湿法磷酸净化的技术优化方案

目前,世界上湿法磷酸的产量已占磷酸总产量的85% ～90%。 但由于湿法磷酸的生产中,原料磷矿中的杂质,如氟、硫、铁、铝、镁、钙等进入到成品磷酸中,故普遍将湿法制得的磷酸或磷酸盐类用于制取磷复肥,其难以满足食品级、医药级和电子级对高纯磷酸的要求,若要用湿法磷酸制出优质的磷酸盐产品,需对其中的杂质离子进行深度的净化处理。

1)湿法磷酸净化技术原理

导致湿法磷酸纯度不高的原因多种多样,其中硫酸或磷矿原料品质较差、药剂的添加、设备管道的磨蚀及腐蚀等都可能产生杂质。 杂质主要包括溶解性和非溶解性两种,其中前者又包括阳离子型、阴离子型,而后者也包括晶体型、交替型两大类。 仅依靠单一的净化处理方式根本无法消除湿法磷酸中的多种杂质,在生产过程中需要针对杂质特征和类型,合理的采用物理净化、化学净化方法,才能提高磷酸纯度。

2)湿法磷酸净化方法

从近几年国内外开发的湿法磷酸净化技术来看,主要有以下几种方法:冷却结晶法、离子交换法、吸附法、浓缩法、脱色法、电渗析法、沉淀法或多硫化物沉淀法、浓缩净化法及溶剂萃取法,还包括复合净化法;如有机溶剂萃取-离子交换法、沉淀法-有机溶剂萃取法、有机溶剂萃取-结晶法、陈化-澄清法等。 国外有报道:通过净化技术,实验室生产的湿法磷酸可以达到80%的浓度。

(1)陈化-澄清法

湿法磷酸生产出来时除含有固体杂质外,其中的许多溶解性杂质由于贮存条件下处于过饱和状态,因此会有淤渣继续沉淀,即存在“继沉淀” 。 陈化-澄清净化法就是控制一定的温度和搅拌条件,促进“继沉淀” 析出并形成易于分离的结晶,再通过自然澄清,除去湿法磷酸中的固体杂质的方法。 这种方法简便易行,但只能使湿法磷酸得到初步净化,满足肥料级商品磷酸的要求。 云南三环化工有限公司年15 万t/a 的粗磷酸-陈化结晶法肥料级商品磷酸生产装置,采用的就是这种方法。

(2)物理吸附法

物理吸附法一般用来脱除湿法磷酸中的有机质。 大多采用活性炭作为吸附剂,也有将活性硅、膨润土、活性白土等作为吸附剂。 物理吸附法,即利用吸附剂表面质点处于场不平衡状态,具有表面能,可以自动地吸附那些能够降低其表面自由能的物质的性质,来吸附有机质,再经液固分离达到净化湿法磷酸的目的。

(3)浓缩净化法

湿法磷酸被加热到一定程度后,氟大部分呈气态氟化物(四氟化硅、氢氟酸)逸出。 若加入活性硅并通入饱和蒸汽,会增加氟逸出量。 而杂质多以焦磷酸盐或偏磷酸盐形式沉淀出来。 过滤即可除去。 浓缩净化法的优点是:既满足了后续加工对高浓度磷酸的要求,又对湿法磷酸进行了脱氟与除杂质的初步净化。 但所得磷酸纯度不高,需进一步净化且浓缩过程对设备腐蚀严重,故对设备材质要求高。

(4)离子交换法

离子交换法是指用强酸性离子交换树脂处理湿法磷酸,除去其中大部分阳离子杂质;还有一种方法是将磷矿用过量磷酸分解,滤去不溶物,再将Ca(H2PO4)2·2H2O 冷却结晶,将结晶分离,洗涤后溶解于水,通入H 型阳离子交换树脂塔中,可制得精制磷酸。 本办法仅限于粗磷酸中Ca2+、Mg2+、Fe3+、Al3+、As3+、Mn2+等阳离子的脱除,要想只用一种离子交换剂除去粗磷酸中的杂质是难以办到的,必须同时采用其他方法,并且须将磷酸稀释。 由于这种方法只能用较稀的磷酸作为原料,所以树脂用量大,所得的酸需进一步浓缩,离子交换树脂需进行再生处理,因此需增设再生设备和消耗一定量的化学药剂。

