CN103936489A - 一种生产磷酸铵镁缓释肥料的方法 - Google Patents

一种生产磷酸铵镁缓释肥料的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种利用湿法磷酸生产工业级磷酸一铵过程中所产生的氨化料浆过滤滤饼生产磷酸铵镁缓释肥料的方法。将该滤饼与轻烧氧化镁粉反应，生成以磷酸铵镁为主要有效成分的磷酸铵镁缓释肥料。该产品生产方法简单，易于干燥，肥效优良。

Description

一种生产磷酸铵镁缓释肥料的方法
 
技术领域
本发明涉及一种磷酸铵镁缓释肥料的生产方法，尤其是一种利用湿法磷酸生产工业级磷酸一铵过程中所产生的氨化料浆过滤滤饼，来生产磷酸铵镁缓释肥料的方法，属于化工技术领域。
背景技术
用湿法磷酸生产工业级磷酸一铵已成为一种现实并有效的生产方法。在CN 102020256B发明专利等类似的湿法磷酸氨化过程中，都会生成含有各种复杂成分的复合物沉淀，过滤分离后即形成膏状滤饼，该膏状滤饼中含有大量的主要成分为磷酸一铵的液相。当将该滤饼进行所述调浆、干燥，以生产农用级磷酸一铵产品时，存在下列问题：由于该滤饼物料粘度大，含水率高，且干燥软化点很低，致使物料的干燥十分困难，同时干燥能耗较高，传统的回转窑、气流干燥、流化床等设备都无法处理该滤饼，只能用耗能较高的喷雾干燥设备或低温旋转闪蒸才能完成，导致该环节生产成本骤增。因此，目前的工艺一般不采用直接干燥的方法，而是将其并入另外规模大得多的农用级磷酸一铵生产线。否则，过量滤饼将导致农用级磷酸一铵产品质量不合格，这也是目前湿法工业级磷酸一铵的规模不大的主要原因。因此，需要寻找一种简单且成本低的方法来对该滤饼进行有效处理。
发明内容
本发明的目的在于提供一种工艺简单、能耗低、设备适应性广、生产成本低的方法来有效处理湿法磷酸生产工业级磷酸一铵过程中所产生的氨化料浆过滤滤饼。
本发明通过下列技术方案实现：一种生产磷酸铵镁缓释肥料的方法，其特征在于以湿法磷酸生产工业级磷酸一铵过程中所产生的氨化料浆过滤滤饼为原料，经过下列工艺步骤：
A、用湿法磷酸生产工业级磷酸一铵过程中所产生的氨化料浆过滤滤饼，按滤饼中的水溶性P:轻烧氧化镁粉中的MgO＝1～1.4:1的摩尔比，加入轻烧氧化镁粉，10～60转/分钟的搅拌速度下，搅拌反应1～3分钟，即得反应物料； 
或者，用湿法工业级磷酸一铵结晶母液或该母液的浓缩液，与氨化料浆过滤滤饼进行混合调浆，使混合料浆含液量为60～80%质量比，使混合料浆具有良好的流动性，再在混合料浆中，按混合料浆中的水溶性P:轻烧氧化镁粉中的MgO＝1～1.4:1的摩尔比，加入轻烧氧化镁粉，以960～1400转/分的搅拌速度，搅拌反应6～12秒，即得反应物料；
B、将A步骤所得反应物料静置熟化1～2天，得固化疏松的块状物；
C、将B步骤所得块状物经常规破碎、干燥、筛分后，得磷酸铵镁缓释肥料产品。
所述A步骤中氨化料浆过滤滤饼为现有各种湿法磷酸生产磷酸一铵过程中所产生的氨化料浆过滤后的膏状物料。
所述A步骤中加入的轻烧氧化镁粉为用菱镁矿煅烧得到的以活性氧化镁为主要成分的产品。
本发明的技术难点在于如何对湿法磷酸生产磷酸一铵过程中所产生的氨化料浆过滤滤饼中的主要成分为磷酸一铵的液相进行有效处理。通过加入轻烧氧化镁粉后，使液态的磷酸一铵及一部分游离水与氧化镁反应生成固态的一水或六水磷酸铵镁，同时利用反应过程中放出的反应热蒸发部分游离水，使物料逐渐由膏状熟化、固化为舒松的块状物，并大幅降低物料中的游离水分、大幅提升物料的干燥软化点，进而使后序的干燥、破碎变为简单易行，最终获得以磷酸铵镁为主要成分的优质缓释肥料。
本发明具有下列优点和效果：
1、生产工艺简单：只需在氨化料浆过滤滤饼中加入轻烧氧化镁粉，即可在简单的搅拌过程中完成反应，再通过简单的堆存熟化过程，即可得到磷酸铵镁半成品。
2、产品易于粉碎及干燥：通过在氨化料浆过滤滤饼中加入轻烧氧化镁粉后，使氨化料浆与氧化镁反应生成一水或六水磷酸铵镁，从而解决了氨化料浆过滤滤饼粘度大、含水率高、干燥软化点低（约180℃），难于进行普通干燥、难于粉碎，只能用低于180℃度的风温进行喷雾干燥或旋转闪蒸方法干燥，从而带来投资大，能耗极高但生产效率却很低的技术难题。
3.产品肥效性能优异：由于磷酸铵镁在水中的溶解度不大，因此它是一种肥效十分优异的缓释肥，特别适合用作底肥。在长达一年以上肥效期内，它可以稳定地给植物提供氮、磷及镁等元素，而且使用量仅是传统磷肥（如磷铵）的1/2～1/3，即可获得满意的肥效。
