CN104609919B - 一种低成本制造大量元素水溶肥料的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种低成本制造大量元素水溶肥料的方法，其步骤如下：(1)将磷酸铵加入溶化槽，形成磷酸铵料浆I和磷酸铵料浆II；(2)将磷酸铵料浆I送入混合器，形成共溶料浆I和共溶料浆II；(3)在造粒机内投入底料；(4)将共溶料浆I送入管式反应器，形成半成品物料III；(5)半成品物料III经干燥、筛分、冷却，得到大量元素水溶肥料；(6)将磷酸铵料浆II与共溶料浆II一起送入配浆槽，制得共溶料浆IV；(7)在造粒机内投入底料；(8)将共溶料浆IV送入管式反应器，形成半成品物料VI；(9)将半成品物料VI经干燥、筛分、冷却，得到常规复合肥料。本发明减少了生产工序、缩短了工艺流程，具有投资少，能耗低的显著优势。

Description

一种低成本制造大量元素水溶肥料的方法

技术领域

本发明涉及肥料领域，特别涉及一种低成本制造大量元素水溶肥料的方法。

背景技术

水溶肥料，是一种可以完全溶于水的多元复合肥料，包括大量元素水溶肥料(又分中量元素型和微量元素型)、微量元素水溶肥料、含氨基酸水溶肥料、含腐植酸水溶肥料等。水溶肥料的共同特点是能迅速地溶解于水中，更容易被作物吸收，其吸收利用率相对较高，难溶或不溶性残渣少，可以应用于冲施、滴灌等农业设施，实现水肥一体化，有省水、省肥、省工的效能。

目前，大量元素水溶肥料的生产方法，国内主要有：一是将“湿法磷酸”通过净化除去大量的杂质离子，达到纯度较高的工业级磷酸(H₂PO₄)之后(或采用“热法”生产的高纯度磷酸)，再与钾盐反应生产出磷酸二氢钾(KH₂PO₄)产品，然后将磷酸二氢钾与其它可溶性氮盐、钾盐等原料，通过“复混”或“掺混”装置生产水溶肥料。二是将“湿法磷酸”用氨中和生成磷酸一铵溶液，再将磷酸一铵溶液(或将固态磷酸一铵加水加热溶解)，然后进行冷却结晶分离出高纯度的磷酸一铵晶体，并通过干燥、粉碎等工序生产出高纯度的磷酸一铵，再与其它可溶性氮盐、钾盐等原料，通过“复混”或“掺混”装置生产水溶肥料。国外主要是在硝酸萃取磷矿生产硝酸磷肥的过程中，同时添加其它可溶性的氮盐和钾盐，生产粉状或粒状的大量元素水溶肥料。

大量元素水溶肥料的制造方法，无论是国外的工艺技术或是国内的工艺技术，包括“湿法磷酸”的净化工艺技术、硝酸磷肥的生产工艺技术和磷酸铵盐溶解再结晶分离的技术等，普遍存在可溶性磷酸盐的生产工序多、流程长、投资大、能耗高，导致水溶肥料的生产成本高等突出的问题。

为此，如何降低水溶肥料的制造成本，是当前大量元素水溶肥料领域急需解决的技术难题。

发明内容

本发明的目的，是针对目前普遍存在的大量元素水溶肥料的制造成本高等突出问题，提供一种可溶性磷酸盐的生产工序少、流程短、投资少、能耗低的大量元素水溶肥料的制造方法。

本发明的上述目的是通过以下技术方案达到的：

一种低成本制造大量元素水溶肥料的方法，其步骤如下：

(1)将重量(干基，下同)占原料总重量20-35％的磷酸铵加入溶化槽，加入适量的水(或用装置内的洗涤液)制成磷酸铵料浆(或磷酸与合成氨反应得到的料浆)，控制含水量为25-35％，并用蒸汽加热(或保温)至90-100℃，然后送入第一沉降槽，并在第一沉降槽中停留0.3-2小时，使第一沉降槽50％液位以上的磷酸铵料浆中≥80％的水不溶物沉降到50％液位以下的磷酸铵料浆中，形成50％液位以上的磷酸铵料浆I和50％液位以下的磷酸铵料浆II；

