CN108046226A - 一种工业级磷酸二氢铵联产水溶肥的生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种工业级磷酸二氢铵联产水溶肥的生产方法，针对工业一铵母液特性，变废为宝，用于生产高端肥料‑水溶肥，提高养分高端化利用率，增加产品附加值，提高工业级磷酸一铵及水溶肥耦合联产装置效益最大化最终实现工业级磷酸二氢氨与水溶肥耦合生产。

Description

一种工业级磷酸二氢铵联产水溶肥的生产方法
技术领域：
本发明属于农业肥料技术领域，具体涉及一种工业级磷酸二氢铵联产水溶肥的生产方法。
背景技术：
根据农业部全国农业技术推广服务中心数据，我国使用全球6％的水资源、9％的耕地和30％的化肥，同时，产出26％的农产品和养活18.84％的全球人口，水、肥料用量巨大，缺水比缺地更严重。我国灌溉用水约3.6×1012m3/a，缺口大于3.0 ×1011m3/a，灌溉水生产效率1kg/m3，仅为美国、以色列等发达国家的50％左右；我国化肥年用量超过5400wt(折纯)/a，居世界首位，利用率平均只有30％左右，低于发达国家20％以上。这种高耗低效的生产方式，对水资源、肥料资源的浪费极为严重，此外也对环境造成严重的污染，如河流的富营养化，地下水污染，土壤的次生盐碱化等，导致土壤肥力下降，板结等一系列问题。而解决此类问题，发展水溶肥是一种快速有效的方式，水溶肥是一种速效性肥料，水溶性好、无残渣，可以完全溶解于水中，能被作物的根系和叶面直接吸收利用。水溶肥料使用方便，可喷施、冲施，可和喷滴灌结合使用，实现了水肥一体化，有效吸收率高出普通化肥一倍多，可达到80％-90％；而且肥效快，可解决高产作物快速生长期的营养需求；使用滴灌系统，需水量仅为普通化肥的30％，节约了大量农业用水。
磷酸二氢铵，化学制剂，又称为磷酸一铵，是一种白色的晶体，化学式为 NH4H2PO4，加热会分解成偏磷酸铵(NH4PO3)，可用氨水和磷酸反应制成，主要用作肥料和木材、纸张、织物的防火剂，也用于制药和反刍动物饲料添加剂。工业磷酸一铵生产工艺分为热法磷酸工艺、湿法磷酸净化法工艺、萃余酸工艺及半水法湿法磷酸工艺。其中，热法磷酸工艺生产成本较高；湿法磷酸净化法工艺净化装置复杂，工艺路线冗长，生产成本高；萃余酸工艺中原料酸杂质较多，制约产品质量；半水法湿法磷酸工艺技术反应温度高，操作难度大，制约该技术的全面推广应用。上世纪90年代，日本日产公司就用湿法磷酸直接生产工业级磷酸一铵技术做过大量的研究发现：在一定中和度下，氨与湿法磷酸中的金属阳离子可以形成络合物沉淀，从料浆中析出；在中和度较高的情况下，同时有部分F和Mg析出；得到的沉淀物在酸性条件下能够重新溶解。同时，美国也有类似的研究，但无用于生产工业磷酸一铵的相关报道。2009年，云天化国际化工股份有限公司庄艳萍等就湿法磷酸生产工艺进行中试试验，最终研究出陈化法湿法磷酸生产工业级磷酸一铵工艺，但无产业化的相关报道。最近国内亦有四川大学对“湿法磷酸直接生产工业级磷酸一铵生产工艺”进行了实验室研究报道，同样未见用于工业生产的相关报道。研发用低廉、易得的肥料级二水法湿法磷酸直接生产高附加值、市场紧俏的工业磷酸一铵新工艺对于磷资源深加工，提高资源附加值具有重要意义。贵阳开磷化肥有限公司拥有“湿法磷酸直接生产工业磷酸一铵关键技术研究及产业化”相关技术专利。但该工艺技术路线中，五氧化二磷及氮直接利用率较低，五氧化二磷平均直接利用率低于60％，氮平均直接利用率低于70％，未被直接利用的五氧化二磷及氮绝大部分以工业一铵母液形式用于低养分磷肥及复合肥作为原料使用。