(5)氧化脱色法

由于低分子有机物不能利用物理方法(如吸附法、溶剂萃取法等)除去,从而导致磷酸溶液浓缩时因高温加热而呈暗褐色。 因此,通常采用双氧水、高锰酸钾、重铬酸钾、氯或氯系氧化剂在不同条件下进行氧化分解,较理想的氧化剂是双氧水。

(6)冷却结晶法

冷却结晶法是指控制一定的浓度和温度,并维持适宜的搅拌条件,磷酸会形成易于分离的结晶,可有效脱除某些溶解性的杂质。 该法优点是工艺流程短,投资费用较低且操作控制要求不高,但由一次结晶得不到高纯度磷酸,必须进行多次结晶。 同时要尽可能使纯的结晶与不纯的母液分离,所以还必须研究不纯母液的利用等。

(7)溶剂沉淀法

溶剂沉淀法的基本原理是在湿法磷酸中,加入与水完全互溶的溶剂(如甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇等)以及少量的氨,使所含的杂质离子形成不溶性的金属磷酸铵络合物与氟化物而自液相析出,固液分离后通过蒸馏溶剂可得净化酸。

此类溶剂常用的有甲醇、乙醇、异丙醇和丙酮等。 美国TVA 开发的流程具有代表性,该法是在湿法磷酸中加入甲醇及少量氨,使所含的金属杂质或金属磷酸铵铬盐,与氟盐一起沉淀析出,分离后将滤液中的甲醇与水蒸馏回收,进一步精馏将甲醇与水分离后再循环使用。沉淀物则以甲醇洗涤后进行干燥。 该法只需简单的溶解操作即可达到较高的收率,废液量少,磷酸盐沉渣可作肥料用。 溶剂为通用性,多数价廉。 该法的缺点是:磷酸与溶剂的分离需蒸馏、能耗大(以碱进行反萃时例外),且溶剂回收时有一定损失,杂质脱除率不高,磷酸的收率也受一定限制。

(8)溶剂萃取法

溶剂萃取也称为液-液萃取或抽提,是基于磷酸可溶于有机溶剂中,而其他杂质则不被萃出,从而使磷酸与杂质分离而达到净化。 其流程见图4.21。

图4.21　湿法磷酸溶剂萃取法净化工艺流程

溶剂萃取法中的关键是溶剂的选择,可用于湿法磷酸萃取净化的有机溶剂有:脂肪醇、磷酸酯、醚、酮及酯、胺与酰胺等。 其中,使用最多的是碳原子数4 ～5 的脂肪醇,有代表性的醇有正丁醇、异戊醇等。 近年来国内外已应用于工业规模净化湿法磷酸的有机溶剂主要有:甲基-异丁基-(甲)酮、异丙醇、磷酸三丁酯、正丁醇、甲醇等。 溶剂萃取法必须采用多级萃取设备和反萃设备,由于有机溶剂挥发性强,易燃、易爆,因此需采取各种安全措施,从而增大了设备投资费用;又因有机溶剂价格较高,因此必须设置收率较高的溶剂回收设备。

溶剂萃取法的优点是所得产品纯度高、生产工艺和设备相对比较简单、能耗低、原料消耗低、生产能力大、分离效果好、回收率高、环境污染少、生产过程易于实现自动化与连续化,而且有利于资源的综合利用等。 已工业化的溶剂萃取法净化湿化磷酸的技术见第2 章表2.2。

溶剂萃取法的缺点是:粗磷酸中阴离子SO2-4 、F-、SiF2-等不易除去,所得精制酸浓度较低,生成含大量杂质的残渣(占材料的30% ～50%)等。 溶剂萃取法的发展趋势是由一段法发展为二段法,由单一溶剂发展为复合溶剂,对有机溶剂本身的研究,则更重视对磷酸和杂质的选择性以及在溶剂相和水相中的分配率。 贵州瓮福公司引进以色列溶剂萃取法净化湿法磷酸生产线,每年可生产5 万t 食品级磷酸,这是我国第一条较大规模的湿法磷酸净化生产线。

(9)化学沉淀法

化学沉淀法是指加入一定量的沉淀剂,使杂质沉淀出来,这是湿法稀磷酸脱氟或除去各种有害重金属普遍采用的方法之一。 化学沉淀法的优点是:工艺流程比较简单,对操作控制要求也不高,而且投资不大,生产成本较低。 但其存在的缺点是:净化深度不够,同时还引入了其他离子,给深度净化带来了新的麻烦。 湿法磷酸中需要除去的主要杂质是氟、硫酸根、铁、铝、镁、硅、钙等。