(2)将步骤(1)所得50％液位以上的磷酸铵料浆I送入第二沉降槽的混合器，同时按磷酸铵料浆I∶氮肥(尿素、硝铵或改性硝铵)＝(80∶20)-(60∶40)的重量比，将氮肥(尿素、硝铵或改性硝铵)加入第二沉降槽的混合器，经充分混合后形成共溶料浆，进入第二沉降槽，控制共溶料浆含水量为10-25％，温度80-130℃，在第二沉降槽中停留0.3-2小时，使第二沉降槽50％液位以上共溶料浆中≥70％的水不溶物沉降到50％液位以下的共溶料浆中，形成50％液位以上的共溶料浆I和50％液位以下的共溶料浆II；

(3)在造粒装置I的造粒机内投入底料(底料配方根据不同规格的品种确定)，造粒装置I的造粒机内底料的循环量达到将要投入管式反应器共溶料浆I、合成氨和硫酸总量的2-4倍，起动造粒装置I的造粒返料系统，并对该造粒返料系统进行预热至底料温度达到70-80℃；

(4)将步骤(2)所得共溶料浆I送入造粒装置I的管式反应器，同时在造粒装置I的管式反应器中分别加入产品配方中所需的合成氨和硫酸(合成氨和硫酸等在管式反应器中进行反应)，形成的高温料浆内，经喷头喷洒在步骤(3)所述装有底料的造粒装置I的返料床上，同时在造粒返料系统中加入产品配方所需的钾肥(包括可溶性钾盐、可溶性钙盐、可溶性镁盐和/或可溶性锌盐)，并加入产品配方中所需的用于制备共溶料浆I剩余的氮肥(尿素、硝铵或改性硝铵)，形成含水量2-4％的半成品物料III；

(5)将步骤(4)所得的半成品物料III经干燥(来自燃烧炉的热气温度为100-350℃，干燥后产品的温度为65-80℃)、筛分(上下层筛网的孔径分别为4.75和2.00mm)、冷却(产品冷却后为≤50℃)等工序，得到粒径为2-4.75mm的大量元素水溶肥料；

(6)在步骤(2)进行的同时，将步骤(1)所得磷酸铵料浆II，与步骤(2)所得的共溶料浆II一起送入配浆槽，并在配浆槽中按磷酸铵料浆II∶氮肥(尿素、硝铵或改性硝铵)＝(80∶20)-(60∶40)的重量比，同时加入氮肥(尿素、硝铵或改性硝铵)，通过搅拌将物料混合均匀，并保温80-130℃，制得共溶料浆IV；

(7)在步骤(3)进行的同时，在造粒装置II的造粒机内投入底料(底料配方根据不同规格的品种确定)，造粒装置II的造粒机内底料的循环量达到将要投入管式反应器的共溶料浆IV、合成氨和硫酸总量的2-4倍；起动造粒装置II的造粒返料系统，并对系统进行预热至底料温度达到70-80℃；

(8)将步骤(6)所得共溶料浆IV送入造粒装置II的管式反应器，同时在造粒装置II的管式反应器中加入合成氨(合成氨和磷酸一铵在管式反应器中进行反应)，或/和在造粒装置II的管式反应器中加入硫酸(硫酸与氨反应)，形成的高温料浆经喷头喷洒在步骤(7)所述装有底料的造粒装置II的返料床上，同时在其造粒返料系统中加入产品配方所需的钾盐，并加入产品配方所需的用于制备磷酸铵料浆II剩余的磷酸铵和产品配方中所需的用于制备共溶料浆II剩余的氮肥(尿素、硝铵或改性硝铵)，形成含水量2-4％的半成品物料VI；

(9)将步骤(8)所得的半成品物料VI经干燥(来自燃烧炉的热气温度为100-350℃，干燥后产品的温度为65-80℃)、筛分(上下层筛网的孔径分别为4.75和2.00mm)、冷却(产品冷却后为≤50℃)等工序，得到粒径为2-4.75mm的常规复合肥产品。

