CN102731186A

CN102731186A - 一种利用低品位磷矿及白云石连续化生产硝基复肥的工艺

Info

Publication number: CN102731186A
Application number: CN2012102115621A
Authority: CN
Inventors: 雷林; 刘朝慧; 陈刚; 祝泽军; 郭志刚
Original assignee: Sichuan Golden Elephant Sincerity Chemical Co Ltd
Current assignee: Sichuan Golden Elephant Sincerity Chemical Co Ltd
Priority date: 2012-06-26
Filing date: 2012-06-26
Publication date: 2012-10-17
Anticipated expiration: 2032-06-26
Also published as: CN102731186B

Abstract

本发明涉及化肥生产装备领域，是一种运用价格低廉、易获得的原料来生产高效硝基复肥尚未工艺，特别是利用了低品位磷矿及矿产丰富的白云石，具体为一种利用低品位磷矿及白云石连续化生产硝基复肥的工艺，本工艺采用硫酸萃取磷矿石、白云石获得有效磷和水溶性钙镁，添加适量磷酸一铵，与熔融硝铵反应，高塔造粒生产复肥工艺，该工艺采用磷萃取、钙镁萃取、粉碎、配料、熔融、造粒、冷却包装七步结合的方法，本工艺选用低品位磷矿，解决了国内大量低品位磷矿无法使用难题，产品中除含农作物需要的大量元素氮磷外，还包含了作物生长必须的三种中量元素钙镁硫，及部分微量元素，高塔造粒保证了几种物质充分反应混合均匀。

Description

一种利用低品位磷矿及白云石连续化生产硝基复肥的工艺

技术领域

本发明涉及化肥生产装备领域，是一种运用价格低廉、易获得的原料来生产高效硝基复肥尚未工艺，特别是利用了低品位磷矿及矿产丰富的白云石，具体为一种利用低品位磷矿及白云石连续化生产硝基复肥的工艺。

背景技术

目前，国内绝大多数企业生产的复肥不含硝态氮且钙镁含量不达标，发达国家生产的复肥以硝基肥为主，农民常常加钙镁肥作底肥，复肥含硝态氮和钙镁元素是测土配方施肥发展趋势。国内用磷矿生产硝基磷酸铵的企业，废固较多，废气也较多，难于处理，环境污染大，且对磷矿品位要求较高，生产成本较高。而且国内磷矿资源出现日渐匮乏问题，国内磷矿资源日渐减少，特别是高品位磷矿需要进口，大量低品位磷矿很多企业无法使用，多数企业采用喷浆造粒等传统工艺，与高塔造粒相比，产品养分的均匀性较差，溶解速度较慢。

硝基复肥产品，含有能满足植物生长需要的大量元素氮磷和中量元素钙镁硫及微量元素，氮元素同时具有氨态氮和硝态氮，其中硝态氮能被农作物直接吸收利用，其它形式的氮需被转化后才能利用，磷钙镁同时具有水溶性和缓释性两种形态，农作物对氮磷钙镁不同形态的养分吸收利用顺序有先后，肥效的短期和长期作用明显，养分均衡利用，可保证作物生长需要。

发明内容

本发明正是基于以上技术问题，提供可全部采用低品位磷矿，生产出高效复肥，且在生产中产生的废气少，便于处理，没有废固产生的一种利用低品位磷矿及白云石连续化生产硝基复肥的工艺。

本发明的技术方案为：

一种利用低品位磷矿及白云石连续化生产硝基复肥的工艺，其特征在于包含以下步骤：

（a）磷萃取：先用水湿润磷矿石后加浓硫酸进行反应，萃取出磷酸及磷酸氢钙，然后对尾气进行回收处理；加入的硫酸质量含量小于磷矿石质量的40%，加入的水的质量含量为磷矿石质量含量的加水量为10%—30%。步骤（a）后的尾气通过水洗回收，回收后的废水用作工业循环冷却水，节约了能源。

（b）钙镁萃取：待步骤（a）反应2小时后，将白云石加水湿润，然后将步骤（a）得到的反应物加入湿润后的白云石，中和（a）中浓硫酸，浓硫酸的质量半分含量为98%，释放出水溶性钙和镁；

（c）粉碎、配料和熔融：将步骤（b）得到的反应物通过粉碎机粉碎后，加入磷酸铵中，并采用斗提机送上造粒塔，混料用粉体加热器加热至80℃后计量秤计量进入混料槽，与熔融态硝铵液强制搅拌混合制成料浆；在生产过程中添加物全部变为合格成品，钙镁等通过萃取，变为农作物需要的元素，不会有废固生成，避免了其它磷矿石制硝基复肥会产生大量的废固。

