專利名稱：高效率氮磷鉀復(fù)合肥料的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高效率氮磷鉀復(fù)合肥料的制造方法。
在已有技術(shù)中，以氯化銨、普鈣、氯化鉀為原料，通過團(tuán)粒法來生產(chǎn)氮磷鉀復(fù)混肥料是一種常用的方法，而普鈣生產(chǎn)方法一般采用經(jīng)典的堆置陳化法，其生產(chǎn)過程由磷礦粉與硫酸的混合反應(yīng)、反應(yīng)料漿的固化和切削以及鮮肥的堆置熟化三個(gè)工序組成。生產(chǎn)過程簡(jiǎn)單，成本較低。產(chǎn)品的有效P2O5含量12～18％，水份含量10～14％。但是目前普鈣生產(chǎn)中化成后的半成品需經(jīng)10～30天的熟化時(shí)間才能轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品，需要龐大的熟化倉庫，同時(shí)在熟化過程中需動(dòng)用電鏟、抓斗、推土機(jī)及電動(dòng)行車等設(shè)備進(jìn)行搬運(yùn)和翻堆，需花費(fèi)大量的基建投資和大量的動(dòng)力消耗，而且半成品在堆置熟化過程中會(huì)有大量的含氟氣體無組織排放，污染環(huán)境；另外，半成品熟化時(shí)間長，也使工廠的流動(dòng)資金積壓，資金周轉(zhuǎn)率降低。因此，縮短或去除熟化期一直是普鈣生產(chǎn)工藝研究的一個(gè)重點(diǎn)。
普鈣生產(chǎn)中縮短或取消熟化期的方法很多，但主要有分段加礦法、分段加酸法、酸礦直接造粒法、稀酸料漿法等等。
《磷肥與復(fù)肥》1991年第3期介紹了一種前蘇聯(lián)生產(chǎn)普鈣無熟化工藝流程，是將70％的磷礦和氟硅酸等在預(yù)混器中混合，然后進(jìn)入反應(yīng)器，加入硫酸，反應(yīng)1～2小時(shí)，使鮮肥轉(zhuǎn)化率盡量提高，然后用料漿泵將料漿打到轉(zhuǎn)鼓造粒機(jī)進(jìn)行噴漿造粒，同時(shí)加入30％經(jīng)處理的、有添加劑的磷礦作為返料，在轉(zhuǎn)鼓造粒機(jī)的前段進(jìn)行后期反應(yīng)，中和游離酸，在轉(zhuǎn)鼓的中段以后通入熱風(fēng)進(jìn)行干燥。其普鈣產(chǎn)品有效P2O514.5～20％，水溶P2O580～90％，磷礦分解率88～95％。
《磷肥與復(fù)肥》1988年第4期介紹了一種前蘇聯(lián)的混酸法生產(chǎn)無熟化普鈣的工藝方法。該法是將全部磷礦的3/4和理論酸用量的硫酸混合，經(jīng)短時(shí)間強(qiáng)烈攪拌后，磷礦分解率可達(dá)95％，但料漿中的游離酸含量很高；余下1/3的磷礦與按其所需理論量的鹽酸混合，由于鹽酸的分解能力強(qiáng)，經(jīng)過一定時(shí)間攪拌后，磷礦分解率幾乎可達(dá)100％；然后將這兩部分料漿混合造粒，干燥。該方法不需要熟化，便可使難分解的磷灰石轉(zhuǎn)化率達(dá)到92～93％，最終產(chǎn)品中只殘留0.3％左右的HCl。
本發(fā)明的目的是提供一種高效率的生產(chǎn)氮磷鉀復(fù)合肥料的制造方法，它利用現(xiàn)有普鈣生產(chǎn)裝置，以磷礦粉、硫酸、氯化物為原料生產(chǎn)氮磷鉀復(fù)合肥料。該方法可縮短肥料生產(chǎn)的熟化期。
本發(fā)明的氮磷鉀復(fù)合肥料的制造方法是這樣實(shí)現(xiàn)的，在現(xiàn)有的普鈣生產(chǎn)裝置的混合反應(yīng)器中加入磷礦粉和氯化物，再加入室溫的硫酸溶液，濃度是55～65％H2SO4(重量)，硫酸的加入量是硫酸(以100％H2SO4濃度計(jì))∶磷礦(以P2O5計(jì))＝1.7～1.9∶1(重量)，攪拌混合反應(yīng)，保持反應(yīng)溫度在80℃以下，反應(yīng)溫度小于60℃對(duì)反應(yīng)更為有利，反應(yīng)后的物料經(jīng)化成、熟化即為含氮磷鉀的復(fù)合肥料。