一种优选技术方案，其特征在于：所述造粒装置I和造粒装置II分别为复合肥转鼓造粒装置I和复合肥转鼓造粒装置II。

一种优选技术方案，其特征在于：所述步骤(1)中所述磷酸铵包括磷酸一铵和/或磷酸二铵；所述磷酸铵料浆通过磷酸铵与系统内部的洗涤液配制或者通过磷酸加入系统内部的洗涤液并与合成氨反应得到；所述的系统内部的洗涤液由进入尾气洗涤系统的工艺水加入重量占硫酸原料总重量5-20％的硫酸，吸收装置生产过程中固体物料处理过程中的粉尘、未反应的氨而形成，其组成包括：磷酸铵(磷酸一铵、磷酸二)、氮肥(尿素、硝铵或改性硝铵)、钾肥(可溶性钾盐、可溶性钙盐、可溶性镁盐和/或可溶性锌盐)、硫酸铵、硫酸等。

一种优选技术方案，其特征在于：所述步骤(2)中所述氮肥为尿素、硝铵或改性硝铵(可以是硝铵磷)，所述步骤(4)中所述钾肥为可溶性钾盐、可溶性钙盐、可溶性镁盐和/或可溶性锌盐。

一种优选技术方案，其特征在于：所述步骤(1)中所述磷酸铵料浆I含有≤20％的水不溶物；所述磷酸铵料浆II含有≥80％的水不溶物；所述步骤(2)中所述共溶料浆I含有≤30％的水不溶物，所述共溶料浆II含有≥70％的水不溶物。

一种优选技术方案，其特征在于：所述步骤(5)中所述半成品物料III的干燥通过来自燃烧炉的热气进行，温度为100-350℃，干燥后产品的温度为65-80℃；所述筛分采用上下层筛网，孔径分别为4.75和2.00mm；所述冷却后产品的温度为≤50℃。

一种优选技术方案，其特征在于：所述步骤(9)中所述半成品物料VI的干燥是通过来自燃烧炉的热气进行，温度为100-350℃，干燥后产品的温度为65-80℃；所述筛分通过上下层筛网进行，孔径分别为4.75和2.00mm；所述冷却后的产品温度为≤50℃。

有益效果

本发明的低成本制造大量元素水溶肥料的方法是在一定量的中水(正常生产中用生产装置内部的洗涤液)制成磷酸铵料浆(或磷酸与合成氨反应得到的料浆)，通过较短时间的自然沉降，使磷酸铵中的水溶物与水不溶物实现较好的分层，然后将水不溶物含量较少的磷酸铵料浆，加入适量的氮素(尿素、硝铵或改性硝铵)形成共溶料浆，再通过较短时间的自然沉降，使共溶料浆中的水溶物与水不溶物实现良好的分层，最后将水不溶物含量很低的共溶料浆送去造粒装置生产大量元素水溶肥料；水不溶物含量较高的共溶料浆，与水不溶物含量较多的磷酸铵料浆一起送去配浆槽，并按配浆槽中磷酸铵与氮素(尿素、硝铵或改性硝铵)的比例要求，同时加入氮素(尿素、硝铵或改性硝铵)，通过搅拌将物料混合均匀，制得共溶料浆送去另一套造粒装置生产常规复合肥料。

本发明的低成本制造大量元素水溶肥料的方法，可采用两套传统的复合肥转鼓造粒装置(包括预中和工艺和管式反应器工艺)联产大量元素水溶肥料和复合肥料。例如：10万吨/年装置可与60万吨/年装置配套，联产10万吨/年的大量元素水溶肥料和60万吨/年的复合肥料。从而可比较经济地实现磷资源的合理分级使用，提高不可再生磷资源的使用价值。

本发明所生产的大量元素水溶肥料，水不溶物(残渣)含量可以达到≤0.5％，较大幅度地高于国家的NY1107-2010标准(≤5.0％)；能够更好地适应滴灌施肥等农业设施的需要，更好地满足水肥一体化的要求。

本发明的低成本制造大量元素水溶肥料的方法，还具有如下几个突出的优点：

①大量元素水溶肥料产品中的水不溶物(残渣)主要来源于磷素的生产原料，由于本发明的方法可采用“湿法磷酸”生产的磷酸铵(具有生产成本较低、市场化程度高，运输方便等优点)、或磷酸与氨反应得到的料浆作为大量元素水溶肥料的磷素生产原料，与国内采用磷酸二氢钾、工业级磷酸一铵(通过热法磷酸或净化湿法磷酸生产的高纯度磷酸一铵；通过将湿法磷酸生产的磷酸一铵溶解、冷却、结晶、过滤、干燥、粉碎等工序生产的高纯度磷酸一铵)作为磷素原料，采用“复混”或“掺混”装置生产水溶肥料的技术比较，可较大幅度地减少生产成本、节能降耗，并可提高产品的物性质量(产品的颗粒强度更高、防结块性能更好)。