而当前，水溶肥生产工艺较为混乱，且多以工业级单一氮磷钾源原料物理掺混方式生产为主，多种物料机械掺混导致物料均匀性不好，且生产原料成本较高。生产装置多为间歇式操作且简陋小型化，产品质量稳定性不好。
发明内容：
本发明为了解决上述问题，提供了一种工业级磷酸二氢铵联产水溶肥的生产方法，其是通过以下技术方案实现的：
1、磷酸二氢氨生产原理
二水法生产的湿法磷酸中含有大量的杂质，如Mg2+、Ca2+、Fe3+、Al3+、SO4 2-及SiF6 2-等，在湿法磷酸与氨中和反应过程中，这些杂质将生成多种复杂化合物，并将严重影响料浆粘度以及磷铵产品组成、物性和P2O5溶解性等。
含有大量杂质的湿法磷酸与氨中和反应过程中可发生如下反应：
(1)、H3PO4+NH3→NH4H2PO4
(2)、H3PO4+2NH3→(NH4)2HPO4
(3)、(Fe,Al)3(H3O)H8(PO4)6·6H2O+NH3→(Fe,Al)3NH4H8(PO4)6·6H2O+H2O
(4)、(Fe,Al)3(H3O)H8(PO4)6·6H2O+3Mg(H2PO4)2+H2SiF6→6NH4H2PO4+3(Fe, Al)MgNH4(HPO4)2F2+SiO2+5H2O
(5)、NH4HSO4·NH4H2PO4+NH3→(NH4)2SO4+NH4H2PO4
(6)、6(Fe,Al)3MgNH4(HPO4)2F2+(NH4)2SiF6+4NH3+2H2O→ 6(Fe,Al)Mg(NH4)2(HPO4)2F2+SiO2
(7)、Mg(H2PO4)+NH3→MgHPO4+NH4H2PO4
(8)、(Fe,Al)3NH4H8(PO4)6·6H2O+2NH3→5.5H2O+ 3(Fe,Al)NH4(HPO4)2·0.5H2O
(9)、NH4H2PO4+NH3→(NH4)2HPO4
(10)、MgHPO4+(NH4)2HPO4+4H2O→Mg(NH4)2(HPO4)2·4H2O
(11)、Mg(NH4)2(HPO4)2·4H2O→MgNH4PO4·H2O+NH4H2PO4+3H2O
(12)、(NH4)2SiF6+4NH3+2H2O→6NH4F+SiO2
研究发现，当pH<2时，发生反应(1)；当2<pH<6时，发生反应(2)-(6)；当 pH>6时，发生反应(7)-(12)。
2、水溶肥生产原理
由于水溶肥纯度高，所以对原料杂质要求也较高。因此，本工艺选择使用工业级磷酸一铵母液作为原料，加入部分氨气和氢氧化钾反应制备水溶肥产品。在生产工业级磷酸一铵过程中，已除去湿法磷酸中大部分杂质，可直接加入氨气与氢氧化钾，反应化学方程式如下：
NH4H2PO4+NH3＝(NH4)2HPO4
NH4H2PO4+KOH＝KH2PO4+NH3↑+H2O
NH4H2PO4+2KOH＝K2HPO4+2NH3↑+H2O
具体地，本发明提供了一种工业级磷酸二氢铵联产水溶肥的生产方法，包括以下步骤：
1、磷酸二氢氨生产工艺
