CN102491807A - 生产含硼的磷酸二铵产品的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了生产含硼的磷酸二铵产品的方法，涉及微量元素肥料，该方法包括：(1)计算硼砂添加量：根据磷酸二铵装置生产时的喷浆量，计算出所需添加的硼砂数量；(2)将所需添加硼砂量的1/4在干线添加进造粒机内形成返料；(3)将所需添加硼砂量的3/4添加进管式反应器配酸槽里面，通过泵打进管式反应器与氨反应后在造粒机内与返料一起涂布造粒。本发明方法使硼砂的结晶水绝大部分形成水蒸气由风机抽到洗涤系统中，减少了产品中的含水量，避免了因产品结去结晶水后对系统的严重影响，提升了装置生产能力。适用于生产含硼的磷酸二铵的厂家。

Description

生产含硼的磷酸二铵产品的方法

技术领域

本发明涉及磷肥，也涉及微量元素肥料，具体来说，涉及含硼元素的磷铵肥料的生产方法。

背景技术

磷酸二铵产品中，添加植物所需要的微量元素，来补充植物所需求的微量元素，可以提高植物的产量、提高经济效益。

传统的磷酸二铵产品中添加的微量元素主要有碘、硼、钴、硒、锌、铜、铁、锰元素等，而传统添加硼的最大量只能到0.5％左右。添加方式主要为纯的物理混合方式，添加剂为硼砂（Na₂B₄O₇·5H₂O），即5水硼酸钠，其中硼的质量分数为14.84％。其添加方式有两种：第一种为利用传统的返料装置单一的添加到造粒机内形成返料与喷浆一起涂布造粒；形成与产品的包裹混合物；以达到产品中含硼量的需求；第二种方式为添加到洗涤系统中，与洗液一起带进反应器里面与氨反应形成料浆，最后通过泵打进造粒机内喷浆造粒，也达到产品含硼量的需求。传统的生产方法，主要缺点为：硼砂在高温情况下，易失去结晶水，而在温度较低的状态下，又易吸收空气中的水分，在此过程中，产品极易回潮，造成产品水分超。 

第一种方法为干线添加，用此法，由于返料与喷浆涂布造粒再经二次补氨，其物料经中和反应后，造粒机内的物料温度高达70℃以上，硼砂失去部分结晶水，水分与产品充分混合而来不及蒸发（水分包裹在产品里面），产品非常湿，喷浆不好控制，结疤非常严重，轻则影响系统产能，重则堵塞系统，影响生产正常运行；再者，产品经造粒机出口溜槽全部进入干燥机内，与高温的干燥烟气充分接触后，失去全部结晶水，产品更湿，如产品中水分蒸发不及时，造成产品结疤更严重，返料全部结成大块物料，疤块的直径远远大于干燥机出品格栅尺寸，产品出不了干燥机，造成返料中断，干燥机负荷超重，对干燥机安全运行造成影响；另外，因为产品偏湿，影响喷浆大小，严重影响装置产能；还有，因产品偏湿，造成破碎系统、筛分系统、返料输送系统极易结疤，影响装置的正常运行。

第二种方法为湿线添加，用此法，硼砂加进洗涤系统后，因硼砂不易溶于水或酸中，极易与洗涤液或料浆一起堵塞喷头，管线，造成洗涤效果较差，或喷不起浆，直接影响装置的正常运行； 同时，硼砂进洗涤系统后，硼砂回收率低，硼砂的加入量无法准确计算，因此硼砂损耗较高；还有，反应器的温度提不起来，反应的中和度不好控制。

中国专利数据库中，涉及含硼磷酸二铵的有200410072150.X号《增钾磷酸二铵》和200910102995.1号《生产加有微量元素的磷酸二铵产品的方法》。目前尚无干线、湿线并用的添加工艺方法的报道。   

发明内容

本发明的目的在于提供一种生产含硼的磷酸二铵产品的方法，即一种干线与湿线混合添加硼砂的方法，克服原有技术的缺陷。

发明人注意到，硼砂（Na₂B₄O₇·10H₂O）特性是：硼砂系无色半透明晶体或白色结晶粉末；无臭,味咸；比重1.73；在60℃时失去8个分子结晶水，在320℃时失去全部结晶水，在空气中风化。无水物（Na₂B₄O₇）熔点741℃，沸点1575℃。同时分解。稍溶于冷水，较易溶于热水，微溶于乙醇。水溶液呈碱性反应。熔融时呈无色玻璃状物质。

