專利名稱：磷酸二氫鉀、硫酸鉀的生產方法
已知的用磷酸二氫銨肥料與氯化鉀肥料制取磷酸二氫鉀的生產方法，其產品磷酸二氫鉀的收率為60～65%，其氯化銨副產品是由分離母液經蒸發濃縮回收的。
已知的用肥料硫酸銨，肥料氯化鉀制取硫酸鉀的生產方法，是采用氨循環工序制硫酸鉀的，其分離母液經蒸發濃縮回收氯化銨副產品。
現有的磷酸二氫鉀的生產方法的產品收率較低，并需蒸發濃縮回收副產品。
本發明的目的在于提高以肥料磷酸一銨，肥料氯化鉀生產磷酸二氫鉀的產品收率，并在常溫下回收氯化銨副產品。
本發明的目的在于簡化掉現有以硫酸銨肥料，氯化鉀肥料生產硫酸鉀的氨循環工序，并在常溫下回收氯化銨副產品。
本發明的實施方法如下1.配制循環溶液將肥料硝酸銨、肥料氯化鉀、工業食鹽、自來水、肥料磷酸二氫銨或肥料硫酸銨，按下列重量配比，混和，加熱至50～70℃發生反應肥料硝酸銨1100～730份;肥料氯化鉀560～310份;工業食鹽800～530份;自來水1000份;肥料磷酸二氫銨130份，或肥料硫酸銨60份。
反應的化學方程式為
反應30～60分鐘，降溫至23～25℃，分離生成的含有KNO3、NH4Cl的沉淀，即得所要配制的含有NaNO3的循環溶液，
2.用循環溶液循環生產磷酸二氫鉀或硫酸鉀及氯化銨(1)用循環溶液與氯化鉀肥料作用析出氯化鈉將1所配制的循環溶液加入肥料氯化鉀，加熱升溫，與循環溶液中的NaNO3發生下列反應
反應條件為①肥料氯化鉀的投料量185～125克/升。
②反應溫度50～70℃，反應時間30～60分鐘。
反應完畢后，分離生成的NaCl留至以后使用，將分離母液降溫至35～40℃，分離生成的KCl結晶，分離母液進入下一步生產，分離出的KCI留至以后使用。
(2)用循環母液生產磷酸二氫鉀或硫酸鉀將生產(1)中的分離母液加入磷酸二氫銨肥料或硫酸銨肥料，發生下列反應
反應條件為①肥料磷酸＝氫銨的投料量205～115克/升，或肥料硫酸銨的投料量120～65克/升，②反應溫度40～45℃，反應時間30～60分鐘;反應完畢后降溫至28～32℃，反應完畢后，分離生成的晶體，即為磷酸二氫鉀或硫酸鉀產品，分離母液用于生產氯化銨(3)用循環母液生產氯化銨將生產(1)中分離的NaCL投入生產(2)分離的循環母液中，發生下列反應
反應條件為(1)氯化鈉的投料量為生產(1)中分離出的NaCL重量的1.02～1.05倍。
(2)反應溫度28～32℃，反應30～60分鐘，反應完畢后降溫至23～25℃。
反應完畢后，分離生成的NH4CL沉淀，即為副產品肥料氯化銨。
至此，生產完成了一個循環，此循環分離NH4CL后的母液再投入氯化鉀肥料(包括生產(1)中分離的氯化鉀)重新按(1)、(2)、(3)的方法進行生產，如此不斷地重復進行，完成連續的生產過程。
例子1.配制循環溶液將肥料硝酸銨、肥料氯化鉀、工業食鹽、自來水、肥料磷酸二氫銨或肥料硫酸銨按下列重量配比混和、溶解，加熱至60℃，發生反應硝酸銨816克;氯化鉀340.2克;食鹽600克;自來水900克;磷酸＝氫銨117克或硫酸銨54克。
反應30分鐘，反應完畢后，降溫至23℃，分離出含有KNO3、NH4CL的沉淀726克或666克，得分離母液1430毫升，此母液即為循環溶液。
2.進行第一次循環生產(1)用循環溶液與肥料氯化鉀作用析出NaCl將肥料氯化鉀(含98%重量的KCl)143克/升溶液共204.5克，投入1所配制的循環溶液中，升溫至60℃，反應30分鐘，分離NaCl沉淀，得84克，降溫至37℃，分離KCl結晶，得58克，母液1460毫升。
(2)生產磷酸二氫鉀或硫酸鉀加肥料磷酸二氫銨(精制的含97%重量的NH4H2PO4)155.5克/升共227克，于生產(1)分離KCl后的母液中，維持40℃反應30分鐘，降溫至28℃，分離析出的KH2PO4結晶，得262.5克，母液1435毫升。
