CN1120141C - 短熟化时间、不结块过磷酸钙肥料及其制造法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于化肥类。在传统过磷酸钙制造工艺中，增设一个活化疏松剂配制、加入系统，将活化疏松剂连续均匀地加入到混合反应系统中，提高酸矿的吸附和反应速度，改善结晶习性和生成物的发泡、透气性，从而在取消6～30天的熟化条件下，生产出疏松、不结块过磷酸钙粉状肥料。将此粉状肥料进一步加工或复配入适量的尿素、氯化铵、氯化钾、硫酸钾、微量元素等，还可以生产出颗粒状过磷酸钙或各种颗粒状专用复混肥料。本法具有工艺简单，投资省，堆置熟化期短，无大量无组织排放等特点。

Description

短熟化时间、不结块过磷酸钙肥料及其制造法
本发明属于肥料生产领域，即提供一种含有活化疏松剂的物性良好的过磷酸钙肥料及其制造法。
过磷酸钙的生产始于1840年，它的出现标志着现代化肥工业的开始。在世界过磷酸钙的总产量中，我国占40％以上，无论从生产能力、产量和工厂数量均居世界首位。在国内磷肥产品中，过磷酸钙的产量占60％左右。
目前的过磷酸钙生产工艺普遍为“供料—混化—熟化”模式，即首先将磷矿磨细到一定细度(如90％过100目)，而后按配比将磷矿和硫酸加入到混合反应器反应5分钟左右，送入化成机化成20～50分钟，而后进入熟化库熟化(6～30天)。在熟化过程中要经过多次翻堆、中和等操作才能成为成品，致使整个装置占地面积大，仅熟化用房每10万吨规模就需1500平方米以上；熟化过程产生的无组织排放气体难于处理，导致车间环境恶劣，同时还污染厂区环境；生产的产品为粉状物，在储存、运输中容易结块，实际生产中还会出现大量难以破碎的团块，给包装、运输和施用带来很大的困难。
本发明的目的是提供一种短熟化时间、不结块过磷酸钙肥料，本发明的另一个目的是提供一种短熟化时间、不结块过磷酸钙肥料的生产方法。该方法是在原过磷酸钙生产工艺中，添加活化疏松剂，改善过磷酸钙生产中的吸附、反应、结晶状况和发泡、透气性，从根本上改善了产品的物理性能，使得产品不仅便于包装、运输和施用，而且可以直接用于制造颗粒磷肥。配入适量的尿素、氯化钾、硫酸钾、微量元素等，还可以生产出各种颗粒状专用复混肥料。
本发明提供的短熟化时间、不结块过磷酸钙肥料制造法，在于它是在原过磷酸钙工艺中，增设一个活化疏松剂的配制、计量、供应工序。此工序主要设备包括活化疏松剂配制槽、流量稳定供应槽、循环泵和流量控制器。
本发明所用的活化疏松剂可分为如下四类：1.无机盐类型所用原料为：硫酸锌，硫酸锰，氯化钾，硫酸钠，三聚磷酸钠，氯化铵，磷酸铵，硝酸铵等。其配比为：
磷酸铵                    0.1～1％
硫酸锌                    0.05～3％
硫酸锰                    0.03～3％
氯化钾                    5～70％
氯化铵                    2～20％
三聚磷酸钠                0～10％
硝酸铵                    0～10％
硫酸钠                    0～30％加工方法：将所用上述原料粉碎至粒度80％过40目，而后依所需比例计量，混匀，包装待用。用量：磷矿用量的1～4％。添加方式：按用量要求均匀加入到磷矿原料中，而后进入混合反应器。2.阴离子表面活性剂型所用原料：聚氧乙烯醚羧酸盐，木质素磺酸盐，烷基苯磺酸盐，苯甲酸钠，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐。配料比：
聚氧乙烯醚羧酸盐                  0.01～5％
木质素磺酸盐                      0.005～3％
烷基苯磺酸盐                      10～80％
苯甲酸钠                          0～3％
脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐            0.1～10％加工方法：以配方所需比例，将各组分计量，混合均匀待用。用量：磷矿用量的0.05～0.5％。添加方式：按用量要求将此类活化疏松剂加入到配制槽，加50℃左右的水溶解并稀释至浓度10～20％后，稳定均匀地加入到混合反应器。3非离子表面活性剂型原料：烷基酚聚氧乙烯醚，脂肪酸失水山梨醇酯，脂肪醇酰胺，脂肪醇聚氧乙烯醚，聚氧乙烯醚单油酸失水山梨醇酯。配料比：