3)净化湿法磷酸工艺流程

有机溶剂萃取工艺技术的原理是相似相溶,主要包括多级萃取和单级萃取两种,进行液-液萃取的过程中需要利用混合设备、分离设备和溶剂回收设备,硫酸溶液通过混合、分离和溶液回收三个过程即可。 通过有机溶剂萃取工艺技术生产的磷酸操作简便,减少了成本投入,大大提升了磷酸品质。

衡量工艺技术在实际运用方面是否具有广泛意义的重要指标之一就是能耗,由于在生产过程中使用黄磷,会对环境造成严重污染和大量能源的消耗,尽管黄磷在我国的储量丰富,但受上述问题的影响,导致黄磷相关产业的开发和发展具有局限性。 相较于热法磷酸技术,在能耗与电耗方面,净化湿法磷酸应用有机溶剂萃取技术,可以节省更多能源,优势突出。 在有关部门进行实际考察调研后,建设以湿法磷酸与热法磷酸为支撑的生产体系,并分别监测热法磷酸加工磷矿石原料与有机溶剂萃取技术加工中各自的电耗和能耗,根据实际得出的数据发现:在能耗方面,热法磷酸的消耗在有机溶剂萃取技术的2 倍之上;而在电耗方面,有机溶剂萃取技术要比热法磷酸节省10 倍左右。 经过以上分析,有机溶剂萃取技术进化磷酸的技术能达到更高效率的能源和电源的节省,带来更加可观的生产效益。

4)净化湿法磷酸设备材料适应性选择

根据萃取原理设计加工出来的材质实验设备,挂片在不同液体同种温度条件下,通过机械往复运动而达到实验的目的。 各种材质在磷酸中的变化曲线如图4.22 所示。

图4.22　各种材质在有机相中的变化曲线图

根据目前用5 种材料的试验情况分析,并通过称量、化验的情况说明:金属材料在液相和气相之间的腐蚀强度大,在介质中的腐蚀性小,但316L、2205 在磷酸中的腐蚀变化要大于其他金属材料,而其他金属材料在介质中的腐蚀弱。 5 种金属材料在介质中的腐蚀比值是316L ＞2205 ＞904L ＞45N+ ＞CD4MCu。

5)净化磷酸深度加工

在前面已经着重讲述了湿法磷酸的净化过程,得到了含杂质较少的净化湿法磷酸。 但是,如果制备精细磷酸盐产品或者是工业磷铵、电子级磷酸等则需要进一步处理。

四川大学与中化涪陵共同开发建设有5 万吨级净化湿法磷酸及其精细磷酸盐的生产线,目前主要产品为精细磷酸盐。 通过近几年的技术升级、打通工艺流程,将会新增湿法净化工业磷酸,相比于热法酸的成本至少降低20%;同时,精细磷酸盐产品成本也大幅降低。

(1)净化湿法磷酸生产工业级磷酸(www.xing528.com)

湿法磷酸经过浓缩沉降后,进入脱硫脱氟步骤,之后沉降的清酸进入溶剂萃取体系,得到净化湿法磷酸;净化湿法磷酸进一步精脱硫脱氟脱色后浓缩,得到工业级磷酸。 具体流程图如图4.23 所示。

通过湿法技术生产工业级磷酸,工艺流程涉及的步骤较多,基本都是为了去除各种阴阳离子的杂质。

①净化磷酸脱硫氟:在萃取后的酸中加入钡盐和钠盐,可以通过沉淀法进一步脱除酸中的硫酸根和氟。 通过溶剂萃取后,想要使净化磷酸中氟含量达到ppm 级的指标,通过化学法是无法做到的。 根据磷酸中氟平衡分压,采用浓缩净化法可以使净化浓缩磷酸中氟含量降到10 mg/L 的水平。

图4.23　净化磷酸生产湿法工业磷酸

②净化磷酸脱色:湿法磷酸脱色原理是活性炭及碳纤维是一种多孔径物质,有极其丰富的孔径结构和很大的比表面,具有良好的吸附特性。 其主要原理是活性炭及碳纤维的吸附作用具有选择性,非极性物质比极性物质更易于被吸附。 其表面存在着对吸附作用产生重要影响的多种官能团,主要是含氧官能团和含氮官能团,这些官能团通过与湿法磷酸中的有色金属离子、有机物分子发生交换吸附,从而起到脱色的作用。 过氧化氢,是一种氧化能力较强的物质,能产生强氧化羟基自由基,从而达到分解有机物的目的。