②与国内外目前采用将“湿法磷酸”通过净化，达到纯度较高的工业级磷酸(H₂PO₄)作为大量元素水溶肥料的磷素生产原料，或采用硝酸萃取磷矿生产硝酸磷肥作为大量元素水溶肥料的技术比较，减少了生产工序、缩短了工艺流程，具有投资少，能耗低的显著优势。

下面通过附图和具体实施方式对本发明做进一步说明，但并不意味着对本发明保护范围的限制。

附图说明

图1是本发明低成本制造大量元素水溶肥料的方法的工艺流程示意图。

具体实施方式

实施例1：

“17-18-17”大量元素水溶肥料(中量元素型)，配套15-23-10(其配方是：N＝10.61％，P₂O₅＝46.55％的磷酸一铵165.37kg/t，不足的P₂O₅由制备17-18-17水溶肥料过程中，第一沉降槽的磷酸铵料浆II和第二沉降槽的共溶料浆II的混合料浆中的磷酸铵提供；N＝32.00％，P₂O₅＝4.00％的硝铵磷219.68kg/t；K₂O＝50％的硫酸钾199.65kg/t；N＝81.94％的合成氨38.38kg/t；H₂SO₄＝98％的硫酸70.38kg/t)复合肥料的制备。

原料：

磷酸一铵：N＝10.61％，P₂O₅＝46.55％，水溶物＝81.00％，水不溶物＝17.00％，水＝2.00％；

硝铵磷：N＝32.00％，P₂O₅＝4.00％，水不溶物≤0.01％，水＝1.00％；

硝酸钙：N＝13％，可溶性(钙+镁)＝15％，水不溶物≤0.01％，水＝4.00％；

硝酸钾：N＝13.5％，K₂O＝44.5％，水不溶物≤0.01％，水＝1.00％；

合成氨：N＝81.94％，水不溶物≤0.001％，水＝0.50％；

硫酸钾：K₂O＝50％，水不溶物≤0.01％，水＝1.00％；

硫酸：H₂SO₄＝98％，水不溶物≤0.001％，水＝2.00％。

如图1所示，是本发明低成本制造大量元素水溶肥料的方法的工艺流程示意图。

步骤如下：

(1)将磷酸一铵(干基)以30.37t/h的流量加入溶化槽，加水(正常生产中用装置内部洗涤液)，然后用蒸汽加热溶化，控制含水量25-35％，温度90-100℃，形成固液相分散均匀的磷酸一铵料浆，通过常规分析，所得磷酸一铵料浆的含水量＝28％，将磷酸一铵料浆送到第一沉降槽中，控制停留时间0.3-2小时，使沉降槽50％液位以上的磷酸一铵料浆中的水不溶物80％沉降到50％液位以下的磷酸一铵料浆中，形成50％液位以上的磷酸一铵料浆I(含水31.11％，含水不溶物2.77％)和50％液位以下的磷酸一铵料浆II(含水25.46％，含水不溶物20.43％)。

(2)将步骤(1)所得的磷酸一铵料浆I以18.60t/h的流量送入第二沉降槽的混合器，按磷酸一铵料浆I∶硝铵磷＝(80∶20)-(60∶40)的重量比，同时将硝铵磷(干基)以4.49t/h的流量加入第二沉降槽的混合器，经充分混合后形成共溶料浆，进入第二沉降槽，控制共溶料浆含水量10-25％，温度80-130℃，用常规方法分析，得出第二沉降槽的共溶料浆含水量＝25.01％，将共溶料浆在第二沉降槽中控制停留0.3-2小时，使第二沉降槽50％液位以上共溶料浆中的水不溶物70％沉降到50％液位以下的共溶料浆中，形成50％液位以上的共溶料浆I(水25.41％，水不溶物0.68％)和50％液位以下的共溶料浆II(水24.62％，水不溶物3.73％)。