1.1、以湿法磷酸与作为脱硫剂的磷矿粉混合均匀后进脱硫反应器进行脱硫反应，脱硫反应温度为70-90℃，反应时间为30-50min，反应结束后将脱硫后的磷酸料浆送至推料螺旋式离心机离心分离，滤液送至一次中和器与液氨进行中和反应，一次中和反应温度为70-90℃，中和反应料浆pH值为4.0-4.6；
1.2、待步骤1.1中和反应结束后，将料浆送至推料螺旋式离心机离心分离，将一次中和反应料浆离心滤液进一步进行中和反应，二次中和反应温度为70-90℃，中和反应料浆pH值为7-9；
1.3、反应结束后调节离心滤液pH值为3.0-5.0，滤液直接浓缩至比重1.35 并降温至50℃条件下进行结晶。
1.4、待晶体长大后将晶浆送至推料螺旋式离心机离心分离，将湿晶体送至流化床干燥机干燥；空气经蒸汽加热器换热成热空气，由热风机抽吸增压输送至流化床干燥机，与晶浆离心分离产生的工业磷酸一铵晶体滤饼换热并使之干燥。冷却风机于流化床干燥机后段鼓风进床层冷却工业磷酸一铵晶体成品；干燥机床体温度控制为80-120℃。干燥机尾气经尾气风机抽吸余尘后集中排空，干燥机尾气温度控制为40℃-60℃，制得的工业磷酸一铵晶体成品含水量小于0.30％。
100kt/a湿法磷酸直接生产工业磷酸一铵工艺流程如附图1所示。
2、工业级磷酸二氢氨联产水溶肥生产工艺
2.1以工业级磷酸一铵母液、氨水、氢氧化钾、硝酸钾、硫酸铵、磷酸二氢钾、尿素、工业级磷酸一铵、中微量元素螯合物为主要原料，将工业一铵母液置于反应器中，以体积比为1:1加水稀释后加热40-60℃，再依次加入10％氨水至料浆pH为7、加氢氧化钾溶液至料浆pH为11及体积分数为1‰的PAM絮凝剂，之后经卧式螺旋离心机除去固体不溶物；
2.2将硝酸钾、硫酸铵加入步骤1的滤液中搅拌反应，经表面过滤器除去固体不溶物，滤渣去复合肥车间，之后将中微量元素螯合物加入滤液中搅拌混合，之后将硼砂或EDTA螯合微量元素离子直接加入滤液中搅拌混合至原料完全溶解，温度80-90℃减压浓缩磷酸钾盐水溶肥料浆比重至1.5，浓缩后的磷酸钾盐水溶肥料浆由高压泵送至干燥塔喷嘴，借助泵产生3-8MPa的高压雾化后，喷入干燥塔内，与由热风炉来的110℃的热空气进行逆流干燥，并在干燥塔下部进一步沸腾冷却，降温后进入配料系统，根据配方要求计量加入工业级磷酸一铵、尿素、磷酸二氢钾、硝酸钾、中微量元素螯合物等，配料均匀后输送到成品库包装；干燥塔尾气进入脉冲袋式除尘器，回收尾气中的物料返回成品库，尾气经烟囱集中排空。
上述步骤1.1以湿法磷酸与作为脱硫剂的磷矿粉混合均匀后进脱硫反应器进行脱硫反应，脱硫反应温度为80℃，反应时间为40min，反应结束后将脱硫后的磷酸料浆送至推料螺旋式离心机离心分离，滤液送至一次中和器与液氨进行中和反应，一次中和反应温度为85℃，中和反应料浆pH值为4.3；
上述步骤1.2待步骤1.1中和反应结束后，将料浆送至推料螺旋式离心机离心分离，将一次中和反应料浆离心滤液进一步进行中和反应，二次中和反应温度为85℃，中和反应料浆pH值为8；
上述步骤1.3反应结束后调节离心滤液pH值为3.8-4.5，滤液直接浓缩至比重1.35并降温至50℃条件下进行结晶。
上述步骤1.4待晶体长大后将晶浆送至推料螺旋式离心机离心分离，将湿晶体送至流化床干燥机干燥；空气经蒸汽加热器换热成热空气，由热风机抽吸增压输送至流化床干燥机，与晶浆离心分离产生的工业磷酸一铵晶体滤饼换热并使之干燥。冷却风机于流化床干燥机后段鼓风进床层冷却工业磷酸一铵晶体成品；干燥机床体温度控制为100℃。干燥机尾气经尾气风机抽吸余尘后集中排空，干燥机尾气温度控制为50℃，制得的工业磷酸一铵晶体成品含水量小于0.30％。