或加肥料硫酸銨(含98%重量的(NH4)2SO4)89.2克共130克，于生產(1)分離KCl后的母液中，維持40℃反應30分鐘，降溫至28℃，分離析出的K2SO4結晶，得155克，母液1435毫升。
(3)生產氯化銨加生產(1)分離出的NaCl，并過量2%共86克于生產(2)分離的母液中，維持28℃反應30分鐘，降溫至23℃，分離生成的NH4Cl沉淀，得124克，母液1400毫升。
3.進行第二次循環生產(1)用循環母液與肥料氯化鉀作用析出NaCl將循環一生產(3)分離NH4Cl后的母液加肥料氯化鉀，其量152.5克/升共214克(包括循環一生產(1)分離的KCl結晶)，升溫至65℃，反應30分鐘，反應完畢后，分離NaCl沉淀，得78克，降溫至37℃，分離KCl結晶，得68克，母液1455毫升。
(2)生產磷酸二氫鉀或硫酸鉀加肥料磷酸二氫銨155.5克/升共226克于本循環生產(1)分離KCl后的母液中，維持40℃反應30分鐘，降溫至28℃，分離KH2PO4晶體，得253克，母液1435毫升。
或加肥料硫酸銨89.2克/升共130克于本循環生產(1)分離KCl后的母液中，維持40℃反應30分鐘，降溫至28℃，分離K2SO4晶體，得155克，母液1435毫升。
(3)生產氯化銨加本循環生產(1)分離出的NaCl，并過量2.5%共75克于生產(2)分離的母液中，維持28℃反應30分鐘，降溫至23℃，分離生成的NH4Cl沉淀，得120克，母液1400毫升。
以后的循環生產，就按循環二的方法進行。
4.生產效果循環二的生產產品磷酸二氫鉀對應于原料磷酸二氫銨的收率為94.4%產品KH2PO4的含量為97.4%(干基)，符合農用質量標準，產品硫酸鉀對應于原料硫酸銨的收率為97.6%產品中K2SO4的含量為98.5%(干基)，符合農用質量標準。
副產品氯化銨中NaCl的含量為1.8%，符合農用肥料標準。
磷酸二氫鉀是一種含高組份植物營養素的水溶性無氯磷鉀復合肥料，具有優良的性能，物理化學性質穩定，鹽指數低，使用時不會灼傷作物的葉或根系，其稀溶液常用于根外施肥，也是配制液體肥料的原料，但由于生產成本高于其它化肥，目前農業上未能大量應用，現有生產磷酸二氫鉀最簡單的方法，是用磷酸與氫氧化鉀或碳酸鉀直接反應的中和法，但成本很高，另外，還有以廉價的氯化鉀和磷酸反應直接去除HCL的制取方法，但由于高溫下反應介質的強腐蝕性及高溫下的岐化反應，迄今未獲滿意的結果，與本發明方法相近的復分解法，是用氯化鉀和磷酸二氫銨進行復分解，再在NH4-KH2PO4-H2O體系相圖分離出磷酸二氫鉀，但收率不高，且需高溫蒸發回收氯化銨副產品，用本發明的方法可以以價廉易得的肥料氯化鉀與磷酸二氫銨肥料為原料，簡易地、高收率地生產磷酸二氫鉀，并在常溫下回收氯化銨副產品，其生產工藝簡單，生產成本低，可以獲得與其它肥料相近的生產成本，是一種生產磷酸二氫鉀產品的理想方法，本發明的實施，可以簡易地、大量生產低成本的磷酸二氫鉀，滿足農業部門的需求，具有顯著的行業和社會經濟效益。
硫酸鉀是除氯化鉀肥料外最大的鉀肥品種，大量用于煙草、馬鈴薯、甜菜、葡萄等喜鉀忌氯作物。長期以來我國沒有這種肥料的生產，大量從國外進口，耗費巨額外匯，以硫酸銨肥料與氯化鉀肥料為原料生產硫酸鉀的傳統工藝，需氨循環工序制取硫酸鉀，并需高溫蒸發濃縮回收氯化銨副產品，其生產工藝復雜，生產成本較高。用本發明的方法，可以簡化去氨循環工序，并在常溫下回收氯化銨副產品，其生產工藝簡單，能源消耗少，生產成本低，是一種以肥料硫酸銨，肥料氯化鉀為原料生產硫酸鉀的理想方法，本發明的實施，可以簡易地，低成本的大量生產硫酸鉀，取代進口，滿足農業部門的需求，具有顯著的行業和社會經濟效益。
實現本發明的最藝流程為好方式如附圖