（d）造粒和冷却包装：将步骤（c）得到的料浆，并控制温度在140~160℃，采用差动式造粒机进行造粒，与空气形成对流，在塔内收缩成圆形颗粒落下，收集后冷却，成品包装。

步骤（a）中加入浓硫酸的浓度均为98%。复肥氮元素以氨态氮和硝态氮两种形式存在，磷钙镁以水溶性和缓释性两种形式存在，充分考虑农作物短期和长期利用效果。本申请中还解决了复肥生产过程中的防爆问题。使生产更安全，硝铵是优良的氮素肥料，使用效果优于尿素，但容易被恐怖分子利用，本发明改变了部分硝铵性能，使其能达到防爆要求，更好地服务于三农。

本发明所述的工艺，采用磷萃取、钙镁萃取、粉碎、配料、熔融、造粒、冷却包装七步结合的方法，首创产品中同时包含大量元素氮磷，中量元素钙镁硫，及微量元素，重点是硝态氮比例高，超过40%，钙镁含量高，兼有水溶性和缓释性两种形式。产品质量稳定，能耗物耗低，可大规模生产。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

（1）本发明所述连续化生产复肥的工艺，首创利用低品位磷矿石及白云石采用高塔造粒方式生产高效复肥，生产中废气少，便于处理，没有废固产生，利用了国内大量有但无法使用的低品位磷矿石，生产出中低浓度高效复肥，为合理利用磷资源寻找到一条新途径。

（2）利用了白云石中钙镁，使肥料中含有钙、镁、硫三种中量元素，解决了目前市场中复肥没有同时拥有这三种能满足复肥生长含量的元素的问题。

（3）在生产过程中不会产生废固，减少环境污染，这与其它用磷矿石与硝酸等反应生产硝基复肥相比，对保护环境作了巨大贡献，且与其它用磷矿石与硝酸等反应生产硝基复肥相比，可操作性更强。

（4）在本工艺中，矿石与酸反应过程中，及在上造粒塔之前的原料不需要蒸发水分，节省了能源，通过加矿石反应物及磷酸一铵等步骤，可使硝酸铵能达到国家防爆要求，使这种优良的氮素原料能安全的在农作物上运用。

（5）本发明所述续化生产复肥的工艺，采用磷萃取、钙镁萃取、粉碎、配料、熔融、造粒、冷却包装七步结合的方法，首创产品中同时包含大量元素氮磷，中量元素钙镁硫，及微量元素，重点是硝态氮比例高，超过40%，钙镁含量高，兼有水溶性和缓释性两种形式，高塔造粒可使反应更加充分，元素混合更均匀，品质更稳定，产品更能尽快溶解，作物更能尽快吸收。

（6）产品质量稳定，能耗物耗低，可大规模生产。

附图说明

图1为本发明的生产工艺流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。

但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于下述实施例。

实施例1：

生产配比为N+P₂O₅+K₂O≥20+5+0，Ca≥8，Mg≥2配方复肥。

按生产一吨复肥配料反应生产计算：

取250Kg磷矿石，加入不超过35Kg水进行湿润，然后加入40Kg的适量分数为98%的浓硫酸进行反应，反应后的尾气回收处理，大约2小时后，加入160Kg白云石，加入不超过15Kg水进行湿润，大约1小时后，采用粉碎机进行粉碎，然后加入适量磷铵，用斗提机送上造粒塔，混料加热到近80℃，按比例加入硝铵液，控制反应温度为140℃，此时料浆粘度合适，通过造粒机进行造粒，与空气形成对流，在塔内收缩成圆形颗粒落下，收集后冷却，加入防结块油和粉，对成品进行包装。检测成品中：N的质量百分含量为19.82%, P₂O₅的质量百分含量为5.43 %, Ca的质量百分含量为8.85%，Mg的质量百分含量为2.32%。

（N+ P₂O₅+K₂O）的质量百分含量 =25.25%，＞国家规定的质量百分含量25% ，符合GB15063-2009低浓度复肥要求，另外硝态氮的质量百分含量＞45%，钙镁的质量百分含量高于GB21633-2008规定，该规定中元素单一养分质量分数≥2%。本发明产品对农作物提供较为全面的养分，在生产过程中不会产生废固，减少环境污染。

