專利名稱：以碳酸氫銨為主原料生產(chǎn)硫酸銨的方法
以碳酸氫銨為主原料生產(chǎn)硫酸銨的方法技術領域：
本發(fā)明涉及含有銨鹽的肥料，尤其涉及碳酸氫銨和硫酸銨，具體來說，涉及以碳酸氫銨為主原料生產(chǎn)硫酸銨的方法。背景技術：
硫酸銨的含氮量在20% 21%之間，被廣泛用于農(nóng)業(yè)、冶金、醫(yī)藥、皮革、木材防腐、紡織、電鍍等行業(yè)，在生物制藥上作發(fā)酵培養(yǎng)基，還用作食品添加劑、面團調(diào)節(jié)劑、酵母養(yǎng)料。 在農(nóng)業(yè)作為酸性肥料使用，適于中性土壤和堿性土壤，用于一般農(nóng)作物，能使枝葉生長旺盛，提高果實品質(zhì)和產(chǎn)量，增強作物對災害的抵抗能力，可用作追肥、基肥、種肥。硫酸銨用為化肥，含有氮、硫兩種營養(yǎng)元素，對農(nóng)作物極為有利，一般比較適用于小麥、玉米、水稻、棉花、甘薯、麻類、果樹、蔬菜等作物?？蓡为毷褂茫部膳c氮、磷肥有效元素一起配料生產(chǎn)復合肥。碳酸氫銨曾經(jīng)廣泛用作氮肥，但它有明顯缺點，主要是肥效低、易揮發(fā)、易結(jié)塊、不易保管儲存、不適宜長途運輸。近些年在尿素、磷銨等高效化肥及復合肥的沖擊下，碳酸氫銨生產(chǎn)企業(yè)須另尋出路。磷石膏是濕法磷酸裝置生產(chǎn)過程中排出固體廢棄物，目前的處理方法是送到磷石膏渣場堆放。其用途除部分作為磷石膏板材和水泥緩凝劑、磷石膏磚等的原料使用外，再生回用率目前不足20%，堆存壓力極大，嚴重制約磷化工行業(yè)的發(fā)展。中國專利數(shù)據(jù)庫中，涉及硫酸銨生產(chǎn)方法的申請件有90105643號《一種生產(chǎn)硫酸銨的方法》、01131599號《一種硫酸銨的生產(chǎn)方法》、200810068735號《一種以磷石膏為原料生產(chǎn)硫酸銨的方法》、200610130704號《硫酸銨的生產(chǎn)方法》、200810016300號《硫酸銨制造工藝》、200910102690《用晶狀硫酸銨或粉狀硫酸銨生產(chǎn)粒狀硫酸銨的方法》等。這些方法各具特色，然而至今尚無利用碳酸氫銨為主原料生產(chǎn)硫酸銨的技術方案。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述缺點而提供一種以碳酸氫銨為主原料生產(chǎn)硫酸銨的方法， 以解決制約碳酸氫銨生產(chǎn)企業(yè)及磷化工行業(yè)發(fā)展的難題。發(fā)明人的思路是采用固體碳酸氫銨為基礎原料，溶解成水溶液，按比例加入水和液氨或氣氨進行反應，制備成碳酸銨溶液；然后通過計量在碳酸銨溶液中按配比加入磷石膏進行復分解反應，反應料漿經(jīng)過過濾，分離出硫酸銨溶液，再經(jīng)過蒸發(fā)結(jié)晶，最后，結(jié)晶料漿經(jīng)過離心分離出水份后得到硫酸銨產(chǎn)品。發(fā)明人提供的以碳酸氫銨為主原料生產(chǎn)硫酸銨的方法，包括以下步驟
(1)取固體碳酸氫銨、工藝水、液氨或氣氨，通過計量，按636 1182 134的質(zhì)量配比加入溶解槽反應，制備成碳酸銨溶液；
(2)將上一步的碳酸銨溶液用泵打進轉(zhuǎn)化反應器，按碳酸銨溶液與磷石膏的質(zhì)量比例727 (干基)1448 (含CaSO4CH2O 90%的磷石膏)加入磷石膏進行轉(zhuǎn)化反應，控制反應料漿密度為I. 35 I. 40g/cm3 ；
(3)把反應料漿用泵打到過濾機，在真空下進行過濾，分離出硫酸銨濾液和碳酸鈣渣濾餅；
(4)將硫酸銨濾液用泵送入蒸發(fā)結(jié)晶，控制結(jié)晶溫度58°C，結(jié)晶后得出含有為粒徑 2 4 _顆粒的硫酸銨料漿，最后進行離心分離，經(jīng)干燥得到硫酸銨產(chǎn)品。上述第(I)步中，用作主原料的固體碳酸氫銨質(zhì)量指標為N ^ 17%，所用液氨或氣氨的質(zhì)量分數(shù)為> 99. 5% ;工藝水采用結(jié)晶蒸發(fā)進入的循環(huán)水的廢水，制備成碳酸銨溶液的質(zhì)量分數(shù)為38%。上述第(2)步中，所用粉狀磷石膏的質(zhì)量指標為CaSO4 · 2H20彡90% ;所述轉(zhuǎn)化反應溫度為61°C 65°C，反應時間為2. 5 3小時。上述第(3)步中，所述過濾的真空度控制為35 50kpa (絕壓)。上述第(4)步中，所述離心分離的旋轉(zhuǎn)速度控制為1000 1100 r/min ;所述干燥為熱風干燥，熱風溫度控制為120°C 140°C ;所述硫酸銨產(chǎn)品的質(zhì)量指標是養(yǎng)分N彡 21%，粒度2 4mm顆粒比例彡90%，水分< O. 1%。發(fā)明人指出物料中加入液氨或氣氨，是為了保證碳酸氫銨溶解后全部生成碳酸銨，以便磷石膏轉(zhuǎn)化反應能正常進行。本發(fā)明的有益效果是消耗碳酸氫銨及磷石膏，提升碳酸氫銨的使用價值，減少磷石膏對環(huán)境的壓力；生產(chǎn)的大顆粒晶體硫酸銨具有較好的市場，生產(chǎn)成本低，利潤顯著。適用于既有碳酸氫銨又有磷石膏生產(chǎn)的廠家。具體實施方式

