RU2277509C1 - Method of production of the food diammonium phosphate from the purified extraction phosphoric acid - Google Patents

Abstract

FIELD: food industry; pharmaceutical industry; chemical industry; methods of production of the food diammonium phosphate from the purified extraction phosphoric acid.

SUBSTANCE: the invention is pertaining to the method of production of the pure diammonium phosphate from the purified extraction phosphoric acid (EPA), which may be used in the food, pharmaceutical and chemical industries. The method provides, that the EPA prepurified by the organic extractant -tributylphosphate at the stage of concentrating is subjected to the additional purification by means of the solution containing cations NH₄ ⁺ from the residual sulfates as well as from compounds of iron and aluminum The additional purification is conducted at the ratio of NH₃ to the sum of the all impurities in the acid equal to 1.5 kg/kg. So purified EPA is transferred onto the phase of production of the diammonium phosphate (DAF), where it is ammoniated by aeriform ammonia up to the ratio of NH₃ : H₃PO₄ near to 1.8. The produced fine pulp is subjected to centrifuging and the mother liquor, which has the alkalescent reaction and contains the dissolved impurities, is completely withdrawn from the stage of production of the DAF for utilization. The crystalline product - the food DAF after separation from the mother liquor without the additional drying is packaged up and sent to the customers. The utilization of the mother liquor is realized at the stage of purification of the EPA, using NH₄ ⁺ as the source of the cations the above described purification, and also for production of fertilizers. One of the versions of the utilization is the usage of the mother liquor for the flashing of the extract on the stage of purification of the EFA by the tributyl phosphate. As a result of this operation the DAF solution gets into the raffinate, which represents the liquid nitrogenous phosphatic fertilizer. The method allows to reduce the concentration of fluorine, iron, aluminum, lead and an arsenic compounds below the standards provided by the State Standard Regulations (GOST) on the food DAF, to simplify the process due to elimination of operations of the additional concentration and drying, to solve the problem of the usage of the mother liquor after centrifuging and to produce an additional product - the liquid nitrogenous phosphatic fertilizer.

EFFECT: the invention ensures: reduction of the concentration of fluorine, iron, aluminum, lead and an arsenic compounds below the GOST standards on the food DAF; simplification of the production process due to elimination of the additional operations on concentration and drying; solution of the problem of the mother liquor usage after centrifuging; production of the additional product - the liquid nitrogenous phosphatic fertilizer.

2 cl, 2 ex, 1 tbl

Description

Изобретение относится к способам получения чистого диаммонийфосфата (ДАФ) пищевой квалификации качества из очищенной экстракционной фосфорной кислоты (ЭФК), который может быть использован в пищевой, фармацевтической и химической отраслях промышленности.The invention relates to methods for producing pure diammonium phosphate (DAF) of food grade qualification from purified extraction phosphoric acid (EPA), which can be used in the food, pharmaceutical and chemical industries.

Использование ЭФК для получения подобного целевого продукта связано с необходимостью ее очистки от примесей, не позволяющих получать продукты заданного качества с высоким выходом, а также с дополнительным освобождением от остаточных примесей на стадии получения диаммонийфосфата при разделении твердой и жидкой фаз.The use of EPA to obtain a similar target product is associated with the need to purify it from impurities that do not allow to obtain products of a given quality with a high yield, as well as additional release from residual impurities at the stage of production of diammonium phosphate during the separation of solid and liquid phases.

Уровень техникиState of the art

Известны способы получения ДАФ из экстракционной фосфорной кислоты путем ступенчатой аммонизации неупаренной фосфорной кислоты аммиаком с промежуточной упаркой пульпы, кристаллизацией диаммонийфосфата, отделением кристаллического продукта от маточного раствора, сушку продукта. При этом, как правило, маточный раствор смешивается с исходной фосфорной кислотой или ее смесью с серной кислотой перед аммонизацией (Патент РФ №2152374, №2157355, С 05 В 7/00, 2000 г; патент РФ №2224712, С 01 В 25/28, 2004 г; патент РФ №2230026, С 05 В 25/28, 2004).Known methods for producing DAP from extraction phosphoric acid by stepwise ammonization of unpaired phosphoric acid with ammonia with intermediate pulp evaporation, crystallization of diammonium phosphate, separation of the crystalline product from the mother liquor, drying the product. In this case, as a rule, the mother liquor is mixed with the initial phosphoric acid or its mixture with sulfuric acid before ammonization (RF Patent No. 2152374, No. 2157355, C 05 V 7/00, 2000; RF patent No. 2224712, C 01 V 25 / 28, 2004; RF patent No. 2230026, C 05 B 25/28, 2004).