(3)在10万吨/年的复合肥转鼓造粒装置I(包括预中和工艺和管式反应器工艺)的造粒机内按“17-18-17”品种的配方要求投入底料(15.71N％，42.40P₂O₅％的磷酸铵414.14kg/t；硝酸钙67.08kg/t，硝铵磷135.93kg/t，硝酸钾382.85kg/t)，并使底料的循环量达到24-47吨/时，起动复合肥转鼓造粒装置I的造粒返料系统，并对该造粒返料系统进行预热至底料温度达到70-80℃。

(4)将步骤(2)所得共溶料浆I以11.39t/h的流量送入造粒装置I的管式反应器，同时在管式反应器中加入合成氨(干基)0.42t/h(氨和磷酸一铵等在管式反应器中进行反应)，形成一定压力的高温料浆在装有底料的造粒机内，经喷头喷洒在返料床上；同时在造粒装置I的造粒返料系统中以1.08t/h的流量加入硝酸钙(干基)，以6.33t/h的流量加入硝酸钾(干基)，在造粒机内的固体物料随着筒体的转动，在高温料浆均匀的喷洒时通过涂布和粘结作用，在不断滚动中形成含水量2-4％的半成品物料III。

(5)将步骤(4)所得的半成品物料III经干燥(用来自燃烧炉的热气进行，温度为100-350℃，干燥后产品的温度为70-80℃)、筛分(上下层筛网的孔径分别为4.75和2.00mm)、冷却(产品冷却后为≤50℃)工序，得到粒径为2-4.75mm的大量元素水溶肥料(中量元素型)产品16.68t/h(产品质量主要指标为：N＝16.90％，P₂O₅＝18.10％，K₂O＝17.04％，总养分＝52.04％，水分1.5％，中量元素(钙+镁)＝1.01％，水不溶物＝0.48％)。

(6)在步骤(2)进行的同时，将步骤(1)所得磷酸一铵料浆II(水25.46％，水不溶物20.43％)以22.73t/h的流量，与步骤(2)所共溶料浆II(水24.62％，水不溶物3.73％)以11.75t/h的流量一起送入配浆槽，并按磷酸一铵料浆II∶硝铵磷＝(80∶20)-(60∶40)的比例要求，同时加入硝铵磷(干基)6.46t/h，通过搅拌将物料混合均匀，并保温80-130℃，制得共溶料浆IV。

(7)在步骤(3)进行的同时，在复合肥转鼓造粒装置II的造粒机内按“15-23-10”品种的配方加入底料(13.52N％，44.88P₂O₅％的磷酸铵320.50kg/t；21.00N％的硫酸铵94.80kg/t；N＝10.61％，P₂O₅＝46.55％的磷酸一铵165.37kg/t，硝铵磷219.68kg/t，硫酸钾199.65kg/t)，并在底料的循环量达到99-197吨/时，起动复合肥转鼓造粒装置II的造粒返料系统，并对该造粒返料系统进行预热至底料温度达到70-80℃。

(8)将步骤(6)得到的共溶料浆IV以40.93t/h的流量送入复合肥转鼓造粒装置II的管式反应器，同时在管式反应器中以3.05t/h的流量加入合成氨(干基)，并以5.51t/h的流量加入硫酸(干基)(合成氨和硫酸及磷酸一铵等在管式反应器中进行反应)，形成一定压力的高温料浆经喷头喷洒在装有底料的造粒机的返料床上。同时在复合肥转鼓造粒装置II的造粒返料系统中，以15.80t/h的流量加入硫酸钾(干基)，以12.95t/h的流量加入步骤(1)制备磷酸一铵料浆II按产品配方要求剩余的磷酸一铵(干基)，以8.68t/h的流量加入步骤(2)制备共溶料浆II按产品配方要求剩余的硝铵磷(干基)，在复合肥转鼓装置II的造粒机内的固体物料随着筒体的转动，在高温料浆均匀的喷洒时通过涂布和粘结作用，在不断滚动中形成含水量2-4％的半成品物料VI。

(9)将步骤(7)所得的半成品物料VI经干燥(用来自燃烧炉的热气进行，温度为100-350℃，干燥后产品的温度为70-80℃)、筛分(上下层筛网的孔径分别为4.75和2.00mm)、冷却(产品冷却后为≤50℃)工序，得到粒径为2-4.75mm的常规复合肥料产品79.90t/h(产品质量主要指标为：N＝15.14％，P₂O₅＝22.99％，K₂O＝10.00％，总养分＝48.12％，水分1.5％)。