实施例2

生产配比为N+ P₂O₅+K₂O≥20+5+0，Ca≥6配方复肥。按生产一吨复肥配料反应生产：

取350Kg磷矿石，加入不超过45Kg水湿润，然后加入40Kg浓硫酸反应，对尾气回收处理，吴废气排出，大约2小时后，采用粉碎机粉碎，并加入适量磷铵，用斗提机送上造粒塔，将混料加热到近80℃，按比例加入硝铵液（这里有具体的数据，这里的比例是多少，如果是规定的配方，那么国家规定是多少？）控制反应温度为150℃，此时料浆粘度合适，采用造粒机造粒，与空气形成对流，在塔内收缩成圆形颗粒落下，收集后冷却，加入防结块油和粉，成品包装。检测N的质量百分含量为20.52%, P₂O₅的质量百分含量为5.05%, Ca的质量百分含量为6.87% ，此时，（ N+ P₂O₅+K₂O ）的质量百分含量为=25.57%，＞25%，符合GB15063-2009低浓度复肥要求，另外硝态氮的质量百分含量为＞48%，钙镁含量高于GB21633-2008规定中量元素单一养分质量分数≥2%的规定。本发明产品对农作物除提供氮磷外，还提供水溶性和缓释性钙，质量较好。

实施例3

生产配比为N+ P₂O₅+K₂O≥20+10+0，Ca≥7，Mg≥2配方复肥。

按生产一吨复肥配料反应生产：

取100Kg磷矿石，加入不超过35Kg水湿润，加入40Kg浓硫酸反应，尾气回收处理，大约2小时后，加入160Kg白云石，加入不超过15Kg水湿润，大约1小时后，粉碎机粉碎，加入适量磷铵，用斗提机送上造粒塔，混料加热到近80℃，按比例加入硝铵液，控制反应温度160℃，料浆粘度合适，造粒机造粒，与空气形成对流，在塔内收缩成圆形颗粒落下，收集后冷却，加入防结块油和粉，成品包装。检测N的质量百分含量为21.32%, P₂O₅的质量百分含量为9.13%, Ca的质量百分含量为7.45%， Mg的质量百分含量为2.22%，

产品中（N+ P₂O₅+K₂O）的质量百分含量为=30.45%，＞30%，符合GB15063-2009中浓度复肥要求，另外硝态氮的质量百分含量为＞40%，钙镁含量高于GB21633-2008规定中量元素单一养分质量分数≥2%的规定。本发明产品对农作物提供较为全面养分，可作追肥，也可作基肥使用，质量较好。

虽然本发明已经通过上述具体实施例对其进行了详细阐述，但是，本专业普通技术人员应该明白，在此基础上所做出的未超出权利要求保护范围的任何形式和细节的变化，均属于本发明所要保护的范围。

Claims

1.一种利用低品位磷矿及白云石连续化生产硝基复肥的工艺，其特征在于包含以下步骤：

（a）磷萃取：先用水湿润磷矿石后加浓硫酸反应，萃取出磷酸及磷酸氢钙，然后对尾气进行回收处理；

（b）钙镁萃取：待步骤（a）反应2小时后，将白云石加水湿润，然后将步骤（a）得到的反应物加入湿润后的白云石，中和（a）中浓硫酸，释放出水溶性钙和镁；

（c）粉碎、配料和熔融：将步骤（b）得到的反应物通过粉碎机粉碎后，加入磷酸铵中，并采用斗提机送上造粒塔，混料用粉体加热器加热至80℃后计量秤计量进入混料槽，与熔融态硝铵液强制搅拌混合制成料浆；

（d）造粒和冷却包装：将步骤（c）得到的料浆，并控制温度在140~160℃，采用造粒机造粒，与空气形成对流，在塔内收缩成圆形颗粒落下，收集后冷却，成品包装。

2.根据权利要求1所述的利用低品位磷矿及白云石连续化生产硝基复肥的工艺，其特征在于：步骤（a）中湿润磷矿石为加水湿润，加水量为10%—30%，对步骤（a）后的尾气通过水洗回收，回收后的废水用作工业循环冷却水。

3.根据权利要求1所述的利用低品位磷矿及白云石连续化生产硝基复肥的工艺，其特征在于：在步骤（d）中，通过造粒塔造粒，在塔内收缩成圆形颗粒落下，收集后冷却，加入防结块油和粉，成品包装。

4.根据权利要求1所述的利用低品位磷矿及白云石连续化生产硝基复肥的工艺，其特征在于：步骤（a）中加入浓硫酸的浓度均为98%。

5.根据权利要求1所述的利用低品位磷矿及白云石连续化生产硝基复肥的工艺，其特征在于：步骤（d）中所用的造粒机为差动式造粒机。