上述湿法磷酸直接生产工业磷酸一铵生产过程中，磷酸一铵母液部分将返回生产系统循环使用，为了避免工业磷酸一铵产品质量的降低，需对磷酸一铵母液以一定的排放量外排至磷肥生产系统以保证工业磷酸一铵生产系统中母液阴离子含量保持稳定且最低水平；并在湿法磷酸直接生产工业磷酸一铵的生产过程中脱硫反应、一次中和反应及二次中和反应后离心分离混合滤渣进调浆槽供磷肥生产系统使用，相较于渣酸，利用一定配比的该混合滤渣为原料生产磷酸二铵或料浆法一铵所得产品的各项指标合格。
上述步骤2.1以工业级磷酸一铵母液、氨水、氢氧化钾、硝酸钾、硫酸铵、磷酸二氢钾、尿素、工业级磷酸一铵、中微量元素螯合物为主要原料，将工业一铵母液置于反应器中，以体积比为1:1加水稀释后加热50℃，再依次加入10％氨水至料浆pH为7、加氢氧化钾溶液至料浆pH为11及体积分数为1‰的PAM絮凝剂，之后经卧式螺旋离心机除去固体不溶物；
上述步骤2.2将硝酸钾、硫酸铵加入步骤1的滤液中搅拌反应，经表面过滤器除去固体不溶物，滤渣去复合肥车间，之后将中微量元素螯合物加入滤液中搅拌混合，之后将硼砂或EDTA螯合微量元素离子直接加入滤液中搅拌混合至原料完全溶解，温度85℃减压浓缩磷酸钾盐水溶肥料浆比重至1.5，浓缩后的磷酸钾盐水溶肥料浆由高压泵送至干燥塔喷嘴，借助泵产生6MPa的高压雾化后，喷入干燥塔内，与由热风炉来的110℃的热空气进行逆流干燥，并在干燥塔下部进一步沸腾冷却，降温后进入配料系统，根据配方要求计量加入工业级磷酸一铵、尿素、磷酸二氢钾、硝酸钾、中微量元素螯合物等，配料均匀后输送到成品库包装；干燥塔尾气进入脉冲袋式除尘器，回收尾气中的物料返回成品库，尾气经烟囱集中排空。
本发明的有益效果为：
(1)本发明将重点解决工业级磷酸二氢氨生产工艺中的主要缺点，该工艺技术路线中，五氧化二磷及氮直接利用率较低，五氧化二磷平均直接利用率低于 60％，氮平均直接利用率低于70％，未被直接利用的五氧化二磷及氮绝大部分以工业一铵母液形式用于低养分磷肥及复合肥作为原料使用。本发明将针对工业一铵母液特性，研究母液净化技术，变废为宝，用于生产高端肥料-水溶肥，提高养分高端化利用率，增加产品附加值，提高工业级磷酸一铵及水溶肥耦合联产装置效益最大化。本发明将最终实现工业级磷酸二氢氨与水溶肥耦合生产。
(2)本发明将重点解决水溶肥传统生产工艺中的诸多缺点，如：水溶肥生产工艺较为混乱，且多以工业级单一氮磷钾源原料物理掺混方式生产为主，多种物料机械掺混导致物料均匀性不好，且生产原料成本较高。生产装置多为间歇式操作且简陋小型化，产品质量稳定性不好。本发明以廉价的工业级磷酸一铵母液为主要原料，通过相关净化技术及水溶肥专有生产工艺最终实现水溶肥与工业级磷酸二氢钾耦合生产。
附图说明：
图1是本发明100kt/a湿法磷酸直接生产工业磷酸一铵工艺流程图。
具体实施方式：
下面结合本发明最佳实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。此外应理解，在阅读了本发明的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1：工业级磷酸二氢铵联产水溶肥生产工艺：