Получаемый таким образом ДАФ может использоваться лишь как удобрение, так как не соответствует по качеству пищевой квалификации из-за наличия примесей фтора, свинца, мышьяка, сульфатов, железа и алюминия.Thus obtained DAF can be used only as a fertilizer, since it does not correspond to the quality of food qualification due to the presence of impurities of fluorine, lead, arsenic, sulfates, iron and aluminum.

В связи с этим, пищевой ДАФ получают из термической фосфорной кислоты (ТФК) (а.с. СССР №1057415, С 01 В 25/28, 1983; Хим. пром., 1981, №6, с.12-15; патент РФ №2220904, С 01 В 25/28, 2004).In this regard, food DAF is obtained from thermal phosphoric acid (TPA) (AS USSR No. 1057415, C 01 B 25/28, 1983; Chem. Prom., 1981, No. 6, p. 12-15; patent RF №2220904, С 01 В 25/28, 2004).

Если для этих целей используется ТФК непищевого качества (ГОСТ 10678-76, марка А), то кислоту при необходимости получения из нее пищевых и реактивных солей дополнительно очищают от свинца и мышьяка (патент Японии №99961398, 7 С 01 В 25/237 2002; патент РФ №2100273, С 01 В 25/234 1997; патент №2209178, С 01 В 25/234 2003).If TFA of non-food grade quality is used for these purposes (GOST 10678-76, grade A), then the acid, if necessary, is used to obtain food and reactive salts from it, is further purified from lead and arsenic (Japanese Patent No. 99961398, 7 C 01 B 25/237 2002; RF patent No. 2100273, C 01 B 25/234 1997; patent No. 2209178, C 01 B 25/234 2003).

Учитывая, что ТФК из-за высоких затрат электроэнергии в 3-4 раза дороже, чем ЭФК, получение пищевого или реактивного ДАФ из очищенной ТФК весьма проблематично с точки зрения экономической целесообразности.Given that TPA is 3-4 times more expensive than EPA due to high energy costs, obtaining food or reactive DAF from purified TPA is very problematic from the point of view of economic feasibility.

Кроме того, негативным моментом указанных способов является отсутствие в настоящее время в России и странах ближнего зарубежья выпуска термической фосфорной кислоты.In addition, a negative aspect of these methods is the lack of production of thermal phosphoric acid in Russia and neighboring countries.

Использование ЭФК для получения пищевых и реактивных солей предполагает ее предварительную очистку и прежде всего от тех компонентов, содержание которых ограничено нормативными документами на соответствующие продукты.The use of EPA for the production of food and reactive salts implies its preliminary purification and, first of all, from those components whose content is limited by regulatory documents for the corresponding products.

Так, из примесей, содержащихся в ЭФК, в составе пищевого ДАФ согласно ГОСТ 8515-75 регламентируется наличие фторидов, свинца и мышьяка.So, of the impurities contained in EPA, the composition of food-grade DAF in accordance with GOST 8515-75 regulates the presence of fluorides, lead and arsenic.

Если предварительная очистка ЭФК осуществляется органическими растворителями (например, трибутилфосфатом), то необходимое остаточное содержание мышьяка и тяжелых металлов достигается уже на этой стадии. Основное количество фтора удаляется из ЭФК на стадии концентрирования кислоты, при этом остальные примеси, находящиеся в кислоте в растворенном состоянии, оказывают влияние на скорость и степень дефторирования. Так, комплексообразующие и структуроупорядующие катионы Fe³⁺, Al³⁺ тормозят дефторирование, связывая фтор в комплексные фторфосфаты и фторсульфаты. Напротив, структуроразупорядующие и комплексоразрушающие ионы HSO₄ ^-, NO₃ ^-, NH₄ ⁺ инициируют процесс дефторирования, разрушая вышеуказанные комплексы и увеличивая давление паров HF и SiF₄, ускоряя их транспорт в газовую фазу, снижая температуру обесфторивания.If the preliminary purification of EPA is carried out with organic solvents (for example, tributyl phosphate), then the necessary residual content of arsenic and heavy metals is reached already at this stage. The main amount of fluorine is removed from EPA at the stage of acid concentration, while the remaining impurities in the dissolved acid have an effect on the rate and degree of defluorination. Thus, the complexing and structurally ordering cations Fe ³⁺ , Al ³⁺ inhibit defluorination by binding fluorine to complex fluorophosphates and fluorosulphates. On the contrary, structure-disordering and complex-destroying ions HSO ₄ ^- , NO ₃ ^- , NH ₄ ⁺ initiate the defluorination process, destroying the above complexes and increasing the vapor pressure of HF and SiF ₄ , accelerating their transport to the gas phase, and lowering the temperature of defluorination.

