CN101508607B - 一种脲硫酸长效缓释复合肥的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种脲硫酸长效缓释复合肥的制备方法，该方法是先用硫酸分解活化磷矿粉，制取活化料浆，再与尿素反应制得复合料浆，复合料浆经碱性风化煤料浆中和后送到转鼓造粒机与氯化钾(KCL)、填料、适量尿素、返料进行造粒，经干燥后制得粒状脲硫酸长效缓释复合肥。本发明工艺简单，成本低，工艺适应性强，清洁无污染，可以在同一流程中获得含有缓释成分的多种长效复合肥料。

Description

一种脲硫酸长效缓释复合肥的制备方法

技术领域：

本发明涉及一种用于农业生产特别是能够促进水稻、小麦、玉米等粮食作物生长的复合肥料的制备方法。 

背景技术：

氮磷钾复合(混)肥是农业生产作物生长过程中应用范围和用量最大的肥料。传统的氮磷钾复合肥生产工艺线路主要有：A、尿酸、磷酸(磷铵)氮磷钾复合(混)肥法；B、硫铵、磷酸(磷铵)氮磷钾复合(混)肥法和C、硝酸氮磷钾复合(混)肥法三种。A、B两种工艺方法都需要大量的磷酸，如果外购或进口磷酸，价格十分昂贵，复合(混)肥成本太高，经济效益较差；如果自己生产磷酸，副产的磷石膏没有合适的处理方法，只能堆放，这不仅会对环境造成污染，同时造成资源的浪费；尿素与重钙、磷酸一铵制NPK复合(混)肥成本高，在造粒过程中含结晶水的盐会释放结晶水，出现多余的液相，因此，返料比高，能耗高，干燥用热空气也多。生产磷酸或者生产MAP、DAP与尿素混合生产NPK复合(混)肥，磷酸、磷铵投资大，同时有磷石膏的堆放困难。C种工艺投资较大，对原料磷矿的要求较高，国内磷矿只有极少数磷矿适合，如果建设硝酸磷肥装置只能进口磷矿。 

发明内容：

本发明目的在于提供一种工艺流程短、生产成本低，对环境不造成污染的脲硫酸长效缓释复合肥的制备方法。 

本发明的技术方案如下。此种复合肥制备方法是先用硫酸分解活化磷矿粉，制取活化料浆，再与尿素反应制得复合料浆，复合料浆经碱性风化煤料浆中和后送到转鼓造粒机与氯化钾、填料、适量尿素、返料进行造粒，经干燥后制得粒状脲硫酸长效缓释复合肥。该方法的工艺步骤如下： 

1、磷矿粉分解活化反应，制取活化浆料：将磷矿粉与水按一定比例混合打入带搅拌装置的反应器中，与浓度为98％的硫酸在80-140℃温度下反应，反应0.5-1.5小时后溢流进入槽式反应器降温至90℃以下，制得活化浆料，其中，所用物料配比为磷矿粉∶浓度98％的硫酸∶活化剂＝100∶50-100∶15-80；所述的活化剂为水； 

2、制取复合浆料，将活化料浆加入复合反应器中，加入尿素进行复合反应，反应温度为60-100℃，活化料浆：尿素质量比为100∶25-100，半小时后获得复合料浆； 

3、中和反应和风化煤料浆的制备，按风化煤∶碱液∶尿素∶水＝1∶0.5-1.5∶0.5-1.0∶4-6的比例混合，制成碱性风化煤料浆，将复合料浆用碱性风化煤料浆按1∶0.1-0.2的质量比在中和反应器中进行中和，使料浆的pH值达到5-8，其中碱包括氨、NaOH、KOH； 

4、造粒：中和后的料浆由空气作为动力形成雾状喷入造粒机内，与造粒机内的固体物料混合造粒，空气压力为1-1.5kg/cm²，造粒机内的温度为30℃-60℃； 

5、干燥、筛分：成粒后的物料通过干燥机干燥后使物料含水量降到规定的指标，炉气由燃气热风炉提供，干燥后物料由出料胶带输送机、斗提机提至冷却机，冷却后的物料送入筛分机进行筛分； 

6、返料处理，合格产品包装入库：物料经筛分后，筛下物由细粉胶带输送机送回混合器。筛上大颗粒物料经破碎机破碎后作为返料送回造粒机造粒，合格颗粒(粒径1-4.5mm)经出料斗提机提升后送入成品贮斗，然后经自动定量电脑包装机计量、包装后送入成品仓库； 

7、尾气回收处理：造粒机、干燥机、筛分机、斗提机的尾气中因含有粉尘和含氨水蒸汽，经各自的尾气回收系统回收后放空。 

本发明工艺简单，流程比磷铵为基础的复合肥生产线短；成本低，磷资源直接取自磷矿；工艺适应性强，可以采用反应活性较差的内生型磷矿(如磷铁矿尾砂主要成分为Ca₅OH(PO₄)₃)；清洁无污染，没有磷石膏和氟气体排放的污染；本发明可以在同一流程中获得含有缓释成分的多种长效复合肥料。 