1、磷酸二氢氨生产工艺
1.1、以湿法磷酸与作为脱硫剂的磷矿粉混合均匀后进脱硫反应器进行脱硫反应，脱硫反应温度为70℃，反应时间为30min，反应结束后将脱硫后的磷酸料浆送至推料螺旋式离心机离心分离，滤液送至一次中和器与液氨进行中和反应，一次中和反应温度为70℃，中和反应料浆pH值为4；
1.2、待步骤1.1中和反应结束后，将料浆送至推料螺旋式离心机离心分离，将一次中和反应料浆离心滤液进一步进行中和反应，二次中和反应温度为70、℃，中和反应料浆pH值为7；
1.3、反应结束后调节离心滤液pH值为3.0，滤液直接浓缩至比重1.35并降温至50℃条件下进行结晶。
1.4、待晶体长大后将晶浆送至推料螺旋式离心机离心分离，将湿晶体送至流化床干燥机干燥；空气经蒸汽加热器换热成热空气，由热风机抽吸增压输送至流化床干燥机，与晶浆离心分离产生的工业磷酸一铵晶体滤饼换热并使之干燥。冷却风机于流化床干燥机后段鼓风进床层冷却工业磷酸一铵晶体成品；干燥机床体温度控制为100℃。干燥机尾气经尾气风机抽吸余尘后集中排空，干燥机尾气温度控制为50℃，制得的工业磷酸一铵晶体成品含水量小于0.30％
2、工业级磷酸二氢氨联产水溶肥生产工艺
2.1以工业级磷酸一铵母液、氨水、氢氧化钾、硝酸钾、硫酸铵、磷酸二氢钾、尿素、工业级磷酸一铵、中微量元素螯合物为主要原料，将工业一铵母液置于反应器中，以体积比为1:1加水稀释后加热40℃，再依次加入10％氨水至料浆 pH为7、加氢氧化钾溶液至料浆pH为11及体积分数为1‰的PAM絮凝剂，之后经卧式螺旋离心机除去固体不溶物；
2.2将硝酸钾、硫酸铵加入步骤1的滤液中搅拌反应，经表面过滤器除去固体不溶物，滤渣去复合肥车间，之后将中微量元素螯合物加入滤液中搅拌混合，之后将硼砂或EDTA螯合微量元素离子直接加入滤液中搅拌混合至原料完全溶解，温度80℃减压浓缩磷酸钾盐水溶肥料浆比重至1.5，浓缩后的磷酸钾盐水溶肥料浆由高压泵送至干燥塔喷嘴，借助泵产生3MPa的高压雾化后，喷入干燥塔内，与由热风炉来的110℃的热空气进行逆流干燥，并在干燥塔下部进一步沸腾冷却，降温后进入配料系统，加入工业级磷酸一铵、尿素、磷酸二氢钾、硝酸钾、中微量元素螯合物，配料均匀后输送到成品库包装；干燥塔尾气进入脉冲袋式除尘器，回收尾气中的物料返回成品库，尾气经烟囱集中排空。
实施例2：工业级磷酸二氢铵联产水溶肥生产工艺：
1、磷酸二氢氨生产工艺
1.1、以湿法磷酸与作为脱硫剂的磷矿粉混合均匀后进脱硫反应器进行脱硫反应，脱硫反应温度为85℃，反应时间为40min，反应结束后将脱硫后的磷酸料浆送至推料螺旋式离心机离心分离，滤液送至一次中和器与液氨进行中和反应，一次中和反应温度为80℃，中和反应料浆pH值为4.3；
1.2、待步骤1.1中和反应结束后，将料浆送至推料螺旋式离心机离心分离，将一次中和反应料浆离心滤液进一步进行中和反应，二次中和反应温度为85℃，中和反应料浆pH值为8；
1.3、反应结束后调节离心滤液pH值为5.0，滤液直接浓缩至比重1.35并降温至50℃条件下进行结晶。
1.4、待晶体长大后将晶浆送至推料螺旋式离心机离心分离，将湿晶体送至流化床干燥机干燥；空气经蒸汽加热器换热成热空气，由热风机抽吸增压输送至流化床干燥机，与晶浆离心分离产生的工业磷酸一铵晶体滤饼换热并使之干燥。冷却风机于流化床干燥机后段鼓风进床层冷却工业磷酸一铵晶体成品；干燥机床体温度控制为100℃。干燥机尾气经尾气风机抽吸余尘后集中排空，干燥机尾气温度控制为50℃，制得的工业磷酸一铵晶体成品含水量小于0.30％
