承德磷矿生产黄色磷酸二铵的方法

卢涛，李崇贵，保兴国，朱玉梅

（内蒙古大地云天化工有限公司，内蒙 古赤峰 024300）

黄色磷酸二铵市场需求量较大，而采用承德地区磷精粉,不能自然生产出黄色磷酸二铵产品。承德地区磷精粉是选磁性铁的副产品，其中铁的主要形态为二价铁、三价铁，总铁含量较高，一般在2%～4%（以Fe2O3计）。如何利用承德磷精粉，生产出黄色磷酸二铵，本课题组开展了针对性研究，并在内蒙古大地云天化工有限公司成功实施。

1 承德磷矿磷酸与云南天安化工有限公司的对比分析

1.1 磷矿的对比分析

承德地区磷矿与云南天安化工有限公司磷矿的对比分析见表1、表2。

表1 2018 年承德地区磷矿浆质量指标

表2 2018 年云南天安化工有限公司磷矿浆质量指标

表1、表2 看出：承德地区磷矿中Fe2O3 的质量分数比云南天安化工有限公司的高45.8%（相同P205 含量对比）。经分析，承德地区磷矿中的铁，以二价铁形式存在的占30%，以三价铁形式存在的占70%，而云南天安化工有限公司磷矿中的铁，几乎全部为三价铁。

1.2 产出磷酸的对比分析

产出磷酸的对比分析见表3、表4。

表3 2018 年承德地区磷矿产浓磷酸质量指标

表4 2018 年云南天安化工有限公司磷矿产浓磷酸质量指标

由表3、表4 看出：承德地区磷矿生产的磷酸中Fe2O3的质量分数比云南天安化工有限公司的高34.6%（相同P205含量对比），Al2O3的质量分数比云南天安化工有限公司的低48.8%（相同P205含量对比）。磷酸中的二价铁，在磷酸中和过程中，起增黑作用，而铝起增白作用。

2 承德磷矿产磷酸的料浆及产品颜色

2.1 磷酸不同含铁量制得的磷酸二铵

不同含铁量的磷酸（48%P2O5）制得的磷酸二铵的颜色详见表5。

表5 不同含铁量的磷酸（48%P2O5）制得的磷酸二铵颜色

由表5 看出：承德磷酸含铁量越高，制得料浆的颜色越灰，对其着色成黄色也越困难。

2.2 与云南天安化工有限公司的磷酸二铵本色产品对比

图1 a 为承德矿制得的磷酸二铵产品本色（浓磷酸中w(Fe2O3）为2.5%），图1b 为云南天安化工有限公司生产的磷酸二铵产品本色（浓磷酸中w(Fe2O3）为1.3%。）。

从图1 看出：承德磷矿所产磷酸二铵本色产品的颜色较灰，不能直接着色成黄色。需要找到一种试剂，让磷酸二铵料浆颜色变浅、变白，才能再进行无毒、无害黄色着色剂着色。

图1 不同磷矿制得的64%磷酸二铵

3 磷酸二铵着色试验

3.1 不同X 试剂直接加入磷酸

将同一磷酸（承德矿生产的48%（P2O5）磷酸）均匀分为四份，分别加入不同浓度的X 试剂，通入氨水后观察料浆颜色（pH 为7～7.5），结果见图2。

图2 不同X 试剂加入磷酸中，通氨后的料浆 颜色

由图2 看出：在磷酸中增加X 试剂的量后，料浆颜色明显变浅。

3.2 不同X 试剂加入到pH 2～3 的磷酸中

不同X 试剂加入到pH 2～3 的磷酸中，通氨后料浆（pH 为7～7.5）的颜色见图2。

图2、图3 比较后看出：相同X 试剂加入pH2～3 磷酸中，比直接加入磷酸中的效果好；X试剂加入量越大，料浆变浅效果越好。因此确定X 试剂的加入量为0.4%。

3.3 加不同量的黄色着色剂后料浆的颜色

选择加入0.4%X 试剂，同时加不同量的黄色着色剂后，料浆的颜色见图3。

根据图2～图4 的效果：确定X 试剂的加入量为0.4%；加入点为pH2～3 的磷酸中，其生产装置对应点为管式反应器给料槽（pH 值满足要求）；无毒、无害黄色着色剂量的最佳值为0.2%。

3.4 料浆及产品颜色对比

本色、单独加入黄色着色剂、加入黄色着色剂+X 试剂等3 种状态下，料浆及产品颜色的对比见图5。

图5 看出：加入黄色着色剂+X 试剂的料浆及产品的颜色能满足要求。证明所选择的试剂、黄色着色剂种类及量合理。

图3 不同X 试剂加入pH2～3 磷酸中，通氨后料浆颜色

图4 加不同量黄色着色剂后料浆颜色

图5 磷酸二铵料浆及产品颜色

4 结语

内蒙古大地云天化工有限公司，于2019 年3月5 日，成功生产出黄色64%DAP。根据市场需求，2019 年3 月8 日，成功生产出黄色57%DAP产品，并投放市场。由此也打破了承德矿不能生产黄色磷酸二铵的历史记录。