Таким образом, процесс дефторирования так или иначе связан с удалением из кислоты ионов Al³⁺, Fe³⁺, Fe²⁺, SO₄ ^2- SiF₆ ^2-, даже если наличие этих примесей не регламентируется в пищевой соли.Thus, the defluorination process is somehow related to the removal of Al ³⁺ , Fe ³⁺ , Fe ²⁺ , SO ₄ ² -SiF ₆ ^2- ions from the acid, even if the presence of these impurities is not regulated in edible salt.

Известны способы очистки ЭФК от указанных примесей путем введения в кислоту реагентов, содержащих катионы NH₄ ⁺ (Патент РФ №2166476, С 01 В 25/46 2001; Патент РФ №2191745, С 01 В 25/46, 25/234 2002; Патент РФ №2233239, С 01 В 25/46 2003), HSO₄ ^- в виде серной кислоты (Патент РФ №2109681, С 01 В 25/234, 25/46 1998; Патент РФ №2229435, С 01 В 25/234 2004) или анионы NO₃ ^- (Патент РФ №2134233, С 01 В 25/235 1999).Known methods for the purification of EPA from these impurities by introducing into the acid reagents containing NH ₄ ⁺ cations (RF Patent No. 2164476, C 01 B 25/46 2001; RF Patent No. 2191745, C 01 B 25/46, 25/234 2002; Patent RF №2233239, С 01 В 25/46 2003), HSO ₄ ^- in the form of sulfuric acid (RF Patent №2109681, С 01 В 25/234, 25/46 1998; RF Patent №2229435, С 01 В 25/46 2004 ) or NO ₃ ^- anions (RF Patent No. 2134233, С 01 В 25/235 1999).

Отличительной особенностью вышеуказанных способов очистки кислоты с помощью катионов NH₄ ⁺ является подача аммиачных растворов на стадию экстракции кислоты трибутилфосфатом. Такая очистка направлена в основном на удаление сульфатов, при этом нейтрализуется свободная серная кислота и соответственно нивелируется ее позитивное действие на отдувку фтористых соединений при дальнейшем концентрировании. При этом часть PO₄ ^3- также нейтрализуется, и Р₂O₅ переходит в рафинат, в результате очищенная ЭФК получается менее концентрированная, и несколько падает производительность по Р₂O₅. Технической задачей этих способов является получение очищенной ЭФК и не затрагивается получение пищевого ДАФ.A distinctive feature of the above methods of acid purification using NH ₄ ⁺ cations is the supply of ammonia solutions to the stage of acid extraction with tributyl phosphate. Such purification is mainly aimed at the removal of sulfates, while free sulfuric acid is neutralized and, accordingly, its positive effect on the blowing of fluoride compounds is neutralized with further concentration. In this case, part of PO ₄ ^{3- is} also neutralized, and P ₂ O ₅ passes into the raffinate, as a result, the purified EPA is less concentrated, and the productivity of P ₂ O ₅ slightly decreases. The technical task of these methods is to obtain purified EPA and not getting food DAP.

Практически отсутствуют способы-аналоги по получению пищевого ДАФ из экстракционной фосфорной кислоты. В промышленно освоенных способах получения ДАФ из ЭФК в качестве удобрения, как правило, используется неконцентрированная исходная кислота, которая в процессе постадийной нейтрализации аммиаком еще более разбавляется подмешиваемым маточным раствором и поэтому используется промежуточная упарка аммонизированной пульпы, что значительно усложняет аппаратурную схему и увеличивает число потоков.There are practically no analogue methods for producing food-grade DAP from extraction phosphoric acid. In industrially developed methods for producing DAP from EPA, as a rule, an unconcentrated initial acid is used, which in the process of stepwise neutralization with ammonia is further diluted with a mixed mother liquor and therefore an intermediate evaporation of ammonized pulp is used, which significantly complicates the hardware scheme and increases the number of flows.