2、工业级磷酸二氢氨联产水溶肥生产工艺
2.1以工业级磷酸一铵母液、氨水、氢氧化钾、硝酸钾、硫酸铵、磷酸二氢钾、尿素、工业级磷酸一铵、中微量元素螯合物为主要原料，将工业一铵母液置于反应器中，以体积比为1:1加水稀释后加热50℃，再依次加入10％氨水至料浆pH为7、加氢氧化钾溶液至料浆pH为11及体积分数为1‰的PAM絮凝剂，之后经卧式螺旋离心机除去固体不溶物；
2.2将硝酸钾、硫酸铵加入步骤1的滤液中搅拌反应，经表面过滤器除去固体不溶物，滤渣去复合肥车间，之后将中微量元素螯合物加入滤液中搅拌混合，之后将硼砂或EDTA螯合微量元素离子直接加入滤液中搅拌混合至原料完全溶解，温度85℃减压浓缩磷酸钾盐水溶肥料浆比重至1.5，浓缩后的磷酸钾盐水溶肥料浆由高压泵送至干燥塔喷嘴，借助泵产生6MPa的高压雾化后，喷入干燥塔内，与由热风炉来的110℃的热空气进行逆流干燥，并在干燥塔下部进一步沸腾冷却，降温后进入配料系统，根据配方要求计量加入工业级磷酸一铵、尿素、磷酸二氢钾、硝酸钾、中微量元素螯合物等，配料均匀后输送到成品库包装；干燥塔尾气进入脉冲袋式除尘器，回收尾气中的物料返回成品库，尾气经烟囱集中排空。
实施例3：工业级磷酸二氢铵联产水溶肥生产工艺：
1、磷酸二氢氨生产工艺
1.1、以湿法磷酸与作为脱硫剂的磷矿粉混合均匀后进脱硫反应器进行脱硫反应，脱硫反应温度为90℃，反应时间为50min，反应结束后将脱硫后的磷酸料浆送至推料螺旋式离心机离心分离，滤液送至一次中和器与液氨进行中和反应，一次中和反应温度为90℃，中和反应料浆pH值为4.6；
1.2、待步骤1.1中和反应结束后，将料浆送至推料螺旋式离心机离心分离，将一次中和反应料浆离心滤液进一步进行中和反应，二次中和反应温度为90℃，中和反应料浆pH值为9；
1.3、反应结束后调节离心滤液pH值为5.0，滤液直接浓缩至比重1.35并降温至50℃条件下进行结晶。
1.4、待晶体长大后将晶浆送至推料螺旋式离心机离心分离，将湿晶体送至流化床干燥机干燥；空气经蒸汽加热器换热成热空气，由热风机抽吸增压输送至流化床干燥机，与晶浆离心分离产生的工业磷酸一铵晶体滤饼换热并使之干燥。冷却风机于流化床干燥机后段鼓风进床层冷却工业磷酸一铵晶体成品；干燥机床体温度控制为120℃。干燥机尾气经尾气风机抽吸余尘后集中排空，干燥机尾气温度控制为60℃，制得的工业磷酸一铵晶体成品含水量小于0.30％
2、工业级磷酸二氢氨联产水溶肥生产工艺
2.1以工业级磷酸一铵母液、氨水、氢氧化钾、硝酸钾、硫酸铵、磷酸二氢钾、尿素、工业级磷酸一铵、中微量元素螯合物为主要原料，将工业一铵母液置于反应器中，以体积比为1:1加水稀释后加热60℃，再依次加入10％氨水至料浆 pH为7、加氢氧化钾溶液至料浆pH为11及体积分数为1‰的PAM絮凝剂，之后经卧式螺旋离心机除去固体不溶物；