实施例2：

“17-17-17”大量元素水溶肥料(微量元素型)，配套20-18-12(其配方是：N＝10.39％，P₂O₅＝48.00％的磷酸一铵165.83kg/t，不足的P₂O₅由制备17-17-17水溶肥料过程中，第一沉降槽的磷酸铵料浆II和第二沉降槽的共溶料浆II的混合料浆中的磷酸铵提供；N＝46.00％的尿素266.67kg/t；K₂O＝60％的氯化钾200.21kg/t；N＝81.94％的合成氨46.33kg/t；H₂SO₄＝98％的硫酸105.11kg/t)复合肥料的制备。

原料：

磷酸一铵：N＝10.39％，P₂O₅＝48.00％，水溶物＝78.79％，水不溶物＝19.21％，水＝2.00％；

尿素：N＝46.00％，水不溶物≤0.01％，水＝1.00％；

硫酸锌：Zn＝35％，水不溶物≤0.01％，水＝1.00％；

氯化钾：K₂O＝60.00％，水不溶物≤0.01％，水＝1.00％；

合成氨：N＝81.94％，水不溶物≤0.001％，水＝0.50％；

硫酸：H₂SO₄＝98％，水不溶物≤0.001％，水＝2.00％。

如图1所示，是本发明低成本制造大量元素水溶肥料的方法的工艺流程示意图。

步骤如下：

(1)将磷酸一铵(干基)以23.44t/h的流量加入溶化槽，加水(正常生产中用装置内部洗涤液)并用蒸汽加热溶化，控制含水量25-35％，温度90-100℃，形成固液相分散均匀的磷酸一铵料浆，用常规方法分析，得到的磷酸一铵料浆的含水量＝29％，将磷酸一铵料浆送到第一沉降槽中，控制停留时间0.3-2小时，使沉降槽50％液位以上的磷酸一铵料浆中水不溶物的80％自然沉降到50％液位以下的酸一铵料浆中，形成50％液位以上的磷酸一铵料浆I(含水32.63％，含水不溶物3.13％)和50％液位以下的磷酸一铵料浆II(含水26.09％，含水不溶物22.55％)。

(2)将步骤(1)所得的磷酸一铵料浆I以14.38t/h的流量送入第二沉降槽的混合器，按磷酸一铵料浆I∶尿素＝(80∶20)-(60∶40)的重量比，同时将尿素(干基)以5.95t/h的流量加入第二沉降槽的混合器，经充分混合后形成共溶料浆，进入第二沉降槽，控制共溶料浆含水量10-25％，温度80-130℃，用常规分析方法，得到第二沉降槽的共溶料浆含水量＝24.86％，将共溶料浆在第二沉降槽中控制停留0.3-2小时，使沉降槽50％液位以上共溶料浆中的水不溶物70％沉降到50％液位以下的共溶料浆中，形成50％液位以上的共溶料浆I(水23.38％，水不溶物0.67％)和50％液位以下的共溶料浆II(水22.67％，水不溶物3.70％)。

(3)在10万吨/年的复合肥转鼓造粒装置I(包括预中和工艺和管式反应器工艺)的造粒机内按“17-17-17”品种的配方要求投入底料(17.1N％，49.6P₂O₅％的磷酸铵350.22kg/t；21N％的硫酸铵158.58kg/t；N＝46.00％的尿素194.92kg/t，氯化钾289.52kg/t，硫酸锌6.76kg/t)，并使底料的循环量达到25-51吨/时，起动复合肥转鼓造粒装置I的造粒返料系统，并对该造粒返料系统进行预热至底料温度达到70-80℃。

(4)将步骤(2)所得共溶料浆I以10.03t/h的流量送入步骤(3)所述复合肥转鼓造粒装置I的管式反应器，同时以1.01t/h的流量在管式反应器中加入合成氨(干基)，以1.78t/h的流量加入硫酸(干基)，形成一定压力的高温料浆经喷头喷洒在步骤(3)所述复合肥转鼓造粒装置I中装有底料的造粒机的返料床上；同时在复合肥转鼓造粒装置I的造粒返料系统中以0.10t/h的流量加入硫酸锌(干基)，以4.41t/h的流量加入氯化钾(干基)，在造粒机内的固体物料随着筒体的转动，在高温料浆均匀的喷洒时通过涂布和粘结作用，在不断滚动中形成含水量2-4％的半成品物料III；