Наиболее близким по технической сущности и решаемой задаче к заявляемому изобретению является способ получения пищевого диаммонийфосфата из термической фосфорной кислоты (Патент РФ №2220904, С 01 В 25/28, 2004), включающий обработку аммиаком смеси термической фосфорной кислоты концентрацией до 77% Н₃PO₄ с оборотным маточным раствором, кристаллизацию и отделение готового продукта центрифугированием. При этом смесь готовят в две стадии: сначала получают композицию из ТФК и маточного раствора с мольным соотношением NH₃:Н₃PO₄, равным 1,45-1,7, без подачи аммиака, а затем вводят остальную фосфорную кислоту и аммиак, не допуская снижения соотношения NH₃:Н₃PO₄ ниже 1,4. По второму пункту в процесс вводят только воду, содержащуюся в фосфорной кислоте, а маточный раствор выводят из процесса и используют для промывки фильтрующих поверхностей оборудования, после чего композицию возвращают в процесс.The closest in technical essence and the problem to be solved by the claimed invention is a method for producing food diammonium phosphate from thermal phosphoric acid (RF Patent No. 2220904, C 01 B 25/28, 2004), comprising treating ammonia with a mixture of thermal phosphoric acid with a concentration of up to 77% H ₃ PO ₄ with a reverse mother liquor, crystallization and separation of the finished product by centrifugation. The mixture is prepared in two stages: first, a composition is obtained from TFA and the mother liquor with a molar ratio of NH ₃ : H ₃ PO ₄ equal to 1.45-1.7, without supplying ammonia, and then the remaining phosphoric acid and ammonia are introduced, not allowing a reduction in the ratio of NH ₃ : H ₃ PO ₄ below 1.4. According to the second point, only water contained in phosphoric acid is introduced into the process, and the mother liquor is removed from the process and used to wash the filter surfaces of the equipment, after which the composition is returned to the process.

В данном способе ограничивается образование и использование в процессе маточного раствора, так как последний накапливает соединения свинца и мышьяка, которых в ТФК значительно больше, чем в ЭФК и которые переходят в готовый продукт, снижая его качество.In this method, the formation and use of the mother liquor in the process is limited, since the latter accumulates lead and arsenic compounds, which are much more in TPA than in EPA and which go into the finished product, reducing its quality.

Исходя из вышеизложенного недостатками известного способа получения диаммонийфосфата высокой чистоты является использование дорогой и дефицитной термической фосфорной кислоты, содержащей токсичные компоненты (As, Pb), и сложность режима аммонизации, направленного на исключение возможного попадания в целевой продукт этих компонентов за счет увеличения количества композиций и соответственно потоков и увеличения числа стадий.Based on the foregoing, the disadvantages of the known method for producing high purity diammonium phosphate is the use of expensive and scarce thermal phosphoric acid containing toxic components (As, Pb), and the complexity of the ammonization regime aimed at eliminating the possible ingress of these components into the target product by increasing the number of compositions and, accordingly, flows and increasing the number of stages.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, - повышение экономичности и упрощение процесса на стадии аммонизации фосфорной кислоты, а также улучшение качества продукта за счет использования для получения ДАФ очищенной трибутилфосфатом концентрированной ЭФК с ее глубокой доочисткой реагентами, содержащими катионы NH₄ ⁺, взятыми в количестве 1,5 кг NH₃/кг (SO₄ ^-2+Fe+Al+F), полного вывода маточного раствора ДАФ, образующегося после аммонизации, кристаллизации и разделения фаз центрифугированием, содержащего растворенные примеси со стадии получения ДАФ, и использованием его на стадии очистки ЭФК или для получения удобрений.The problem to which the present invention is directed is to increase the efficiency and simplification of the process at the stage of phosphoric acid ammonization, as well as to improve the quality of the product by using concentrated EPA purified by tributylphosphate with DTP containing reagents containing NH ₄ ⁺ cations taken in the amount of 1.5 kg NH ₃ / kg (SO ₄ ^-2 + Fe + Al + F), the complete withdrawal of the mother liquor of DAP formed after ammonization, crystallization and phase separation by centrifugation, containing dissolved impurities from the stage of obtaining DAP, and using it at the stage of purification of EPA or to obtain fertilizers.