4. 生产成本低廉，经济效益显著：本工艺使用的原料为湿法磷酸生产工业级磷酸一铵过程中所产生的氨化料浆过滤滤饼，及用菱镁矿煅烧得到的以活性氧化镁为主要成分的轻烧氧化镁粉，原料价格低廉，加之处理后的干燥能耗低，因此，每吨磷酸铵镁的成本只是农用级磷酸一铵的2/3，但产品市场销售价却比磷酸一铵高。
5.社会效益显著：由于磷酸铵镁的使用量仅为传统肥料的1/2～1/3，且使用效果明显，为解决磷资源日趋紧张，充分并有效利用磷资源，提供一条可靠的技术途径。
总之，通过本发明首先使氨化料浆过滤滤饼中的液态磷酸一铵与氧化镁反应后生成固态的磷酸铵镁，其次利用两者反应放出的反应热将一部分水分带走，其三就是使磷酸铵镁在熟化过程中进一步将氨化料浆过滤滤饼中的其余游离水转化为结晶水，大幅降低了熟化后的磷酸铵镁半成品的含液率及含水率，使物料由原来的粘稠浆状转变为舒松块状，物料的干燥软化点也得到大幅提高，物料极易粉碎和干燥，只需用普通的回转窑、高温旋转闪蒸等干燥设备，即可进行高效率、低能耗的干燥，再经常规破碎，即可得到优质的具有缓释作用的磷酸铵镁肥料，且易于规模化生产。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步描述。
实施例1
A、取如专利CN 102020256 B所述的方法用湿法磷酸生产工业级磷酸一铵过程中所产生的氨化料浆过滤滤饼（其中：总 P2O5 23.94%；水溶P2O513.87%；MgO 0.82%；N4.30%；）100千克,置于搅拌器中，加入轻烧氧化镁粉(含MgO 75.40%)10.5千克，在30转/分钟的搅拌速度下，搅拌反应2分钟，得反应物料；
B、将A步骤所得物料放出, 静置熟化1天，使其反应完全，固化为疏松的块状物。
C、将B步骤熟化后的物料干燥破碎后得磷酸铵镁缓释肥料产品66.8千克（其中：有效P2O5 34.73%；MgO 12.74%；N6.08% ）。
实施例2
A、取如专利CN 102020256 B所述的方法用湿法磷酸生产工业级磷酸一铵过程中所产生的氨化料浆过滤滤饼（其中：总 P2O5 23.94%；水溶P2O513.87%；MgO 0.82%；N4.30%；）100千克,置于搅拌器中，加入轻烧氧化镁粉(含MgO 75.40%)14.6千克，在40转/分钟的搅拌速度下，搅拌反应3分钟，得反应物料；
B、将A步骤所得物料放出, 静置熟化1天，使其反应完全，固化为疏松的块状物。
C、将B步骤熟化后的物料干燥破碎后得磷酸铵镁缓释肥料产品69.6千克（其中：有效P2O5 33.30%；MgO 16.66%；N5.70% ）。
实施例3
A、取CN 102020256 B所述的用湿法磷酸生产工业级磷酸一铵过程中所产生的氨化料浆过滤滤饼100千克，该滤饼中：P2O5 23.94%；水溶性P2O5　13.87%；MgO 0.82%；N4.30%；加入含P2O5 20.38；N 8.49；MgO 0.25%的CN 102020256 B所述的用湿法磷酸生产工业级磷酸一铵过程中所产生的结晶母液10千克调浆，得含液量为66%质量比的混合料浆，再在混合料浆中加入12千克轻烧氧化镁粉(含MgO 75.40%)，在搅拌速度为960转/分钟的高速搅拌条件下，搅拌反应12秒，得混合物料；
B、将A步骤所得混合物料放出，静置熟化2天，使其反应完全，并固化为疏松的块状物；
C、将B步骤的块状物经常规干燥、破碎后，得74.5千克磷酸铵镁缓释肥料产品，其中：有效P2O5 33.81；MgO 12.93%；N6.53%。
实施例4
A、取CN 102020256 B所述的用湿法磷酸生产工业级磷酸一铵过程中所产生的氨化料浆过滤滤饼100千克，该滤饼中：P2O5 23.94%；水溶性P2O5　13.87%；MgO 0.82%；N4.30%；加入含P2O5 20.38；N 8.49；MgO 0.25%的CN 102020256 B所述的用湿法磷酸生产工业级磷酸一铵过程中所产生的结晶母液15千克调浆，得含液量为70%质量比的混合料浆，再在混合料浆中加入12千克轻烧氧化镁粉(含MgO 75.40%)，在搅拌速度为1400转/分钟的高速搅拌条件下，搅拌反应6秒，得混合物料；
B、将A步骤所得混合物料放出，静置熟化2天，使其反应完全，并固化为疏松的块状物；
C、将B步骤的块状物经常规干燥、破碎后，得83.4千克磷酸铵镁缓释肥料产品，其中：有效P2O5 31.36；MgO 16.83%；N6.17%。

