CN1158831A - 尿液联产复合肥生产工艺 - Google Patents

Abstract

将工业生产尿素液相中氨和二氧化碳合成得到的高温145℃，浓度为75％的尿液，与氮化钾或硫酸钾按比例混合，在120℃以下温度制成低熔点熔融料浆，将其喷在经腐植酸活化处理磷矿粉制得的有机磷肥、普钙、钾盐或为重钙、固体磷铵、钾盐的粉料上喷浆造粒，再经低温干燥、冷却或无干燥冷却、筛分，便制得了有机无机NPK颗粒复合肥或三元素NPK颗粒复合肥。

Description

尿液联产复合肥生产工艺

本发明是一种料浆型复合肥的生产方法，属化工类。

在复合肥料生产中，进入造粒系统的全部或部份物料呈料浆形式的，即为料浆型生产方法。而现行传统的料浆大多以高浓度磷酸与氨反应制得，其特点是工艺、设备复杂，生产技术难度也大，而且要投入巨资，建厂条件刻克，建设周期长，对一般磷、氨资源渍泛，经济技术不发达的地区和国家是难已承受的。而其产品只能是两元素NP复合肥。

以尿液生产尿基复合肥，或称粒状尿磷铵(UAP)工艺，虽早在50、60年代就进行研究、工业化生产，但该法虽是以尿液中的尿素为基质，仍需配入湿法磷酸和氨为原料，同样存在上述问题。

国内化肥进行二次加工，一般是采用团粒法，掺混法生产复混肥或掺混肥。如腐植酸有机无机复混肥，各种名称的NPK三元素或多元素，掺混肥等。以上再加工产品均存在工艺技术滞后、重复加工、费工费时、能耗高、氨或磷的损失问题等等。

本发明的目地是提供一种不用强酸、强碱，直接利用尿液及钾盐配制出熔融料浆，进行喷浆造粒生产尿基复合肥或掺混原料肥的方法。

将工业生产尿素液相合成得到的尿素溶液，与钾盐按比例混合，在120℃以下温度制得熔融料浆，进行喷浆造粒生产复合肥的方法，称为联产工艺。这种方法不但大大简化了制肥工艺，还可以生产出中、高高浓度有机无机NPK复合颗粒肥和三元素NPK颗粒复合肥，并能使其即具有化学肥料高养分、速效性特点，又具有有机肥长效无污染的长处，还可节省能源，以较少的投入，换取高额利润，并能提高肥料养分利用率，使作物增产增收，改善产品品质等等。而联产颗粒复合肥不但可以直接施用，还可以做掺混肥的原料肥。从而一改尿素不易直接掺混和重复造料加工复混肥的无功劳作和支出。

工业生产尿素液相中氨与二氧化碳合成，得到的是尿素溶液，称为尿液。其反应式为：

上述得到的尿液浓度为75％，温度尚在145℃。将其与氯化钾或硫钾按1∶0.05-0.6的重量比混合，根据两种无水盐可生成低熔点共溶物的低共熔原理，在120℃以下温度配制成含N、K₂O和水的低熔点熔融料浆，也称共熔料浆。再采用液面加压排料法或机械泵抽提，将料浆送到成球盘或转鼓造粒机内，喷洒在经过腐植酸活化处理磷矿粉制得的有机磷肥、普钙、钾盐或重钙、固体磷酸铵、钾盐以及它们的返料组成的粉料上喷浆造粒。经润湿、粘结、固化得到的颗粒，再经低温干燥、冷却或无干燥冷却、筛分、便生产出1-4mm、颗粒园滑、粒子均匀的有机无机复合肥或三元素NPK复合肥。

由于熔融料浆配制等是在120℃温度以下加工进行的，所以不会发生氮的损失和有害物质缩二脲的生成，但在熔料或喷浆造粒过程中，会有部份游离氨逸出，或产生微细雾滴粉尘，所以采取水解回收，除尘和闭路循环作业是必不可少的。