Экономичность процесса обеспечивается заменой дефицитного сырья - термической фосфорной кислоты. Упрощение процесса достигается за счет использования для аммонизации концентрированной очищенной ЭФК с минимальным содержанием примесей, что дает возможность исключить на стадии получения ДАФ операций концентрирования и сушки (при использовании для разделения фаз центрифуги), а также сокращения количества потоков.Efficiency of the process is ensured by replacing scarce raw materials - thermal phosphoric acid. The simplification of the process is achieved due to the use of concentrated purified EPA for ammonization with a minimum content of impurities, which makes it possible to eliminate the concentration and drying operations (when using a centrifuge for phase separation) at the stage of obtaining DAP, as well as reducing the number of flows.

Улучшение качества готового продукта достигается за счет удаления регламентируемых примесей дважды - на стадии очистки ЭФК, состоящей из этапов экстракции три-бутилфосфатом и концентрирования-дефторирования, и на стадии непосредственно получения ДАФ за счет вывода примесей вместе с маточным раствором с этой стадии.Improving the quality of the finished product is achieved by removing regulated impurities twice - at the stage of purification of EPA, consisting of the stages of extraction with tri-butyl phosphate and concentration-defluorination, and at the stage of directly obtaining DAF by removing impurities together with the mother liquor from this stage.

Очистка ЭФК на этапе концентрирования-дефторирования осуществляется по ионному механизму, в связи с чем используемый реагент должен содержать свободные катионы NH₄ ⁺, то есть иметь слабощелочной характер. Количество таких катионов выбирается исходя из суммарного содержания SO₄ ^2-+Fe³⁺+Al³⁺+F^-+SiF₆ ^2-, что в свою очередь определяется концентрацией обрабатываемой кислоты (50-56% Р₂O₅). Выход за указанный параметр приводит к получению продукта более низкого качества.The purification of EPA at the stage of concentration-defluorination is carried out by the ionic mechanism, in connection with which the reagent used must contain free NH ₄ ⁺ cations, that is, have a slightly alkaline character. The number of such cations is selected based on the total content of SO ₄ ^2- + Fe ³⁺ + Al ³⁺ + F ^- + SiF ₆ ^2- , which in turn is determined by the concentration of the acid being treated (50-56% P ₂ O ₅ ). Exceeding this parameter results in a lower quality product.

Обработка ЭФК катионами NH₄ ⁺ на этапе концентрирования обеспечивает максимальную очистку от фтористых соединений и других компонентов, так как обуславливает значительное выделение фтористых соединений в газовую фазу и разложение комплексных фторфосфатов и фторсульфатов железа и аммония.The treatment of EPA with NH ₄ ⁺ cations at the concentration stage provides the maximum purification from fluoride compounds and other components, since it causes a significant release of fluoride compounds into the gas phase and decomposition of complex fluorophosphates and fluorosulfates of iron and ammonium.

Маточный раствор со стадии получения ДАФ может быть использован как реагент для очистки кислоты, если он имеет слабощелочной характер. Для этого процесс аммонизации ведется хотя и согласно известным способам, но при несколько большем, чем в прототипе мольном соотношении NH₃:N₃PO₄ около 1,8, что в конечном итоге обеспечивает получение маточного раствора с рН 8,4-8,6. При этом с учетом использования для разделения фаз центрифуги достигается соотношение Р₂O_{5маточн}/Р₂О_5прод=0,61-0,63, что позволяет использовать этот маточный раствор не только для доочистки концентрированной фосфорной кислоты, но и в большей мере для промывки экстракта на этапе экстракционной очистки ЭФК трибутилфосфатом. В конечном итоге промывной раствор попадает в рафинат, а его щелочной характер не позволяет образовываться твердой фазе в рафинате, и последний представляет собой не что иное, как жидкие комплексные удобрения (ЖКУ). Таким образом, при осуществлении предлагаемого изобретения получается два продукта: основной пищевой диаммонийфосфат и побочный продукт - ЖКУ.The mother liquor from the stage of obtaining DAP can be used as a reagent for acid purification, if it has a slightly alkaline nature. For this, the ammonization process is carried out, although according to known methods, but at a slightly higher molar ratio of NH ₃ : N ₃ PO ₄ than in the prototype, about 1.8, which ultimately provides a mother liquor with a pH of 8.4-8.6 . Moreover, taking into account the use of a centrifuge for phase separation, a ratio of P ₂ O _{5 mother} / P ₂ O _5prod = 0.61-0.63 is achieved, which allows the use of this mother liquor not only for the post-treatment of concentrated phosphoric acid, but also to a greater extent for washing extract at the stage of extraction purification of EPA tributyl phosphate. Ultimately, the wash solution enters the raffinate, and its alkaline nature does not allow the formation of a solid phase in the raffinate, and the latter is nothing more than liquid complex fertilizers (LCF). Thus, in the implementation of the present invention, two products are obtained: the main food diammonium phosphate and a by-product, HCS.