(5)将步骤(4)所得的半成品物料III经干燥(通过来自燃烧炉的热气进行，温度为100-200℃，干燥后产品的温度为65-75℃)、筛分(上下层筛网的孔径分别为4.75和2.00mm)、冷却(产品冷却后为≤50℃)工序，得到粒径为2-4.75mm的大量元素水溶肥料(微量元素型)产品15.40t/h(产品质量主要指标为：N＝17.60％，P₂O₅＝16.70％，K₂O＝16.70％，总养分＝51.01％，微量元素Zn＝0.25％，水分1.5％，水不溶物＝0.46％)。

(6)在步骤(2)进行的同时，将步骤(1)所得磷酸一铵料浆II以17.98t/h的流量，与步骤(2)所得共溶料浆II以10.35t/h的流量一起送入配浆槽，并按磷酸一铵料浆II∶硝铵磷＝80∶20-60∶40的比例要求，同时以5.95t/h的流量加入尿素(干基)，通过搅拌将物料混合均匀，并保温80-130℃，制得共溶料浆IV。

(7)在步骤(3)进行的同时，在复合肥转鼓造粒装置II的造粒机内按“20-18-12”品种的配方要求投入底料(13.11N％，44.56P₂O₅％的磷酸铵225.71kg/t；21.00N％的硫酸铵141.58kg/t；磷酸一铵165.83kg/t，尿素266.67kg/t，氯化钾200.21kg/t)，并使底料的循环量达到99-197吨/时，起动复合肥转鼓造粒装置II的造粒返料系统，并对该造粒返料系统进行预热至底料温度达到70-80℃。

(8)将步骤(6)得到的共溶料浆IV以34.28t/h的流量送入复合肥转鼓造粒装置II的管式反应器，同时在管式反应器中以4.04t/h的流量加入合成氨(干基)，以9.03t/h的流量加入硫酸(干基)，形成一定压力的高温料浆经喷头喷洒在步骤(3)所述复合肥转鼓造粒装置II中装有底料的造粒机的返料床上，同时在在复合肥转鼓造粒装置II的造粒返料系统中以17.37t/h的流量加入氯化钾(干基)，以14.25t/h的流量加入步骤(1)制备磷酸一铵料浆II按产品配方要求剩余的磷酸一铵(干基)，以15.05t/h的流量加入步骤(2)制备的共溶料浆II按产品配方要求剩余的尿素(干基)，在复合肥转鼓造粒装置II的造粒机内的固体物料随着筒体的转动，在高温料浆均匀的喷洒时通过涂布和粘结作用，在不断滚动中形成含水量2-4％的半成品物料VI。

(9)将步骤(7)所得的半成品物料VI经干燥(通过来自燃烧炉的热气进行，温度为100-200℃，干燥后产品的温度为65-75℃)、筛分(上下层筛网的孔径分别为4.75和2.00mm)、冷却(产品冷却后为≤50℃)工序，得到粒径为2-4.75mm的常规复合肥料产品87.69t/h(产品质量主要指标为：N＝19.96％，P₂O₅＝18.04％，K₂O＝12.03％，总养分＝50.03％，水分1.5％)。

Claims (7)

1.一种低成本制造大量元素水溶肥料的方法，其步骤如下：

(1)将重量占原料总重量20-35％的磷酸铵加入溶化槽，加入适量的水制成磷酸铵料浆，控制含水量为25-35％，并用蒸汽加热至90-100℃，然后送入第一沉降槽，并在第一沉降槽中停留0.3-2小时，使第一沉降槽50％液位以上的磷酸铵料浆中≥80％的水不溶物沉降到50％液位以下的磷酸铵料浆中，形成50％液位以上的磷酸铵料浆I和50％液位以下的磷酸铵料浆II；

(2)将步骤(1)所得50％液位以上的磷酸铵料浆I送入第二沉降槽的混合器，同时按磷酸铵料浆I与氮肥之间的重量比为：80∶20或60∶40，将氮肥加入第二沉降槽的混合器，经充分混合后形成共溶料浆，进入第二沉降槽，控制共溶料浆含水量为10-25％，温度80-130℃，在第二沉降槽中停留0.3-2小时，使第二沉降槽50％液位以上共溶料浆中≥70％的水不溶物沉降到50％液位以下的共溶料浆中，形成50％液位以上的共溶料浆I和50％液位以下的共溶料浆II；