實施例
某廠生產(chǎn)硫酸銨的裝置中，取固體碳酸氫銨、工藝水、液氨或氣氨，通過計量，按 636 1182 134的質(zhì)量配比加入溶解槽，制備成濃度為38%的碳酸銨。碳酸銨溶液用泵打進轉(zhuǎn)化反應器，按碳酸銨溶液與磷石膏的質(zhì)量比例727 (干基)1448 (含CaSO4 · 2H20 90%的磷石膏)加入磷石膏進行轉(zhuǎn)化反應，控制料漿密度為I. 35 I. 40g/cm3范圍內(nèi)，反應溫度61°C 65°C，反應時間2. 5 3小時，得到反應料漿；把反應料漿用泵打到過濾機，經(jīng)真空過濾分離得到硫酸銨濾液和碳酸鈣渣濾餅。從過濾機分離出來的濾液硫酸銨用泵送入蒸發(fā)結(jié)晶，得出含有為粒徑2 4mm顆粒的硫酸銨料漿，再進行離心分離，經(jīng)120°C 140 V熱風干燥，得到硫酸銨產(chǎn)品。
權利要求
1.以碳酸氫銨為主原料生產(chǎn)硫酸銨的方法，其特征包括以下步驟(1)取固體碳酸氫銨、工藝水、液氨或氣氨，通過計量，按636 1182 134的質(zhì)量配比加入溶解槽反應，制備成碳酸銨溶液；(2)將上一步的碳酸銨溶液用泵打進轉(zhuǎn)化反應器，按碳酸銨溶液以干基計的質(zhì)量與含CaSO4 · 2H20 90%的磷石膏質(zhì)量的比例727 1448加入磷石膏進行轉(zhuǎn)化反應,控制反應料漿密度為I. 35 I. 40g/cm3 ；(3)把反應料漿用泵打到過濾機，在真空下進行過濾，分離出硫酸銨濾液和碳酸鈣渣濾餅；(4)將硫酸銨濾液用泵送入蒸發(fā)結(jié)晶，控制結(jié)晶溫度58°C，結(jié)晶后得出含有為粒徑 2 4 _顆粒的硫酸銨料漿，最后進行離心分離，經(jīng)干燥得到硫酸銨產(chǎn)品。
2.按照權利要求I所述的方法，其特征在于第(I)步中，用作主原料的固體碳酸氫銨質(zhì)量指標為N ^ 17%，所用液氨或氣氨的質(zhì)量分數(shù)為> 99% ;制備成碳酸銨溶液的質(zhì)量分數(shù)為38% ο
3.按照權利要求I所述的方法，其特征在于第(2)步中，所用粉狀磷石膏的質(zhì)量指標為CaSO4 · 2H20 ^ 90% ;所述轉(zhuǎn)化反應溫度為61°C 65°C，反應時間為2. 5 3小時。
4.按照權利要求I所述的方法，其特征在于第(3)步中，所述過濾的真空度以絕對壓力計控制為35 50kPa。
5.按照權利要求I所述的方法，其特征在于(4)步中，所述離心分離的旋轉(zhuǎn)速度控制為1000 llOOr/min ;所述干燥為熱風干燥，熱風溫度控制為120°C 140°C ;所述硫酸銨產(chǎn)品的質(zhì)量指標是養(yǎng)分N彡21%，粒度2 4mm顆粒比例彡90%，水分< O. 1%。
全文摘要
本發(fā)明公開的以碳酸氫銨為主原料生產(chǎn)硫酸銨的方法，包括(1) 取固體碳酸氫銨、工藝水、液氨或氣氨，通過計量，按質(zhì)量配比加入溶解槽反應，制成碳酸銨溶液；(2) 將碳酸銨溶液用泵打進轉(zhuǎn)化反應器，按比例加入磷石膏進行轉(zhuǎn)化反應，控制反應料漿密度為1.35～1.40g/cm3；(3)反應料漿用泵打到過濾機，真空下過濾，分離出硫酸銨濾液和碳酸鈣渣濾餅；(4) 將硫酸銨濾液用泵送入蒸發(fā)結(jié)晶，結(jié)晶后得出硫酸銨料漿，最后經(jīng)離心分離、干燥得到硫酸銨產(chǎn)品。本發(fā)明消耗碳酸氫銨及磷石膏，提升碳酸氫銨價值，減少磷石膏對環(huán)境的壓力；生產(chǎn)的大顆粒晶體硫酸銨具有較好的市場，生產(chǎn)成本低，利潤顯著。適用于既有碳酸氫銨又有磷石膏生產(chǎn)的廠家。
文檔編號C01C1/244GK102583443SQ201210099988
公開日2012年7月18日 申請日期2012年4月9日 優(yōu)先權日2012年4月9日
發(fā)明者楊毅, 潘志云, 趙建勇, 趙邦杰, 饒軼晟 申請人:甕福(集團)有限責任公司