所述，其工1.配制循環溶液工序將肥料硝酸銨a，肥料氯化鉀B，工業食鹽D，自來水C，肥料磷酸二氫銨A或肥料硫酸銨C投入反應槽1中，按前述配制循環溶液部分的方法經計量、混合、加熱發生反應，反應完畢后，用壓濾器2分離生成的沉淀，分離母液即為所要配制的循環溶液。
2.氯化鈉的生產工序將生產工序1配制的循環溶液放入反應槽3中，加肥料氯化鉀F，按前述用循環溶液與肥料氯化鉀作用析出氯化鈉部分的生產方法，進行反應，反應完畢后，用壓濾器4分離生成的NaCID，此氯化鈉用于生產氯化銨，分離氯化鈉沉淀后分離母液進入析晶槽5中，經冷卻降溫，用壓濾器6分離析出的KCl結晶H，此氯化鉀用于氯化鈉的生產。
3.磷酸二氫鉀或硫酸鉀生產工序將生產工序2分離KCl晶體后的母液打入反應槽7中，加入肥料磷酸二氫銨A或肥料硫酸銨C，按前述磷酸二氫鉀或硫酸鉀部分的生產方法進行生產完畢后，用離心機8分離析出的晶體，即為磷酸二氫鉀M或硫酸鉀N成品。
4.氯化銨生產工序將生產工序3分離成品后的母液打入反應槽1中，加入生產工序1分離的氯化鈉D，按前述氯化銨部分的生產方法進行生產，反應完畢后，用壓濾器2分離生成的沉淀，即為氯化銨成品E。
以上生產完成了一個循環，以后的生產，就按上述234的生產方法不斷重復進行，完成連續的生產過程。
權利要求
1.磷酸二氫鉀，硫酸鉀的生產方法，其特征在于首先配制成含有硝酸鈉的循環溶液；再加熱此循環溶液與肥料氯化鉀作用析出氯化鈉；分離氯化鈉后的母液冷卻降溫析出氯化鉀；分離氯化鉀后的母液與肥料磷酸二氫銨或肥料硫酸銨作用生產出磷酸二氫鉀或硫酸鉀產品；分離磷酸二氫鉀或硫酸鉀后的母液與生產開始析出分離的氯化鈉作用生產氯化銨，此氯化銨為副產品。分離氯化銨后的母液含有硝酸鈉，此母液作為循環溶液再與肥料氯化鉀作用，重新進行上述生產。
2.依權利要求1所述的磷酸二氫鉀硫酸鉀的生產方法，其特征在于含硝酸鈉的循環溶液是用下列反應物及其重量配比經混和，加熱反應，分離沉淀而配制的肥料硝酸銨1100～730份;肥料氯化鉀560～310份;工業食鹽800～530份;自來水1000份;肥料磷酸二氫銨130份;或肥料硫酸銨60份。
3.依權利要求1所述的磷酸二氫鉀，硫酸鉀的生產方法，其特征在于用循環溶液與肥料氯化鉀作用析出氯化鈉，分離氯化鈉后的母液析出氯化鉀(1)肥料氯化鉀的投料量205～125克/升。(2)反應溫度50～70℃，反應時間30～60分鐘;反應完畢后，分離析出的氯化鈉，將母液降溫至35～40℃，分離析出的氯化鉀。
4.依權利要求1所述的磷酸二氫鉀，硫酸鉀的生產方法，其特征在于用分離析出氯化鉀后母液與磷酸二氫銨或硫酸銨作用生產磷酸二氫鉀或硫酸鉀;(1)磷酸二氫銨的投料量205～115克/升，或硫酸銨的投料量120～65克/升。(2)反應溫度40～45℃，反應時間30～60分鐘，反應完畢后降溫至28～32℃，分離析出的磷酸二氫鉀或硫酸鉀。
5.依權利要求1所述的磷酸二氫鉀，硫酸鉀的生產方法，其特征在于用分離磷酸二氫鉀或硫酸鉀后母液與氯化鈉作用生產氯化銨(1)用生產開始分離的氯化鈉過量2～5%投入循環母液中參加反應。(2)反應溫度28～32℃，反應時間30～60分鐘，反應完畢后降溫至23～25℃，分離析出的氯化銨。
全文摘要
本發明以肥料磷酸二氫銨或肥料硫酸銨及肥料氯化鉀為原料生產磷酸二氫鉀及硫酸鉀，并副產肥料氯化銨，在生產中，首先用肥料硝酸銨，肥料氯化鉀，工業食鹽，自來水，肥料磷酸二氫銨配成循環溶液，然后用此循環溶液與肥料氯化鉀，肥料磷酸二氫銨或肥料硫酸銨，氯化鈉循環作用，生產磷酸二氫鉀或硫酸鉀，并副產肥料氯化銨。
文檔編號C05D1/02GK1045085SQ89106858
公開日1990年9月5日 申請日期1989年11月23日 優先權日1989年11月23日
發明者門偉 申請人:門偉