国外主要采用化学絮凝法或光氧化法,并与吸附法活性炭等其他处理技术复合成多级处理工艺,脱色效果显著,但初期投资大,处理运行费用也较高。 例如,日本的一发明专利是将湿法磷酸置于高压釜中加热到150 ～250 ℃,从而使有机物几乎全部炭化,再以活性炭吸附脱除。 也有的方法是针对低分子量有机杂质,用高锰酸钾、重铬酸钾、氯或氯系氧化剂等进行分解脱色。 国内目前主要采用生化法或化学法处理,但实际脱色效果并不理想。

吸附法进行磷酸脱除有机杂质时,通常采用的吸附剂有酸性白土、活性炭、分子筛和硅胶等。 它们的共同特点是具有发达的孔隙、比表面积较大、孔径分布合理,从而达到较好的脱色效果。 这些吸附剂中应用最广泛的是活性炭,因为它来源广泛、生产技术简单、价格低廉、比表面积大、选择性高。

浓缩湿法磷酸由于颜色较深,不能满足溶剂萃取法净化工艺的要求,因此有必要对其进行脱色处理。 使用活性炭和过氧化氢对浓缩湿法磷酸进行脱色,四川大学研究了脱色温度、脱色时间和脱色剂用量对脱色效果的影响,结果表明:在70 ℃下加入1.5%的活性炭和0.3%的过氧化氢脱色1 h,脱色效果良好,脱色酸的色度小于30 黑曾。

为了研究有机溶剂在湿法磷酸脱色的效果,湖北大峪口化工有限公司以黑色的湿法磷酸为原料,分别使用四氯化碳、氯仿、柴油对湿法磷酸进行预脱色,再用活性炭对预脱色后的酸进行脱色,实验结果表明,柴油的预脱色效果最明显;最佳脱色条件为:湿法浓磷酸和柴油的质量比为5 ∶1、萃取分离时间1 h,活性炭的用量为湿法磷酸质量的1.5%、活性炭脱色时的温度为60 ℃、脱色时间为30 min,采用目测法观察,湿法磷酸从黑色基本变成无色;湿法稀磷酸和柴油的质量比为13 ∶1、萃取分离时间为20 min,活性炭的用量为湿法磷酸质量的0.25%、活性炭脱色温度为60 ℃、脱色时间为30 min,湿法稀磷酸从黑色变成无色。

(2)湿法磷酸制备精细磷酸盐

目前,很多厂家仍然采用热法酸来制备精细磷酸盐,但其生产成本高。 拥有湿法净化磷酸技术的厂家,采用溶剂萃取净化后的磷酸来生产精细磷酸盐产品,纯度完全可以达到热法酸为原料制备出的产品标准。

①湿法磷酸制备工业磷酸一铵:磷酸一铵又称为磷酸二氢铵,全水溶磷酸二氢铵(MAP)是一种高浓度的速效肥料,适用于各种作物和土壤,具有广阔的市场。 目前国内全水溶MAP/工业MAP 主要还是以热法磷酸和气氨反应得到,生产过程简单,但成本很高。 近年来,四川大学开发了以湿法磷酸为原料生产全水溶MAP/工业MAP 的工艺。 用湿法磷酸来生产全水溶MAP/工业级MAP 时,由于湿法磷酸中含有大量杂质,如等,必须采用适当的分离除杂手段除去这些离子,方能制得合格的产品。 通常的做法是用中和法来除去金属阳离子,利用中和过程中溶液pH 值的提高使金属阳离子水解得以除去,但在生产酸式磷酸盐时,溶液pH 值往往只能中和到4.0 ～4.5,在此pH 值下,绝大部分金属阳离子都被除去了,但仍有一部分金属阳离子在后续的浓缩、冷却结晶过程中形成水不溶物,造成产品水不溶物超标。 同时残留的少量金属阳离子对MAP 结晶形态也有影响,往往出现针状结晶或者导致结晶不易长大,得到粉状晶体,不利于磷酸二氢铵产品的储存、运输。