Claims (3)

1.一种生产磷酸铵镁缓释肥料的方法，其特征在于包括下列工艺步骤：
A、用湿法磷酸生产工业级磷酸一铵过程中所产生的氨化料浆过滤滤饼，按滤饼中的水溶性P:轻烧氧化镁粉中的MgO＝1～1.4:1的摩尔比，加入轻烧氧化镁粉，10～60转/分钟的搅拌速度下，搅拌反应1～3分钟，即得反应物料；
或者，用湿法工业级磷酸一铵结晶母液或该母液的浓缩液，与氨化料浆过滤滤饼进行混合调浆，使混合料浆含液量为60～80%质量比，使混合料浆具有良好的流动性，再在混合料浆中，按混合料浆中的水溶性P:轻烧氧化镁粉中的MgO＝1～1.4:1的摩尔比，加入轻烧氧化镁粉，以960～1400转/分的搅拌速度，搅拌反应6～12秒，即得反应物料；
B、将A步骤所得反应物料静置熟化1～2天，得固化疏松的块状物；
C、将B步骤所得块状物经常规破碎、干燥、筛分后，得磷酸铵镁缓释肥料产品。
2.如权利要求1所述的生产磷酸铵镁缓释肥料的方法，其特征在于所述A步骤中氨化料浆过滤滤饼为现有各种磷铵生产工艺中湿法磷酸氨化料浆过滤后的膏状物料。
3.如权利要求1所述的生产磷酸铵镁缓释肥料的方法，其特征在于所述A步骤中加入的轻烧氧化镁粉为用菱镁矿煅烧得到的以活性氧化镁为主要成分的产品。
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