根据硼砂的特性，发明人发明了一种干线与湿线混合添加的方法，该方法包括：

(1) 计算硼砂添加量：根据磷酸二铵装置生产时的喷浆量，计算出所需添加的硼砂数量；

(2) 将所需添加硼砂量的1/4在干线添加进造粒机内形成返料；

(3) 将所需添加硼砂量的3/4添加进管式反应器配酸槽里面，通过泵打进管式反应器与氨反应后在造粒机内与返料一起涂布造粒。

上述计算硼砂添加量的方法是：

设每小时的产品中所含的硼的总量为X，所需加入的硼砂量为Y，产品中含硼量为W％， 

则 Y= X/（10.811×4/291.37）=W％×G/（10.811×4/291.37）

式中：G为每小时的单系列的产量；

      4表示硼砂分子式中硼原子数为4个；

10.811为硼元素的原子量；

291.37为硼砂（Na₂B₄O₇·5H₂O）的分子量。

发明人指出：管式反应器里的反应温度高达110℃～120℃，硼砂在其中利用反应热脱去大半部分结晶水，形成水蒸气由系统负压抽到洗涤系统中；然后与返料中添加进来的1/4的硼砂在干燥机里面，通过热风炉温度为350℃～550℃的干燥烟气接触，失去绝大部分结晶水，然后一起进入筛分、破碎、产品抽取、返料等系统，最终形成产品。

本发明方法使硼砂的结晶水绝大部分形成水蒸气由风机抽到洗涤系统中，减少了产品中的含水量，避免了因产品结去结晶水后对系统的严重影响，提升了装置生产能力。适用于生产含硼的磷酸二铵的厂家。

附图说明

图1为湿线的硼砂添加系统示意图，图2为干线的硼砂添加系统示意图。图中，1为皮带称；2为带变频器调节的皮带输送机；3为料仓；4为插板阀；5为管式反应器给料槽；6为管式反应器，7为造粒机，8为返料斗式提升机。

具体实施方式

实施例

瓮福（集团）有限责任公司磷酸二铵装置两个系列均采用此工艺进行含硼磷酸二铵产品的生产，添加方式如下：

首先，根据当前每小时生产的产品数量；以喷浆量计，计算所需添加的硼砂数量，具体计算方法如下：

按单系列喷浆为60m³/h为准，则生产的产品量为G=60×1.25=75t/h，产品中含硼量定为0.75％,总含硼量为X=0.75％×75t/h，

设X为每小时的产品中所含的硼的总量，所需加入的硼砂量为Y，

则X = Y×（10.811×4/291.37）

由上式计算如下：

Y=X/（10.811×4/291.37）=0.75％×G/（10.811×4/291.37）

=3.79T/H

式中：G为每小时的单系列的产量；

      1.25为喷浆方数与产品吨数的比例系数；

4表示硼砂分子式中硼原子数为4个；

10.811为硼元素的原子量；

291.37为硼砂（Na₂B₄O₇·5H₂O）的分子量

然后用叉车将所需硼砂从库房叉到生产现场；

在操作中，将生产中的返料降到最低，以缩短产品中含硼从0增至0.75％所需置换时间；

之后用人工解包方式将1/4硼砂的量加入一给料料仓里面，然后通过皮称输送进入返料斗式提升里面，再进入造粒机里面涂布置造粒，在皮带输送机上安装皮带称，并将皮带输送机的电机安装变频器调节，在料仓的底部的溜槽安装插板阀，以控制加入量，然后通过皮带的变频器来调节皮带的转速，直到皮带上的皮带称显示为0.95t/h为止；

再用人工解包方式将硼砂3/4的量加入另一给料料仓里面，然后通过皮带机输送进入管式反应器给料槽顶端，然后进入管式反应器给料槽与磷酸充分混合（搅拌器搅拌），在皮带输送机上安装皮带称，并将皮带输送机的电机安装为变频器调节，在料仓的底部的溜槽安装插板阀，以控制加入量，然后通过皮带的变频器来调节皮带的转速，直到皮带上的皮带称显示为2.84t/h为止；

通过取样分析分析造粒机出口物料中所含硼的含量，每1小时取样分析1次，使产品中含硼量在0.75％为止；此过程中，可以将添加量大于总的3.79t/h，以缩短产品中含硼量的提升时间；但需根据生产具体的情况来操作。

最终产品组分的质量分数如下：

硼含量：                0.75％

五氧化二磷：            44.5％～45％

氮含量：  16％～16.5％

总养分：                60.5％～62％

水分：                  3％～4％

此工艺技术经生产运行两年时间，生产出大量合格产品，取得了巨大的经济效益。

Claims (2)

1. 生产含硼的磷酸二铵产品的方法，其特征包括：

(1) 计算硼砂添加量：根据磷酸二铵装置生产时的喷浆量，计算出所需添加的硼砂数量；

(2) 将所需添加硼砂量的1/4在干线添加进造粒机内形成返料；

(3) 将所需添加硼砂量的3/4添加进管式反应器配酸槽里面，通过泵打进管式反应器与氨反应后在造粒机内与返料一起涂布造粒。

2.  按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述计算硼砂添加量的方法是：

设每小时的产品中所含的硼的总量为X，所需加入的硼砂量为Y，产品中含硼量为W％， 

则 Y= X/（10.811×4/291.37）=W％×G/（10.811×4/291.37）

式中：G为每小时的单系列的产量；

      4表示硼砂分子式中硼原子数为4个；

10.811为硼元素的原子量；

291.37为硼砂（Na₂B₄O₇·5H₂O）的分子量。

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