为了生产出与热法磷酸为原料相当品质的工业MAP,在深度除杂方面还要采取一些特殊手段才行,根据工业MAP 的质量等级及工业化规模有以下几种方法,现分述如下。

a.传统化学法制工业磷酸一铵:传统化学法制工业MAP(图4.24)主要工艺过程为:湿法稀磷酸先经脱硫、脱氟,过滤除去硫酸钙、氟硅酸钠后,用气氨中和至pH 值4.0 ～4.5,经过滤后去多效浓缩、冷却结晶、干燥得到工业MAP,母液返回去脱硫脱氟。

图4.24　传统化学法制工业MAP 流程

b.化学-溶剂萃取法制工业磷酸一铵:化学-溶剂萃取法(图4.25)与改进化学法制工业MAP 的主要区别在于采用了深度除杂质工序,在过滤工序同样添加了助滤剂,产品质量比改进化学法制工业MAP 更好,产品晶体呈颗粒状,产品(N+P2O5)达到73%。

c.湿法磷酸净化制工业磷铵:湿法磷酸净化制工业MAP 工艺的特点在于首先获得与热法磷酸质量相当的净化精制磷酸,然后用气氨中和精制磷酸,经多效浓缩,冷却结晶,得到高品质的工业MAP,工艺路线如图4.26 所示。 该工艺已用在安徽六国化工股份有限公司3 万吨工业磷酸二氢铵装置上,目前运行良好。

图4.25　化学-溶剂萃取法除杂质流程

图4.26　湿法磷酸净化制工业磷铵流程

d.化学净化与溶剂萃取技术相结合生产工业磷铵:该路线(图4.27)一部分为湿法磷酸净化流程;另一部分为化学净化流程,只是在中和除杂时将pH 提高到6 以上,使湿法磷酸中的杂质除去更彻底,然后再用净化磷酸将pH 调回至4 左右。 此工艺已用在重庆中化涪陵有限公司3 万吨级工业磷酸二氢铵装置上。

e.萃取盐酸法制工业磷酸一铵:本工艺与前面几种工艺稍有不同,湿法磷酸首先经脱氟脱硫后与氢铵反应,然后用萃取剂萃取盐酸,得到磷酸二氢铵溶液,萃取有机相经洗涤后用气氨反萃,反萃后的萃取剂循环使用,反萃得到的氯化铵溶液再返回与预处理后的湿法磷酸反应,工艺流程如图4.28 所示。 该工艺尚未有工业化的装置。

由于湿法磷酸中含有各种有机、无机杂质,化学法工艺中,前处理加工过程不可能把杂质完全除去,滤液经浓缩结晶后,会出现一些水不溶物,导致产品水不溶物不合格,无法用于工业或滴灌喷施肥。 四川大学开发的后三种工艺完全消除了原料湿法磷酸中各种杂质对磷酸二氢铵结晶的影响,在专用结晶器中制得了大颗粒磷酸二氢铵晶体,保证了产品的纯度及水不溶物不超标。 产品质量达到了用热法磷酸生产的工业MAP。 厂方具体采取哪种工艺路线,取决于该厂的具体情况,如果对总养分要求不高,则可不脱硫,工艺过程还可简化。

图4.27　化学净化与溶剂萃取技术结合生产工业MAP 流程

图4.28　萃取盐酸法制工业MAP 流程

②湿法磷酸制备全水溶磷酸二氢钾:磷酸二氢钾作为一种高浓度的高级无氯磷钾复肥,具有显著增产、抗旱、耐寒作用,而且对防治作物病虫害也有特殊作用。 同时,磷酸二氢钾作为无机类磷酸盐,广泛应用于医药、化学化工、食品等行业,因而近年来得到了迅速的发展和广泛的应用。 中国磷酸二氢钾的生产现状主要存在生产规模小、生产成本高等弱势。 目前,磷酸二氢钾主要通过热法磷酸和钾碱的中和反应制备,该方法工艺技术成熟,约占全国磷酸二氢钾总生产能力的90%以上,但其生产成本高。 湿法磷酸是由硫酸与磷矿石反应得到的粗磷酸,价格低廉但含有大量杂质。 以湿法磷酸为原料制备磷酸二氢钾主要有两种途径:湿法磷酸净化后通过复分解或其他反应方式生产磷酸二氢钾或湿法磷酸直接反应生成磷酸二氢钾。

a.电解法:20 世纪70年代,国外就开发了以湿法磷酸和明矾石为原料制备磷酸二氢钾的方法。 明矾石焙烧处理后分离出硫酸钾,在外界电场作用下,借助离子交换膜电解湿法磷酸和硫酸钾的混合溶液,H2PO -4 或K +分别选择性地穿过阴离子和阳离子交换膜,在中和室中形成磷酸二氢钾。 该方法工艺流程短,环境污染小,但仍处于小试阶段,需要进一步探索放大条件。