Исходя из сказанного заявляемое техническое решение соответствует критерию «технический уровень». Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемый способ отличается от известного тем, что в качестве сырья берется экстракционная фосфорная кислота, процесс осуществляется на двух стадиях, объединенных общими потоками, обеспечивающих двукратное удаление примесей (SO₄ ^2-, Fe, Al, F) с полным выводом маточного раствора со стадии очистки ЭФК. При этом происходит более глубокая очистка от свинца и мышьяка, чем в прототипе. Неочевидным эффектом данного способа является то, что комплексное удаление всех примесей обеспечивает получение из слабо желто окрашенной кислоты кристаллов ДАФ белого цвета, соответствующих ГОСТ 8515-75, рассчитанному на использование бесцветной ТФК.Based on the foregoing, the claimed technical solution meets the criterion of "technical level". Comparative analysis with the prototype allows us to conclude that the inventive method differs from the known one in that extraction phosphoric acid is taken as a raw material, the process is carried out in two stages, combined by common streams, ensuring double removal of impurities (SO ₄ ^2- , Fe, Al, F ) with the complete withdrawal of the mother liquor from the stage of purification of EPA. In this case, there is a deeper cleaning from lead and arsenic than in the prototype. An unobvious effect of this method is that the complex removal of all impurities ensures the production of white DAF crystals of weakly colored acid, corresponding to GOST 8515-75, calculated on the use of colorless TFA.

Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию «существенные отличия».Thus, the claimed technical solution meets the criterion of "significant differences".

Процесс получения пищевого диаммонийфосфата из очищенной экстракционной фосфорной кислоты осуществляют следующим образом.The process of obtaining food diammonium phosphate from purified extraction phosphoric acid is as follows.

Пример 1.Example 1

Пример приводится для осуществления процесса в промышленных условиях. При этом процесс состоит из двух стадий:An example is provided for the implementation of the process in an industrial environment. The process consists of two stages:

1. очистки ЭФК на двух этапах экстракционного извлечения Р₂О₅ с помощью три-бутилфосфата и концентрирования-дефторирования;1. purification of EPA at two stages of extraction extraction of P ₂ O ₅ using tri-butyl phosphate and concentration-defluorination;

2. получения ДАФ путем аммонизации очищенной кислоты газообразным аммиаком, кристаллизации продукта и отделения целевого продукта от маточного раствора центрифугированием.2. obtaining DAP by ammonization of the purified acid with gaseous ammonia, crystallization of the product and separation of the target product from the mother liquor by centrifugation.