(3)在造粒装置I的造粒机内投入底料，造粒装置I的造粒机内底料的循环量达到将要投入管式反应器共溶料浆I、合成氨和硫酸总量的2-4倍，起动造粒装置I的造粒返料系统，并对该造粒返料系统进行预热至底料温度达到70-80℃；

(4)将步骤(2)所得共溶料浆I送入造粒装置I的管式反应器，同时在造粒装置I的管式反应器中分别加入产品配方中所需的合成氨和硫酸，形成的高温料浆内，经喷头喷洒在步骤(3)所述装有底料的造粒装置I的返料床上，同时在造粒返料系统中加入产品配方所需的钾肥，并加入产品配方中所需的用于制备共溶料浆I剩余的氮肥，形成含水量2-4％的半成品物料III；

(5)将步骤(4)所得的半成品物料III经干燥、筛分、冷却工序，得到粒径为2-4.75mm的大量元素水溶肥料；

(6)在步骤(2)进行的同时，将步骤(1)所得磷酸铵料浆II，与步骤(2)所得的共溶料浆II一起送入配浆槽，并在配浆槽中按磷酸铵料浆II与氮肥之间的重量比为：80∶20或60∶40的比例要求，加入氮肥，通过搅拌将物料混合均匀，并保温80-130℃，制得共溶料浆IV；

(7)在步骤(3)进行的同时，在造粒装置II的造粒机内投入底料，造粒装置II的造粒机内底料的循环量达到将要投入管式反应器的共溶料浆IV、合成氨和硫酸总量的2-4倍；启动造粒装置II的造粒返料系统，并对系统进行预热至底料温度达到70-80℃；

(8)将步骤(6)所得共溶料浆IV送入造粒装置II的管式反应器，同时在造粒 装置II的管式反应器中加入合成氨，或/和在造粒装置II的管式反应器中加入硫酸，形成的高温料浆经喷头喷洒在步骤(7)所述装有底料的造粒装置II的返料床上，同时在其造粒返料系统中加入产品配方所需的钾盐，并加入产品配方所需的用于制备磷酸铵料浆II剩余的磷酸铵和产品配方中所需的用于制备共溶料浆II剩余的氮肥，形成含水量2-4％的半成品物料VI；

(9)将步骤(8)所得的半成品物料VI经干燥、筛分、冷却工序，得到粒径为2-4.75mm的常规复合肥料。

2.根据权利要求1所述的低成本制造大量元素水溶肥料的方法，其特征在于：所述步骤(3)中所述造粒装置I为复合肥转鼓造粒装置I。

3.根据权利要求2所述的低成本制造大量元素水溶肥料的方法，其特征在于：所述步骤(7)中所述造粒装置II为复合肥转鼓造粒装置II。

4.根据权利要求3所述的低成本制造大量元素水溶肥料的方法，其特征在于：所述步骤(2)中所述氮肥为尿素、硝铵或硝铵磷，所述步骤(4)中所述钾肥为硫酸钾、硝酸钾和/或氯化钾。

5.根据权利要求4所述的低成本制造大量元素水溶肥料的方法，其特征在于：所述步骤(1)中所述磷酸铵料浆I含有≤20％的水不溶物；所述磷酸铵料浆II含有≥80％的水不溶物；所述步骤(2)中所述共溶料浆I含有≤30％的水不溶物，所述共溶料浆II含有≥70％的水不溶物。

6.根据权利要求5所述的低成本制造大量元素水溶肥料的方法，其特征在于：所述步骤(5)中所述半成品物料III的干燥通过来自燃烧炉的热气进行，温度为100-350℃，干燥后产品的温度为65-80℃；所述筛分采用上下层筛网，孔径分别为4.75和2.00mm；所述冷却后产品的温度为≤50℃。

7.根据权利要求6所述的低成本制造大量元素水溶肥料的方法，其特征在于：所述步骤(9)中所述半成品物料VI的干燥是通过来自燃烧炉的热气进行，温度为100-350℃，干燥后产品的温度为65-80℃；所述筛分通过上下层筛网进行，孔径分别为4.75和2.00mm；所述冷却后的产品温度为≤50℃。