2.2将硝酸钾、硫酸铵加入步骤1的滤液中搅拌反应，经表面过滤器除去固体不溶物，滤渣去复合肥车间，之后将中微量元素螯合物加入滤液中搅拌混合，之后将硼砂或EDTA螯合微量元素离子直接加入滤液中搅拌混合至原料完全溶解，温度90℃减压浓缩磷酸钾盐水溶肥料浆比重至1.5，浓缩后的磷酸钾盐水溶肥料浆由高压泵送至干燥塔喷嘴，借助泵产生8MPa的高压雾化后，喷入干燥塔内，与由热风炉来的110℃的热空气进行逆流干燥，并在干燥塔下部进一步沸腾冷却，降温后进入配料系统，根据配方要求计量加入工业级磷酸一铵、尿素、磷酸二氢钾、硝酸钾、中微量元素螯合物等，配料均匀后输送到成品库包装；干燥塔尾气进入脉冲袋式除尘器，回收尾气中的物料返回成品库，尾气经烟囱集中排空。
上述实施例工业级磷酸二氢铵联产水溶肥制得的磷酸二氢铵、水溶肥分别照GB10205-2009标准及NY 2266-2012均符合产品标准。

Claims (8)

1.一种工业级磷酸二氢铵联产水溶肥的生产方法，其特征在于：包括以下步骤：
1、磷酸二氢氨生产工艺
1.1、以湿法磷酸与作为脱硫剂的磷矿粉混合均匀后进脱硫反应器进行脱硫反应，脱硫反应温度为70-90℃，反应时间为30-50min，反应结束后将脱硫后的磷酸料浆送至推料螺旋式离心机离心分离，滤液送至一次中和器与液氨进行中和反应，一次中和反应温度为70-90℃，中和反应料浆pH值为4.0-4.6；
1.2、待步骤1.1中和反应结束后，将料浆送至推料螺旋式离心机离心分离，将一次中和反应料浆离心滤液进一步进行中和反应，二次中和反应温度为70-90℃，中和反应料浆pH值为7-9；
1.3、反应结束后调节离心滤液pH值为3.0-5.0，滤液直接浓缩至比重1.35并降温至50℃条件下进行结晶。
1.4、待晶体长大后将晶浆送至推料螺旋式离心机离心分离，将湿晶体送至流化床干燥机干燥；空气经蒸汽加热器换热成热空气，由热风机抽吸增压输送至流化床干燥机，与晶浆离心分离产生的工业磷酸一铵晶体滤饼换热并使之干燥。冷却风机于流化床干燥机后段鼓风进床层冷却工业磷酸一铵晶体成品；干燥机床体温度控制为80-120℃。干燥机尾气经尾气风机抽吸余尘后集中排空，干燥机尾气温度控制为40℃-60℃，制得的工业磷酸一铵晶体成品含水量小于0.30％。
2、工业级磷酸二氢氨联产水溶肥生产工艺
2.1以工业级磷酸一铵母液、氨水、氢氧化钾、硝酸钾、硫酸铵、磷酸二氢钾、尿素、工业级磷酸一铵、中微量元素螯合物为主要原料，将工业一铵母液置于反应器中，以体积比为1:1加水稀释后加热40-60℃，再依次加入10％氨水至料浆pH为7、加氢氧化钾溶液至料浆pH为11及体积分数为1‰的PAM絮凝剂，之后经卧式螺旋离心机除去固体不溶物；
2.2将硝酸钾、硫酸铵加入步骤1的滤液中搅拌反应，经表面过滤器除去固体不溶物，滤渣去复合肥车间，之后将中微量元素螯合物加入滤液中搅拌混合，之后将硼砂或EDTA螯合微量元素离子直接加入滤液中搅拌混合至原料完全溶解，温度80-90℃减压浓缩磷酸钾盐水溶肥料浆比重至1.5，浓缩后的磷酸钾盐水溶肥料浆由高压泵送至干燥塔喷嘴，借助泵产生3-8MPa的高压雾化后，喷入干燥塔内，与由热风炉来的110℃的热空气进行逆流干燥，并在干燥塔下部进一步沸腾冷却，降温后进入配料系统，根据配方要求计量加入工业级磷酸一铵、尿素、磷酸二氢钾、硝酸钾、中微量元素螯合物等，配料均匀后输送到成品库包装；干燥塔尾气进入脉冲袋式除尘器，回收尾气中的物料返回成品库，尾气经烟囱集中排空。
2.根据权利要求1所述的工业级磷酸二氢铵联产水溶肥的生产方法，其特征在于：步骤1.1以湿法磷酸与作为脱硫剂的磷矿粉混合均匀后进脱硫反应器进行脱硫反应，脱硫反应温度为80℃，反应时间为40min，反应结束后将脱硫后的磷酸料浆送至推料螺旋式离心机离心分离，滤液送至一次中和器与液氨进行中和反应，一次中和反应温度为85℃，中和反应料浆pH值为4.3。