С этапа очистки ЭФК трибутилфосфатом фосфорная кислота, содержащая 39% Р₂O₅; 0,07% F; 0,12% SO₄ ^2-; 0,04% Fe; 0,035% Al; 0,0004% As; 0,0009% Pb поступает на этап концентрирования-дефторирования, который осуществляется при интенсивном тепломассообмене с помощью аппарата тарельчатого типа. Введение в кислоту реагента, содержащего NH₃, обеспечивает отношение NH₃ к сумме всех примесей, равное 1,5 кг/кг, в процессе концентрирования путем подачи очищающего раствора (6 кг NH₃ на 1 т кислоты) в циркуляционный контур установки вместе с артезианской водой, стабилизирующей содержание Р₂О₅ в кислоте. Очищенная кислота с содержанием Р₂О₅~53% и имеющая состав, указанный в таблице, собирается в сборнике очищенной кислоты, где осветляется и с помощью сифона подается на стадию получения ДАФ. Процесс аммонизации газообразным аммиаком ведут из расчета на 1 т кислоты 254 кг NH₃ и варьированием скоростей подачи кислоты и аммиака поддерживают соотношение NH₃:Н₃PO₄, равное 1,85, при необходимости добавляют воду. Процесс ведут при температуре не более 88°С в аппарате типа САИ до достижения рН~8,4, после чего прекращают подачу аммиака, аммонизированную пульпу переводят в кристаллизатор и осуществляют кристаллизацию продукта при охлаждении. По окончании кристаллизации отделяют продукт от маточного раствора на центрифуге. В результате получают пищевой диаммонийфосфат в количестве 660 кг и с составом, приведенным в таблице, и маточный раствор в количестве 994 кг (γ=1,26 г/см³) с составом, указанном в таблице, который полностью выводят со стадии аммонизации на утилизацию. Соотношение Р₂O₅ в маточном растворе и готовом продукте составляет ~0,62.From the step of purifying EPA with tributyl phosphate, phosphoric acid containing 39% P ₂ O ₅ ; 0.07% F; 0.12% SO ₄ ^2- ; 0.04% Fe; 0.035% Al; 0,0004% As; 0.0009% Pb enters the concentration-defluorination stage, which is carried out during intense heat and mass transfer using a plate-type apparatus. The introduction of an acid containing a reagent containing NH ₃ provides a ratio of NH ₃ to the sum of all impurities equal to 1.5 kg / kg during the concentration process by feeding a cleaning solution (6 kg NH ₃ per 1 ton of acid) to the circulating circuit of the unit together with an artesian water, stabilizing the content of P ₂ About ₅ in the acid. The purified acid with a content of P ₂ O ₅ ~ 53% and having the composition indicated in the table is collected in a collection of purified acid, where it is clarified and fed via siphon to the stage of obtaining DAP. Ammonization with gaseous ammonia is carried out based on 1 ton of acid 254 kg of NH ₃ and by varying the feed rates of acid and ammonia maintain the ratio of NH ₃ : H ₃ PO ₄ equal to 1.85, if necessary, add water. The process is carried out at a temperature of not more than 88 ° C in an apparatus of the AIS type until a pH of ~ 8.4 is reached, after which the supply of ammonia is stopped, the ammoniated pulp is transferred to a crystallizer and the product is crystallized upon cooling. At the end of crystallization, the product is separated from the mother liquor in a centrifuge. The result is food diammonium phosphate in the amount of 660 kg and with the composition shown in the table, and the mother liquor in the amount of 994 kg (γ = 1.26 g / cm ³ ) with the composition indicated in the table, which is completely removed from the ammonization stage for disposal . The ratio of P ₂ O ₅ in the mother liquor and the finished product is ~ 0.62.

Пример 2.Example 2

Процесс ведут аналогично примеру 1 за исключением того, что маточный раствор, имеющий рН~8,6 и состав, указанный в таблице, возвращают на стадию очистки ЭФК, где его делят на две части, меньшую из которых используют для очистки ЭФК на стадии концентрирования-дефторирования исходя из расчета 50 кг раствора ДАФ на 1 т кислоты, а большую часть раствора используют для промывки экстракта на этапе очистки ЭФК трибутилфосфатом. В результате промывной маточный раствор попадает в рафинат, который представляет собой побочный продукт - жидкие NP удобрения.The process is carried out analogously to example 1 except that the mother liquor having a pH of ~ 8.6 and the composition shown in the table are returned to the stage of purification of EPA, where it is divided into two parts, the smaller of which is used to purify EPA at the concentration stage defluorination based on the calculation of 50 kg of a solution of DAP per 1 ton of acid, and most of the solution is used to wash the extract at the stage of purification of EPA with tributyl phosphate. As a result, the washing mother liquor enters the raffinate, which is a by-product of liquid NP fertilizers.