烷基酚聚氧乙烯醚                0.1～10％
脂肪酸失水山梨醇酯              0.05～5％
脂肪醇酰胺                      0.03～3％
脂肪醇聚氧乙烯醚                0.1～10％
聚氧乙烯醚单油酸失水山梨醇酯    5～80％加工方法：按配方所需比例将各组分计量，混合均匀。用量：磷矿用量的0.01～0.2％添加方式：按用量要求将此类活化疏松剂加入到配制槽，稀释至浓度5～10％，均匀稳定地加入至混合反应器。4综合型原料：聚氧乙烯醚单油酸失水山梨醇酯，羧甲基纤维素，氯化钾，烷基苯磺酸盐，三聚磷酸钠，脂肪醇聚氧乙烯醚，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐。配料比：
聚氧乙烯醚单油酸失水山梨醇酯    0～30％
羧甲基纤维素                    0.1～10％
氯化钾                          5～10％
烷基苯磺酸盐                    30～60％
三聚磷酸钠                      10～15％
脂肪醇聚氧乙烯醚                0～5％
脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐          0～5％加工方法：按所需配料比，将羧甲基纤维素，氯化钾，烷基苯磺酸盐，三聚磷酸钠计量混匀(记为A)，脂肪醇聚氧乙烯醚，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐，聚氧乙烯醚单油酸失水山梨醇酯混匀，另装(记为B)。用量：磷矿用量的0.01～0.4％。添加方式：将A计量后加入到配制槽，加50℃左右温水溶解完全后稀释至10～15％后，按比例加入B，搅拌均匀后，以所需流量稳定均匀地导入混合反应器。
实际生产工艺中按磨矿的方式不同既有稀酸—矿粉法，即将浓硫酸稀释至60～75％后的稀酸与干式球磨机制备的磷矿粉按一定比例进入混合器反应，同时又有浓酸—矿浆法，即湿式球磨机制备的矿浆和浓硫酸按一定比例同时加入到混合反应器的方法。因此，短熟化时间、不结块过磷酸钙肥料制造工艺中，活化疏松剂的加入，还可以视具体工艺加入到球磨机的加料口或者是加入到矿浆槽的入料口。
磷矿、硫酸和活化疏松剂按照所要求的比例加入到混合反应器后，经混合、化成，再经短时间熟化调理(1～2天)即得短熟化时间、不结块过磷酸钙肥料，进一步尚可加工成颗粒状磷肥和复混肥料。
实施例一按如下配比计量原料1.活化疏松剂组成为：
磷酸铵                    150份
氯化钾                    650份
硫酸锌                    100份
硫酸锰                    50份
氯化铵                    100份2.磷矿粉(90％过100目)         3.00t/h3.硫酸(含H2SO4 64％)        2.76t/h
将符合上述比例的活化疏松剂(浓度为10％)以0.12m3/h的速度加入到正在运行的、磷矿粉和硫酸加料速度符合上述要求的混合反应器中，混合反应5分钟后进入到化成皮带机继续反应35分钟经调理1～2天后即得到本产品。
实施例二按如下配比计量原料1活化疏松剂
羧甲基纤维素                  0.8份
三聚磷酸钠                    10份
氯化钾                        5份
烷基苯磺酸钠                  35份
脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐        2份2磷矿粉(95％过100目)              6.0t/h3硫酸(含H2SO4  68％)            5.2t/h
将磷矿粉和硫酸以上述流量比分别加入到正在运转的混合反应器中，同时将符合上述比例要求在配制槽配好的活化疏松剂(浓度10％)，以0.12m3/h的流量加入到混合反应器中，混合反应4分钟后进入化成机继续反应30分钟后经调理1～2天即得本产品。
实施例三按如下配比计量原料1.活化疏松剂组成