本發(fā)明的氮磷鉀復(fù)合肥料的制造方法所述的氯化物的加入量是20～60％(重量)。所述的氯化物是氯化鉀和氯化銨的混合物或其中的一種。
本發(fā)明的氮磷鉀復(fù)合肥料的制造方法的肥料的熟化期是0～3天。
本發(fā)明的氮磷鉀復(fù)合肥料的制造方法的基本原理是硫酸和氯化物反應(yīng)生成鹽酸，利用鹽酸來快速分解磷礦粉，然后再通過復(fù)分解反應(yīng)轉(zhuǎn)化成為產(chǎn)品。該反應(yīng)過程可用下述主要反應(yīng)方程式來表示
式中RCl代表NH4Cl或KCl。
因?yàn)辂}酸分解磷礦的速度大大快于硫酸分解磷礦的速度，加入氯化物原料，利用氯化物的催化作用，可大大加快磷礦的分解，中間反應(yīng)生成的氯化鈣又和R2SO4反應(yīng)生成溶解度小的硫酸鈣。由于氯化物的存在，反應(yīng)物料的物理性質(zhì)很好。
該工藝可將熟化期縮短至3天，甚至無熟化期，不經(jīng)熟化的磷礦分解率可達(dá)85％以上；經(jīng)過3天熟化期后，磷礦分解率可達(dá)90％以上。產(chǎn)品的物理性質(zhì)明顯優(yōu)于現(xiàn)有普鈣產(chǎn)品，總養(yǎng)分可達(dá)20～30％。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)一、本發(fā)明的氮磷鉀復(fù)合肥料的制造方法產(chǎn)品的熟化期短，甚至可以無熟化期，可節(jié)省興建龐大熟化倉庫的基建投資和在熟化期中繼續(xù)翻堆和搬運(yùn)的動(dòng)力消耗，提高資金的利用率。二、產(chǎn)品的物理性質(zhì)優(yōu)良，不結(jié)塊，容易后處理和單獨(dú)使用。三、產(chǎn)品為氮磷鉀復(fù)合肥料，總養(yǎng)分(N+P2O5+K2O)可達(dá)20～30％，并且含有作物生長所必需的硫素，營養(yǎng)均衡，可提高肥料的利用率。四、在生產(chǎn)過程中氟和氯的逸出率低，提高了環(huán)境保護(hù)的程度，對(duì)設(shè)備也無特殊防腐要求。五、可完全利用現(xiàn)有普鈣生產(chǎn)裝置，且操作控制容易，適宜于普鈣廠的技術(shù)改造。
下面是對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例的詳細(xì)描述，但并不意味著限制本發(fā)明。
實(shí)施例133.8％P2O5磷礦粉(細(xì)度-100目＞90％)100克，加氯化銨(24％N)79.9克，氯化鉀(60％K2O)53.4克，再加入60％硫酸105.4克，攪拌混合反應(yīng)成稠厚料漿，反應(yīng)溫度～55℃，反應(yīng)料漿在1～3分鐘內(nèi)固化，繼續(xù)在65℃恒溫烘箱內(nèi)化成1小時(shí)，化成物料切削時(shí)松脆，干爽，物理性質(zhì)好。鮮肥分析結(jié)果水溶性P2O58.04％，有效P2O58.61％，磷礦分解率87.06％。鮮肥熟化3天分析結(jié)果水溶性P2O58.50％，有效P2O59.22％，總N 6.26％，K2O 9.85％，水份10.13％，磷礦分解率92.02％，氮磷鉀復(fù)合肥料總養(yǎng)分(N+P2O5+K2O)為25.33％。
實(shí)施例233.8％P2O5磷礦粉(細(xì)度-100目＞90％)100克，加氯化銨(24％N)106.1克，氯化鉀(60％K2O)50.8克，再加入60％硫酸105.4克，攪拌混合反應(yīng)成稠厚料漿，反應(yīng)溫度～55℃，反應(yīng)料漿在1～3分鐘內(nèi)固化，繼續(xù)在65℃恒溫烘箱內(nèi)化成1小時(shí)，化成物料切削時(shí)松脆，干爽，物理性質(zhì)好。鮮肥分析結(jié)果水溶性P2O57.53％，有效P2O58.08％，磷礦分解率85.41％。鮮肥熟化3天分析結(jié)果水溶性P2O57.78％，有效P2O58.55％，總N 8.17％，K2O 9.06％，水份9.58％，磷礦分解率88.60％，氮磷鉀復(fù)合肥料總養(yǎng)分(N+P2O5+K2O)為25.78％。