3.根据权利要求1所述的工业级磷酸二氢铵联产水溶肥的生产方法，其特征在于：步骤1.2待步骤1.1中和反应结束后，将料浆送至推料螺旋式离心机离心分离，将一次中和反应料浆离心滤液进一步进行中和反应，二次中和反应温度为85℃，中和反应料浆pH值为8。
4.根据权利要求1所述的工业级磷酸二氢铵联产水溶肥的生产方法，其特征在于：上述步骤1.3反应结束后调节离心滤液pH值为3.8-4.5，滤液直接浓缩至比重1.35并降温至50℃条件下进行结晶。
5.根据权利要求1所述的工业级磷酸二氢铵联产水溶肥的生产方法，其特征在于：步骤1.4待晶体长大后将晶浆送至推料螺旋式离心机离心分离，将湿晶体送至流化床干燥机干燥；空气经蒸汽加热器换热成热空气，由热风机抽吸增压输送至流化床干燥机，与晶浆离心分离产生的工业磷酸一铵晶体滤饼换热并使之干燥。冷却风机于流化床干燥机后段鼓风进床层冷却工业磷酸一铵晶体成品；干燥机床体温度控制为100℃。干燥机尾气经尾气风机抽吸余尘后集中排空，干燥机尾气温度控制为50℃，制得的工业磷酸一铵晶体成品含水量小于0.30％。
6.根据权利要求1所述的工业级磷酸二氢铵联产水溶肥的生产方法，其特征在于：湿法磷酸直接生产工业磷酸一铵生产过程中，磷酸一铵母液部分将返回生产系统循环使用，为了避免工业磷酸一铵产品质量的降低，需对磷酸一铵母液以一定的排放量外排至磷肥生产系统以保证工业磷酸一铵生产系统中母液阴离子含量保持稳定且最低水平；并在湿法磷酸直接生产工业磷酸一铵的生产过程中脱硫反应、一次中和反应及二次中和反应后离心分离混合滤渣进调浆槽供磷肥生产系统使用，相较于渣酸，利用一定配比的该混合滤渣为原料生产磷酸二铵或料浆法一铵所得产品的各项指标合格。
7.根据权利要求1所述的工业级磷酸二氢铵联产水溶肥的生产方法，其特征在于：步骤2.1以工业级磷酸一铵母液、氨水、氢氧化钾、硝酸钾、硫酸铵、磷酸二氢钾、尿素、工业级磷酸一铵、中微量元素螯合物为主要原料，将工业一铵母液置于反应器中，以体积比为1:1加水稀释后加热50℃，再依次加入10％氨水至料浆pH为7、加氢氧化钾溶液至料浆pH为11及体积分数为1‰的PAM絮凝剂，之后经卧式螺旋离心机除去固体不溶物。
8.根据权利要求1所述的工业级磷酸二氢铵联产水溶肥的生产方法，其特征在于：步骤2.2将硝酸钾、硫酸铵加入步骤1的滤液中搅拌反应，经表面过滤器除去固体不溶物，滤渣去复合肥车间，之后将中微量元素螯合物加入滤液中搅拌混合，之后将硼砂或EDTA螯合微量元素离子直接加入滤液中搅拌混合至原料完全溶解，温度85℃减压浓缩磷酸钾盐水溶肥料浆比重至1.5，浓缩后的磷酸钾盐水溶肥料浆由高压泵送至干燥塔喷嘴，借助泵产生6MPa的高压雾化后，喷入干燥塔内，与由热风炉来的110℃的热空气进行逆流干燥，并在干燥塔下部进一步沸腾冷却，降温后进入配料系统，根据配方要求计量加入工业级磷酸一铵、尿素、磷酸二氢钾、硝酸钾、中微量元素螯合物等，配料均匀后输送到成品库包装；干燥塔尾气进入脉冲袋式除尘器，回收尾气中的物料返回成品库，尾气经烟囱集中排空。
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