；
S20，将酸解液冷冻到温度为-10℃～-5℃中进行结晶，再将冷冻溶液于-2～1℃下进行真空过滤，分离得到60%粗硝钙液晶体3.54t，以及2.186t的第一溶液（0.635tP2O5）；
S30，向第一溶液中加入硫酸0.349t，深度固液分离获取半水硫酸钙0.51t、以及2.055t第二溶液（0.635tP2O5）
S40，对第二溶液于160～170℃中进行蒸发浓缩脱硝酸，直至浓缩至体系中的硝酸根离子低于0.1%停止反应，回收得到折百硝酸0.473t、以及第三溶液；
S50，用第三溶液1倍体积的有机萃取溶剂（正丁醇和异戊醇1:1体积混合）对第三溶液于萃取塔中进行多级错流萃取，并将萃取相用水洗涤，最终再用纯水进行反萃，反萃后分离即获取磷酸产品和可循环使用的有机萃取溶剂（正丁醇和异戊醇1:1体积混合）；
S60，将反萃分离的磷酸产品进行常规脱色、浓缩后，获取0.524t浓度为85%的商品磷酸（P2O561.58%、0.323tP2O5）。
以上实施例及具体方案描述，并非因此限制本发明的专利保护范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (15)
1.一种通过硝酸磷肥装置联产磷酸的方法，其特征在于，包括如下步骤：
将磷矿或磷精矿用硝酸进行酸解，并分离酸不溶物获取酸解液；
将所述酸解液进行冷冻结晶，并固液分离获取第一溶液和硝酸钙晶体；
将所述第一溶液加入硫酸溶液进行反应，并固液分离获取第二溶液和硫酸钙；
将所述第二溶液进行脱硝酸处理，获取第三溶液；
通过萃取溶剂对所述第三溶液进行萃取，获取萃取相；
对所述萃取相进行反萃，获取磷酸溶液。
2.如权利要求1所述的通过硝酸磷肥装置联产磷酸的方法，其特征在于，将所述第二溶液进行脱硝酸处理，是通过对所述第二溶液进行蒸发以脱除硝酸，脱除的硝酸循环用于磷酸或磷精矿的酸解。
3.如权利要求1或2所述的通过硝酸磷肥装置联产磷酸的方法，其特征在于，所述第三溶液中的硝酸根的浓度低于1%；更加优选地，所述第三溶液中的硝酸根的浓度低于0.5%；更加优选地，所述第三溶液中的硝酸根的浓度低于0.1%。
4.如权利要求2所述的通过硝酸磷肥装置联产磷酸的方法，其特征在于，对所述第二溶液进行蒸发以脱除硝酸的温度保持120～180℃之间。
5.如权利要求1或2所述的通过硝酸磷肥装置联产磷酸的方法，其特征在于，所述萃取溶剂包括正丁醇和异戊醇。
6.如权利要求1或2所述的通过硝酸磷肥装置联产磷酸的方法，其特征在于，通过萃取溶剂对所述第三溶液进行萃取中，所述萃取溶剂与所述所述第三溶液的体积比为0.5～5:1。
7.如权利要求1或2所述的通过硝酸磷肥装置联产磷酸的方法，其特征在于，所述萃取为多级萃取。
8.如权利要求1或2所述的通过硝酸磷肥装置联产磷酸的方法，其特征在于，将所述第一溶液加入硫酸溶液进行脱钙的步骤中，加入的硫酸的摩尔量低于所述第一溶液中钙离子的摩尔量。
9.如权利要求1或2所述的通过硝酸磷肥装置联产磷酸的方法，其特征在于，所述第三溶液中硫酸根的浓度低于0.5%。
10.如权利要求1或2所述的通过硝酸磷肥装置联产磷酸的方法，其特征在于，还包括：
将所述磷矿或磷精矿进行酸解中的酸，至少部分源自于将所述第二溶液进行脱硝酸处理获取的硝酸。
11.如权利要求1或2所述的通过硝酸磷肥装置联产磷酸的方法，其特征在于，对所述萃取相进行反萃步骤之前，还包括：
将所述萃取相进行洗涤，获取含有金属离子的溶液；
并将含有金属离子的溶液进行浓缩，获取中微量元素作为肥料产品生产的原料。
12.如权利要求1或2所述的通过硝酸磷肥装置联产磷酸的方法，其特征在于，所述通过萃取溶剂对所述第三溶液进行萃取的步骤中，所述萃取溶剂至少部分是源自于对所述萃取相进行反萃获取溶剂。
13.一种根据权利要求1至7任一项所述的通过硝酸磷肥装置联产磷酸的方法制备的磷酸产品。
14.一种通过硝酸磷肥装置联产磷酸的***，其特征在于，包括：
酸解反应装置，用于对磷矿或磷精矿进行酸解反应获得酸解浆；
第一固液分离装置，用于对所述酸解后的酸解浆进行固液分离，以获取酸解液；
冷冻结晶装置，用于对所述酸解液进行冷冻结晶；
第二固液分离装置，用于对冷冻结晶的酸解液进行固液分离，以获取第一溶液；
脱钙反应装置，用于供所述第一溶液和硫酸溶液进行反应；
第三固液分离装置，还用于对所述脱钙反应的产物进行固液分离，以获取第二溶液；
脱硝装置，用于对所述第二溶液进行蒸发以脱除硝酸，以获取第三溶液；
萃取装置，用于对第三溶液用萃取溶剂进行萃取，以获取萃取相；
反萃装置，用于对所述萃取相进行反萃，获取磷酸。
15.根据权利要求14所述的***，其特征在于所述***还包括洗涤装置和脱色装置，洗涤装置用于洗涤萃取装置的产物，脱色装置用于磷酸的进一步除杂。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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