b.离子交换法:据美国专利报道明矾石焙烧处理后分离出的硫酸钾和湿法磷酸还可以直接通过阴/阳离子型交换树脂制备纯度较高的磷酸二氢钾。 国内在20 世纪80年代也逐渐展开了湿法磷酸离子交换法制备磷酸二氢钾的研究。 湖北省化学研究所无机室以KCl 和湿法磷酸为原料,利用国产001 型强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂来进行铵、钾交换,制取KH2PO4。 通过扩试、中试证明该法技术可行,经济合理,据报道与中和法相比,成本降低三分之一。 江苏海水综合利用研究所采用国产D301 弱碱性苯乙烯系阴离子交换树脂(OH 型树脂),吸附湿法磷酸后转变成H2PO4型树脂,氯化钾溶液淋洗,得到磷酸二氢钾,氨水将树脂转化为OH 型树脂。 所得产品质量达到了工业一级品标准。 但离子交换树脂本身存在交换容量小的缺点,且交换溶液浓度较低,对后续蒸发造成较大压力,同时设备及成本投资大,因此本方法适用于小规模生产工业和医药级产品。

c.复分解法:美国专利公开了一种湿法磷酸直接和氯化钾高温下反应生成氯化氢和磷酸二氢钾的方法,通过一级或多级结晶得到氯质量分数在0.1%以下的磷酸二氢钾产品。 该方法能耗大,对设备腐蚀严重。 中国专利公开一种湿法磷酸先经过超声波处理,脱除沉淀后的滤液与钾碱或钾的碳酸盐/ 碳酸氢盐中和至一定pH 值,滤去不溶物,滤液浓缩结晶生产磷酸盐类的方法,该方法原料价格较高。 利用湿法磷酸、硫酸钾和石灰石3 种原料同时反应制取磷酸二氢钾也有报道,产品纯度在95%以上,但磷损失率较高。

d.多步法:随着对以湿法磷酸为原料制备磷酸二氢钾方法的不断研究,该领域逐渐出现了一种在反应过程中脱除杂质的方法,通过生成中间产物生成品质较高的磷酸二氢钾,将湿法磷酸的净化过程与磷酸二氢钾的生产过程结合为一体,能够达到循环利用原料、深度净化或副产其他产物的目的。

雷武报道了湿法磷酸用氨中和,当中和至pH 值为4.4 时过滤除去不溶物,处理后的001 ×7 氢型树脂用氯化钾转化成钾型树脂后,通过交替上铵-水洗及上钾-水洗,得到磷酸二氢钾产品质量达到工业一级品的要求。 后续其又报道了用石灰乳(或碳酸钙粉)中和粗磷酸,在一定的条件下除去大量杂质,得磷酸二氢钙清液,磷酸二氢钙清液与硫酸钾溶液混合,便生成磷酸二氢钾和难溶性的硫酸钙沉淀。 该法指出以磷酸二氢钙为中间盐的方法较湿法磷酸经氨中和后与氯化钾的复分解反应更具有较好的经济效益,但该方法磷损失率在15%左右。

e.溶剂萃取法:湿法稀磷酸用矿浆粗脱硫、碳酸钡处理后,用复合萃取剂萃取磷酸;在负载磷酸的有机相中加入氯化钾溶液进行萃取反应,得到的MKP 水溶液进一步除杂、浓缩得产品。 具体工艺路线如图4.29 所示。

对湿法稀磷酸脱硫预处理后,用复合萃取剂负载磷酸、之后再与氯化钾溶液进行萃取反应;萃取后用氢氧化钾和净化磷酸调磷酸二氢钾粗溶液pH,最后浓缩干燥得磷酸二氢钾产品;萃取后的有机相用氨反萃,得氯化钾粗溶液(含有一定的磷和钾,浓缩后可做高氮的水溶肥产品或原料),有机相为复合萃取剂(回收循环使用)。 该法制备的磷酸二氢钾产品达到工业级一等品的质量要求。

以湿法磷酸为原料制备磷酸二氢钾能大大降低生产成本。 开发成本低、能实现物料综合利用的磷酸二氢钾生产方法对提高该产品在国际市场上的竞争力有重要作用。

图4.29　湿法稀酸直接生产磷酸二氢钾工艺技术路线