聚氧乙烯醚单油酸失水山梨醇酯            8份
脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐                  2份
脂肪醇聚氧乙烯醚                        1份
烷基苯磺酸盐                            3份2.磷矿浆  (含水26％，90％过95目)            5.6t/h3.硫酸    (含H2SO4 98％)                  3.2t/h
将矿浆、硫酸按上述比例和流量加入到混合反应器中，同时均匀加入符合上述配比的活化疏松剂溶液，其浓度为10％，流量为0.041m3/h，混合反应4分钟，再化成35分钟后进行调理1～2天即得到本产品。对比实施例：按如下配比计量原料：1.磷矿粉   (95％过100目)        3t/h2.硫酸     (含H2SO4  64％)    2.76t/h
将硫酸和磷矿粉按上述流量分别连续地加入到混合反应器中，混合反应4分钟，进入化成机继续化成35分钟后经切削扬撒机送入熟化库，经50～60℃条件下采用分区翻堆方法熟化10～20天即得过磷酸钙产品(注：此产品堆放、重压后易出现结块。)

Claims (5)

1.一种短熟化时间、不结块过磷酸钙肥料的制造方法，其特征在于它是在原有工艺的基础上增设一套活化疏松剂的配制及其加入装置而成，该方法包括如下步骤：配制好的活化疏松剂经计量后，加入到球磨机的加料口或加入到矿浆槽的入料口或直接进入混合器，与同时加入的磷矿和硫酸充分混合，再经化成后进入调理间，调理1-2天，即得到疏松、不结块过磷酸钙肥料；所述活化疏松剂组成依其化学分类可为无机盐类型：其组成和配比为：
磷酸铵                        150份
氯化钾                        650份
硫酸锌                        100份
氯化铵                        100份
硫酸锰                        50份
其加入量为磷矿用量的1％-4％。
2.根据权利要求1所述的短熟化时间、不结块过磷酸钙肥料制造方法，其特征在于，其加工方法和加入方式为：将上述原料分别粉碎至细度80％小于0.355毫米后，依所需要比例计量、混匀、包装待用；在添加时，按用量要求先配制成10％的浓度后，均匀连续加入到正在运行的混合反应器中，其加料速度与磷矿和硫酸加料速度要求相一致。
3.一种短熟化时间、不结块过磷酸钙肥料的制造方法，其特征在于它是在原有工艺的基础上增设一套活化疏松剂的配制及其加入装置而成，该方法包括如下步骤：配制好的活化疏松剂经计量后，加入到球磨机的加料口或加入到矿浆槽的入料口或直接进入混合器，与同时加入的磷矿和硫酸充分混合，再经化成后进入调理间，调理1-2天，即得到疏松、不结块过磷酸钙肥料；所述活化疏松剂组成依其化学分类可为综合型：其化学组成和配比为：
羧甲基纤维素                          0.8份
氯化钾                                5份
烷基苯磺酸盐                          35份
三聚磷酸钠                            10份
脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐                2份
其加入量为磷矿用量的0.01％-0.4％。
4.根据权利要求3所述的短熟化时间、不结块过磷酸钙肥料制造方法，其特征在于，其加工方法和加入方式为：按所需配比，将羧甲基纤维素、氯化钾、烷基苯磺酸盐、三聚磷酸钠计量、混匀，记为A，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐另装，记为B，在添加时，将A计量后加入配制槽，加50℃左右温水，溶解完全后，稀释至10％-15％后，按比例加入B，搅拌均匀后，以所需要流量稳定均匀导入混合反应器中。
5.根据权利要求1-4之一所述的短熟化时间、不结块过磷酸钙肥料的制造方法，其特征在于还可进一步加工成颗粒过磷酸钙或配入适量氮肥、钾肥、微肥制成各种颗粒状专用复混肥料。
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