以腐植酸中含氧活性酸性基所具有的酸性、离子交换性和络合性，活化处理不溶性磷酸盐，使其成为可被植物吸收的磷酸盐类肥料，通常称为腐植酸磷，或称为有机磷肥，是复合肥中主要有效磷和有机质的来源。

有机磷肥及辅以的普钙、钾盐、固体磷铵及生产中得到的返料等，做为联产复合肥的基础粉料时，均需磨细30-40目，综合水分含量不得超过5％，以保证联产工艺实现低温干燥或无干燥工业化生产。

联产工艺可以制取有机无机NPK含量为30-50％的复合颗粒肥或直接掺混肥的基质原料肥。由于料浆制备和产品冷却固化是在120℃以下低温处理或无干燥工艺条件下进行的，所以产品中有害物质缩二脲含量、N的挥发损失可控制在千分之1.5以下。

联产工艺采用了以腐植酸制取有效磷的新工艺，不仅有利于改善化学肥料的性质，还可以广泛利用中、低品位磷矿，提高产品养分含量。联产可以直接与工业尿素生产的尿液进行，但如果与碳铵厂、中氮厂的改产、扩产结合，一步到位生产三元素NPK颗粒复合肥或有机无机NPK颗粒复合肥，则效益更佳。

实例1

将工业生产尿素液相中氨与二氧化碳合成得到温度为145℃，浓度为75％的尿液290份。配入30份硫酸钾，在100℃温度下熔融，制得了熔融料浆。采用液面加压排料法，将其喷洒在园盘造粒机上有效P₂O₅17％、水份5％的610份有机磷肥与普钙的混肥及170份硫酸钾共同组成细度为40目的混合粉料上，将其润湿、粘结、固化成粒即进行喷浆造料，再经温度为80-100℃热风干燥后冷却、筛分，便得到料度为1-4mm，成球率为90％以上，颗料平均抗压强度为10N的有机无机NPK复合肥。其化学组成如下：

H₂O   N     P₂O₅  K₂O     HA    NPK

                                   总养分

2.5  10.05   10.37    10.0    10.0  30.42

继续喷浆，连续添加包括返料在内的上述粉料，生产可正常连续进行，氨和尾气回收同步运作。实例2

将工业生产尿素液相中氨与二氧化碳合成得到温度为145℃，浓度75％的尿液220份与45份氯化钾，在保持110℃温度下，熔融制得共熔料浆，用机械泵将料浆送到转鼓造粒机内，喷洒在有效P₂O₅16％、水份5％的普钙305份，磷酸二铵222份，氯化钾205份组成细度为40目的粉料上喷浆造粒，再经吹风冷却、筛分、便制得颗料园滑、粒度为1-4mm成球率为90％以上，颗粒平均抗压强度为12N的三元素NPK复合肥，其化学组成如下：

H₂O   N    P₂O₅ K₂O   NPK

                          总养分

 2   15.04  15.08   15.0  45.12

继续喷浆，连续向转筒内添加包括返料和上述配制的粉料，生产便可正常持续进行，氨和尾气回收同步运作。

Claims (3)

1、将工业生产尿素液相中氨和二氧化碳合成得到的温度145℃，浓度为75％的尿液与氯化钾或硫酸钾按1∶0.05-0.60的重量比混合，在120℃以下温度制成熔融料浆，将其喷洒在有机磷肥与普钙、钾盐或为重钙、固体磷铵、钾盐及上述产品的返料等组成的粉料上喷浆造粒，便得到有机无机NPK颗粒复合肥或三元素NPK颗粒复合肥的生产工艺。

2、按权利要求1，所述有机磷肥，是经泥碳、风化煤、褐煤中的腐植酸活化处理不溶性磷酸盐，制得可供植物吸收的磷酸盐类肥料。

3、按权利要求1，所述喷浆造粒可以在园盘造粒机或转鼓造粒机上进行，其产品可以为经过80-120℃热风干燥处理，也可以为无干燥工业化生产。