實(shí)施例333.8％P2O5磷礦粉(細(xì)度-100目＞90％)100克，加氯化鉀(60％K2O)55.3克，再加入60％硫酸102克，攪拌混合反應(yīng)后，室溫下放置1.5小時(shí)，化成物料松散，物理性質(zhì)很好。不經(jīng)熟化，直接取樣分析結(jié)果有效P2O511.82％，K2O 12.90％，水份 12.62％，磷礦分解率88.74％，總有效養(yǎng)分(P2O5+K2O)為24.72％，產(chǎn)品為硫基磷鉀復(fù)合肥料。
實(shí)施例433.8％P2O5磷礦粉(細(xì)度-100目＞90％)100克，加氯化銨(24％N)240克，再加入65％硫酸94克，攪拌混合反應(yīng)，在65℃恒溫烘箱內(nèi)化成1小時(shí)，化成物料松散，物理性質(zhì)很好。不經(jīng)熟化，直接取樣分析結(jié)果有效P2O56.90％，總N 13.93％，水份 7.01％，磷礦分解率86.68％，總有效養(yǎng)分(N+P2O5)為20.83％，產(chǎn)品為硫基氮磷復(fù)合肥料。
權(quán)利要求
1.一種氮磷鉀復(fù)合肥料的制造方法，其特征是在反應(yīng)器中加入磷礦粉和氯化物，然后再加入室溫的一定濃度的硫酸進(jìn)行反應(yīng)，硫酸的加入量是硫酸(以100％H2SO4濃度計(jì))∶磷礦(以P2O5計(jì))＝1.7～1.9∶1(重量)，保持反應(yīng)溫度在80℃以下，經(jīng)混合反應(yīng)、化成和熟化，直接制得含氮磷鉀的復(fù)合肥料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮磷鉀復(fù)合肥料的制造方法，其特征是所述的硫酸濃度是55～65％H2SO4(重量)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮磷鉀復(fù)合肥料的制造方法，其特征是反應(yīng)后肥料的熟化期是0～3天。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮磷鉀復(fù)合肥料的制造方法，其特征是所述的氯化物的加入量是20～60％(重量)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮磷鉀復(fù)合肥料的制造方法，其特征是所述的氯化物是氯化鉀和氯化銨的混合物或其中的一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮磷鉀復(fù)合肥料的制造方法，其特征是所述的反應(yīng)溫度是在60℃以下。
全文摘要
本發(fā)明是一種高效率生產(chǎn)氮磷鉀復(fù)合肥料方法。利用現(xiàn)有普鈣生產(chǎn)裝置,以磷礦粉、氯化物、硫酸為原料,攪拌混合反應(yīng),保持反應(yīng)溫度80℃以下,反應(yīng)后的物料經(jīng)化成、熟化,直接制得含氮磷鉀的復(fù)合肥料。該方法生產(chǎn)的肥料物性好,不結(jié)塊,總養(yǎng)分可達(dá)20～30%,熟化期短,甚至可無熟化期,生產(chǎn)中氟和氯的逸出率低,提高了環(huán)境保護(hù)程度,對(duì)設(shè)備無特殊要求,可完全利用現(xiàn)有普鈣廠設(shè)備,且操作控制容易,適用于普鈣廠的技術(shù)改造。
文檔編號(hào)C05B1/02GK1242352SQ98110929
公開日2000年1月26日 申請(qǐng)日期1998年7月2日 優(yōu)先權(quán)日1998年7月2日
發(fā)明者李惠躍 申請(qǐng)人:化學(xué)工業(yè)部上?；ぱ芯吭?br>