附图说明：

附图为本发明的脲硫酸生产工艺流程图。 

具体实施方式：

实施例1 

将350kg/h的磷矿粉与240kg/h水混合制成矿浆，打入带搅拌装置的反应器中，加入226.32kg/h硫酸(浓度98％)，温度控制在115℃下反应，反应45分钟后，溢流进入槽式反应器降温，温度降温到70-80℃时，加入尿素419.78kg/h等继续反应，温度控制在60℃，半小时后，向中和反应器中加入碱性风化煤料浆进行中和，中和料浆送入转鼓造粒机，成粒后再送入干燥机，经冷却机冷却机冷却筛分后得到氮磷复合肥。大颗粒经粉碎后与细粉一道返回造粒机。筛分后选取1-4.5mm颗粒为产品。产品化学分析结果如下： 

总P₂O₅            10.32％ 

有效P₂O₅          8.35％ 

水溶性P₂O₅        6.68％ 

总N               20.59％ 

总养份(N+P₂O₅)    28.94％ 

实施例2、 

将磷矿粉328.7kg/h与246kg/h水混合制成矿浆打入带搅拌装置的反应器中，加入210.16kg/h硫酸(浓度98％)，控制温度在110-115℃下反应，反应45分钟后，溢流进入槽式反应器降温，温度降到70-80℃时，加入尿素428.73kg/h等继续反应，温度控制在60℃，半小时后，向中和反应器中加入碱性风化煤料浆进行中和，中和料浆送入转鼓造粒机，加入KCL161.60kg/h、尿素144.5kg/h、填料72kg/h，成粒后再送入干燥机，经冷却机与筛分后得到氮磷钾复合肥。大颗粒经粉碎后与细粉一道返回造粒机。筛分后选取1-4.5mm颗粒为产品。产品化学分析结果如下： 

总N                   21.20％ 

总P₂O₅                8.08％ 

有效P₂O₅              7.19％ 

水溶性P₂O₅            5.75％ 

KO₂                   8.08％ 

总养份(N+P₂O₅+KO₂)    36.47％ 

实施例3、 

将磷矿粉356kg/h与245kg/h水混合制成矿浆打入带搅拌装置的反应器中，加入223kg/h硫酸(浓度98％)，控制温度在110-115℃下反应，反应45分钟后，溢流进入槽式反应器降温，温度降到74℃时，加入尿素418.39kg/h等继续反应，温度控制在58℃，半小时后，向中和反应器中加入碱性风化煤料浆进行中和，中和料浆送入转鼓造粒机， 加入KCL166.60kg/h、尿素166.67kg/h、填料134.4kg/h，成粒后再送入干燥机，经冷却机与筛分后得到氮磷钾复合肥。大颗粒经粉碎后与细粉一道返回造粒机。筛分后选取1-4.5mm颗粒为产品。产品化学分析结果如下： 

总N                  23％ 

总P₂O₅               6％ 

有效P₂O₅             5.34％ 

水溶性P₂O₅           4.53％ 

KO₂                  10％ 

总养份(N+P₂O₅+KO₂)   38.34％ 

Claims (1)

1.一种脲硫酸长效缓释复合肥的制备方法，其特征在于，先用硫酸分解活化磷矿粉，制取活化料浆，再与尿素反应制得复合料浆，复合料浆经碱性风化煤料浆中和后送到转鼓造粒机与氯化钾、填料、适量尿素、返料进行造粒，经干燥后制得粒状脲硫酸长效缓释复合肥；该方法的工艺步骤如下：

1)、磷矿粉分解活化反应，制取活化浆料：将磷矿粉与水按一定比例混合打入带搅拌装置的反应器中，与浓度为98％的硫酸在80-140℃温度下反应，反应0.5-1.5小时后溢流进入槽式反应器降温至90℃以下，制得活化浆料，其中，所用物料配比为磷矿粉∶浓度98％的硫酸∶活化剂＝100∶50-100∶15-80；所述的活化剂为水；

2)、制取复合浆料，将活化料浆加入复合反应器中，加入尿素进行复合反应，反应温度为60-100℃，活化料浆：尿素质量比为100∶25-100，半小时后获得复合料浆；

3)、中和反应和风化煤料浆的制备，按风化煤∶碱液∶尿素∶水＝1∶0.5-1.5∶0.5-1.0∶4-6的比例混合，制成碱性风化煤料浆，将复合料浆用碱性风化煤料浆按1∶0.1-0.2的质量比在中和反应器中进行中和，使料浆的pH值达到5-8，其中碱包括氨、NaOH、KOH；

4)、造粒：中和后的料浆由空气作为动力形成雾状喷入造粒机内，与造粒机内的固体物料混合造粒，空气压力为1-1.5kg/cm²，造粒机内的温度为30℃-60℃；

5)、干燥、筛分：成粒后的物料通过干燥机干燥后使物料含水量降到规定的指标，炉气由燃气热风炉提供，干燥后物料由出料胶带输送机、斗提机提至冷却机，冷却后的物料送入筛分机进行筛分；

6)、返料处理，合格产品包装入库：物料经筛分后，筛下物由细粉胶带输送机送回混合器，筛上大颗粒物料经破碎机破碎后作为返料送回造粒机造粒，合格颗粒粒径1-4.5mm，经出料斗提机提升后送入成品贮斗，然后经自动定量电脑包装机计量、包装后送入成品仓库；

7)、尾气回收处理：造粒机、干燥机、筛分机、斗提机的尾气中因含有粉尘和含氨水蒸汽，经各自的尾气回收系统回收后放空。 

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