生產(chǎn)低重金屬含量衛(wèi)生磷肥的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種生產(chǎn)低重金屬含量衛(wèi)生磷肥的方法，包括以下步驟：磷礦、硫酸和淡磷酸在萃取槽中進(jìn)行復(fù)分解反應(yīng)；真空過濾；沉淀反應(yīng)；澄清；壓濾。本發(fā)明脫出了磷肥中的重金屬元素，消除了因磷肥生產(chǎn)原料硫酸和磷礦中帶來的重金屬直接通過肥料的途徑進(jìn)入土壤中，造成土壤中重金屬含量的積累增高，致使農(nóng)作物重金屬含量超標(biāo)，引起食品衛(wèi)生的不安全，危害人們的健康問題；同時，將重金屬元素從磷酸中分離出來，并作為資源利用，即解決了重金屬對環(huán)境的污染和農(nóng)作物的質(zhì)量與安全，又回收了十分有用的資源，不僅社會效益顯著，而且有十分好的資源效益。
【專利說明】生產(chǎn)低重金屬含量衛(wèi)生磷肥的方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種低重金屬含量衛(wèi)生磷肥的生產(chǎn)方法，特別涉及一種低鎘衛(wèi)生磷肥的生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]磷肥是農(nóng)作物需要的氮、磷、鉀三大基礎(chǔ)肥料中唯一在資源和加工上容易帶入有害有毒重金屬成分的化學(xué)肥料。目前磷肥的生產(chǎn)加工主要有兩大原料，一是磷礦，二是硫酸。磷礦作為加工磷肥的磷素原料來源，以地質(zhì)成分為兩類:火成巖形式的磷灰石和沉積巖形式的磷塊巖。前者占現(xiàn)有商業(yè)使用磷礦的15%，其重金屬含量低，尤其是易被水稻作物吸收進(jìn)入大米的有毒物質(zhì)鎘元素十分少，通常在l-2ppm(百萬分之含量表示)；而后者因占商業(yè)使用磷礦的85%，其重金屬含量相對較高，鎘含量在10-300ppm不等。硫酸作為磷肥加工主要輔助原料，也以原料的來源不同，其生產(chǎn)的硫酸中重金屬含量各自有別，如表1中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)所示:優(yōu)等品為硫磺為原料生產(chǎn)硫酸，其中重金屬含量上限汞lOppm，鉛50ppm 等品為硫鐵礦為原料生產(chǎn)硫酸，其中重金屬含量上限萊IOOppm,鉛200ppm ;合格品為冶煉煙氣生產(chǎn)硫酸，其中重金屬含量汞和鉛沒有指標(biāo)要求，其說明重金屬含量只會更高，且也因冶煉金屬成分不同而帶入的重金屬含量更高。不無遺憾的是重金屬中已被水稻等大田作物吸收的鎘含量指標(biāo)沒有指標(biāo)要求。2013年中國生產(chǎn)硫酸7700萬噸，硫磺制酸4300萬噸，其中1000萬噸用于硫酸法鈦白粉生產(chǎn)，剩下3300萬噸，也就是說
[0003]表1硫 酸國家標(biāo)準(zhǔn)(GB534 — 2002)
[0004]
【權(quán)利要求】
1.一種生產(chǎn)低重金屬含量衛(wèi)生磷肥的方法，包括以下步驟: 磷礦、硫酸和淡磷酸在萃取槽中進(jìn)行復(fù)分解反應(yīng)生成磷石膏沉淀和磷酸溶液； 磷石膏沉淀和磷酸溶液在真空過濾機(jī)上進(jìn)行過濾和洗滌，得洗液、含有重金屬元素的液體磷酸濾液和固體磷石膏濾餅； 含有重金屬元素的液體磷酸濾液進(jìn)入沉淀槽用硫化物進(jìn)行沉淀反應(yīng)； 沉淀出的磷酸混合料漿進(jìn)入澄清槽進(jìn)行料液的澄清得磷酸清液和濃縮料漿； 濃縮料漿進(jìn)入壓濾 機(jī)中進(jìn)行壓濾得重金屬硫化物濾餅和磷酸濾液；和 磷酸清液和磷酸濾液進(jìn)入磷酸貯槽得低重金屬含量磷酸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)低重金屬含量衛(wèi)生磷肥的方法，其特征在于:所述的磷礦與硫酸為含有重金屬元素的磷礦和硫酸，所述洗液作為淡磷酸返回萃取槽。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的生產(chǎn)低重金屬含量衛(wèi)生磷肥的方法，其特征在于:所述重金屬元素為鎘、鉛、汞或其混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)低重金屬含量衛(wèi)生磷肥的方法，其特征在于:所述澄清步驟中，澄清時在澄清槽中加入絮凝劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)低重金屬含量衛(wèi)生磷肥的方法，其特征在于:所述硫化物為 Na2S、NaHS, (NH4) 2S, NH4HS, H2S, P2S5, FeS、Fe2S3 或其混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)低重金屬含量衛(wèi)生磷肥的方法，其特征在于:所述硫化物沉淀劑的加入量為重金屬元素的液體磷酸濾液中重金屬含量的摩爾質(zhì)量比的5-1:1，優(yōu)選 3:1。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)低重金屬含量衛(wèi)生磷肥的方法，其特征在于:所述沉淀反應(yīng)溫度為20-80°C，優(yōu)選35-65°C。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的生產(chǎn)低重金屬含量衛(wèi)生磷肥的方法，其特征在于:所述低重金屬含量磷酸進(jìn)入與氨進(jìn)行磷銨反應(yīng)生產(chǎn)出磷酸一銨和磷酸二銨。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)低重金屬含量衛(wèi)生磷肥的方法，其特征在于:所述低重金屬含量磷酸與重鈣磷礦進(jìn)行重鈣反應(yīng)生產(chǎn)出重過磷酸鈣。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)低重金屬含量衛(wèi)生磷肥的方法，其特征在于:所述低重金屬含量磷酸與氨、硫酸氫鉀進(jìn)行復(fù)混肥生產(chǎn)出氮磷鉀復(fù)混肥。
【文檔編號】C01B25/238GK103991853SQ201410233784
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年5月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月29日
【發(fā)明者】龔家竹 申請人:龔家竹