Химический состав ингредиентов при получении пищевого диаммонийфосфата из очищенной ЭФК по заявляемому способу.The chemical composition of the ingredients upon receipt of food diammonium phosphate from purified EPA by the present method. Наименование показателейThe name of indicators Очищенная ЭФК на аммонизациюPurified EPA for Ammonization То же по прототипуThe same for the prototype Требования ГОСТ 10678, марка А (пищевая)Requirements GOST 10678, grade A (food) Маточный раствор диаммонийфосфатаDiammonium phosphate mother liquor Продукт - пищевой диаммонийфосфатProduct - Food Diammonium Phosphate То же по прототипуThe same for the prototype Требования ГОСТ 8515, марка А (пищевой)Requirements GOST 8515, grade A (food) Внешний видAppearance Слабо желтоокрашеннаяFaint yellow БесцветнаяColorless БесцветнаяColorless Слабо желтоокрашенныйFaint yellow Кристаллы белого цветаWhite crystals Кристаллы белого цветаWhite crystals Кристаллы белого цветаWhite crystals Н₃PO₄, %H ₃ PO ₄ ,% 73,1473.14 7474 Не менее 73Not less than 73 --   52,052.0   Р₂O₅, %P ₂ O ₅ ,% 53,053.0 53,653.6   23,023.0 52,252,2 52,052.0 Не менее 52Not less than 52 NH₃, %NH ₃ ,% 0,0250,025 --   9,049.04 23,523.5 -- Не менее 23,5Not less than 23.5 Н₂O, %H ₂ O,% -- --   -- 2,02.0 2,1-2,32.1-2.3 Не более 4,0No more than 4.0 F, %F% 0,00150.0015 -- Не более 0,005No more than 0,005 0,0070.007 Менее 0,001Less than 0.001 -- Не более 0,01No more than 0,01 SO₄, %SO ₄ ,% Менее 0,01Less than 0.01 -- Не более 0,01No more than 0,01 0,0030.003 0,0010.001 -- Не норм.Not the norm. Fe, %Fe,% 0,010.01 -- Не более 0,005No more than 0,005 0,0030.003 Менее 0,01Less than 0.01 -- Не норм.Not the norm. As, %As,% Менее 0,0001Less than 0.0001 0,0040.004 Не более 0,0001No more than 0,0001 0,00020,0002 Менее 0,0001Less than 0.0001 0,00050,0005 Не более 0,001No more than 0,001 Pb, %Pb,% 0,00030,0003 0,0040.004 Не более 0,0005No more than 0,0005 0,000060.00006 0,000150.00015 0,00060,0006 Не более 0,002No more than 0,002 Al, %Al,% 0,0040.004 -- Не норм.Not the norm. Менее 0,002Less than 0.002 Менее 0,002Less than 0.002 -- Не норм.Not the norm. CaO, %CaO,% 0,00120.0012 -- Не норм.Not the norm. 0,0050.005 0,0070.007 -- Не норм.Not the norm.

Claims (2)

1. Способ получения пищевого диаммонийфосфата, включающий очистку экстракционной фосфорной кислоты (ЭФК) от примесей, нейтрализацию кислоты аммиаком, кристаллизацию диаммонийфосфата, отделение продукта от маточного раствора, отличающийся тем, что в предварительно очищенную органическим экстрагентом ЭФК на этапе концентрирования для глубокой доочистки вводят раствор, содержащий NH₄ ⁺, при соотношении NH₃ к сумме всех примесей в кислоте, равном 1,5 кг/кг, нейтрализацию аммиаком ведут до соотношения NH₃:Н₃PO₄ около 1,8, а маточный раствор после отделения полностью выводят со стадии получения диаммонийфосфата (ДАФ) на утилизацию.1. The method of obtaining food diammonium phosphate, including purification of extraction phosphoric acid (EPA) from impurities, neutralization of the acid with ammonia, crystallization of diammonium phosphate, separation of the product from the mother liquor, characterized in that the solution is introduced into the pre-purified organic extractant EPA at the concentration stage for deep purification, containing NH ₄ ⁺ , with a ratio of NH ₃ to the sum of all impurities in the acid equal to 1.5 kg / kg, neutralization with ammonia is carried out to a ratio of NH ₃ : H ₃ PO _{4 of} about 1.8, and the mother liquor after departments are completely removed from the stage of obtaining diammonium phosphate (DAP) for disposal. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что маточный раствор, выводимый со стадии получения ДАФ, подают на стадию очистки ЭФК, для чего его делят на две части, меньшую из которых используют в качестве реагента, содержащего NH₄ ⁺ для доочистки ЭФК при концентрировании, а большую подают на экстракционную очистку для промывки экстракта.2. The method according to claim 1, characterized in that the mother liquor withdrawn from the stage of obtaining DAF is fed to the stage of purification of EPA, for which it is divided into two parts, the smaller of which is used as a reagent containing NH ₄ ⁺ for the purification of EPA during concentration, and a large one is fed to extraction treatment for washing the extract.