專利名稱：高濃度磷鉀二元復(fù)合肥生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高濃度磷鉀二元復(fù)合肥的生產(chǎn)工藝，屬于復(fù)合肥生產(chǎn)工藝技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)的磷鉀肥是將含磷鉀礦石破碎成礦粉，經(jīng)富集、高溫滅菌處理，配以多種輔料，經(jīng)配料后在反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)后造粒。由于受工藝條件影響，該方法只能生產(chǎn)含P205-K20總養(yǎng)分在20%左右的磷鉀肥。高濃度磷鉀肥在市場上是一空白。為滿足市場對高濃度磷鉀肥的需求，我公司嘗試采用散狀重過磷酸鈣、氯化鉀和粘結(jié)劑混合造粒工藝。雖然造粒工藝簡單，但由于散狀重過磷酸鈣造粒時不能分散均勻的特性，產(chǎn)品性質(zhì)不穩(wěn)定，生產(chǎn)控制難度大，產(chǎn)量低，因此用此方法生產(chǎn)的高濃度磷鉀二元復(fù)
合肥產(chǎn)品穩(wěn)定性差、顆粒均勻度差、并且生產(chǎn)成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明正是為了克服上述不足，提供一種高濃度磷鉀二元復(fù)合肥的生產(chǎn)方法，克服了直接利用散狀重過磷酸鈣生產(chǎn)方法所存在的缺點(diǎn)。主要創(chuàng)新在于將連續(xù)轉(zhuǎn)化、噴漿造粒及霧化干燥技術(shù)相結(jié)合，造粒過程中使用鈣鎂磷肥置換粘結(jié)劑使本發(fā)明生產(chǎn)的產(chǎn)品磷鉀總濃度達(dá)到高濃度復(fù)合肥標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)本發(fā)明目的。具體是這樣實施的高濃度磷鉀二元復(fù)合肥生產(chǎn)方法，其特征在于所述的生產(chǎn)方法包括下列步驟
(1)將濃磷酸與磷礦粉按反應(yīng)所需的酸礦比，加入連續(xù)轉(zhuǎn)化反應(yīng)系統(tǒng)，在溫度90-115°C下連續(xù)轉(zhuǎn)化11-20小時，得到重鈣料漿；
(2)根據(jù)配方比例及系統(tǒng)熱負(fù)荷情況將步驟(I)制得的重鈣料漿送入噴漿造粒窯造粒以及霧化干燥器噴霧干燥；配方所需比例的氯化鉀、鈣鎂磷肥、普鈣以及系統(tǒng)返料同時送入噴漿造粒窯與重鈣料漿一并噴漿造粒后送干燥窯干燥；
(3)將步驟(2)所得的半成品進(jìn)行篩分、冷卻、包裝后得到成品。步聚(I)中控制的最佳反應(yīng)溫度為90-115 (由加熱保溫裝置確保)，可以確保較快的反應(yīng)速度，同時抑制副反應(yīng)速度，上述反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)式為
Ca5(P04)3F+7HsP04+5H20 - CaC H2PO4) 2. H2O +HF'
(Ca Mg)C0s+2HsP04 ^— (Ca Mg) C H2PCO 2. H2O +CO2
(FeAl)z03+2HsP04+Hs0 ......................................................(Fe Al) PO.. 2HZ0
反應(yīng)得到以含結(jié)晶水的磷酸二氫鈣為主要成分的重鈣料漿，同時反應(yīng)產(chǎn)生的尾氣經(jīng)洗滌后排放，尾氣吸水送磷酸裝置氟硅酸鈉回收系統(tǒng)回收氟。步驟(2)中，根據(jù)所需生產(chǎn)品種及復(fù)混肥料國標(biāo)GB15063-2009要求，計算氯化鉀、普鈣及鈣鎂磷肥和步驟(I)所制得的重鈣料漿的比例，將計算所得的氯化鉀、普鈣及鈣鎂磷肥經(jīng)計量送入造粒機(jī)造粒。將計算所得重鈣料漿總量用流量計計量并根據(jù)造粒情況和系統(tǒng)熱負(fù)荷情況分兩部分，一部分料漿加入造粒機(jī)提供物料成球條件進(jìn)行噴漿造粒，將系統(tǒng)返料、粉狀原料造成均勻的顆粒；另一部分料漿送入霧化噴霧裝置霧化后進(jìn)入干燥窯，與熱風(fēng)直接接觸干燥成小顆粒。步驟(3)將造粒后的物料及霧化干燥的小顆粒經(jīng)干燥窯干燥后，送后系統(tǒng)篩分，大粒子經(jīng)破碎后與篩下的小粒子一起作為返料送入造粒機(jī)，合格粒子經(jīng)冷卻、篩分、包裝后即為本發(fā)明的最終產(chǎn)品，第二次篩分后的不合格粒子也作為返料送入造粒機(jī)。本發(fā)明的霧化干燥窯采用霧化干燥技術(shù)，并控制干燥窯熱風(fēng)送風(fēng)溫度及霧化干燥器料漿流速。干燥窯送入熱風(fēng)溫度一般控制在500-70(TC，熱風(fēng)溫度低于50(TC，被霧化的料漿在下落前不能瞬間干燥而粘結(jié)在干燥窯的抄料板上造成窯體積料，熱風(fēng)溫度高于700°C，被霧化的料漿瞬間干燥過度造成有效磷退化；為了使料漿霧化干燥后的顆粒滿足生產(chǎn)工藝要求，霧化器出口料漿流速需控制在4-6米/秒。
本發(fā)明生產(chǎn)工藝及產(chǎn)品的特點(diǎn)是采用霧化干燥技術(shù)，提高煤的熱利用率，單系統(tǒng)產(chǎn)能提高，降低生產(chǎn)制造成本；采用噴漿造粒技術(shù)，使顆粒致密度及均勻性得到保障，產(chǎn)品性質(zhì)穩(wěn)定，在不使用任何防結(jié)塊劑的情況下，本發(fā)明產(chǎn)品長時間堆高存放不結(jié)塊，既減少防結(jié)塊劑成本投入又減少了防結(jié)塊劑對環(huán)境的污染；合理的造粒工藝設(shè)計，用鈣鎂磷肥置換粘結(jié)劑，使本發(fā)明生產(chǎn)的產(chǎn)品磷鉀總濃度達(dá)到高濃度復(fù)合肥標(biāo)準(zhǔn)，同時又含作物所需的中量元素Ca、S、Mg、Al及Fe等多種微量元素，既提高了產(chǎn)品的肥效又降低了原材料成本。采用本發(fā)明生產(chǎn)的高濃度磷鉀二元復(fù)合肥，要比一般生產(chǎn)方法生產(chǎn)成本每噸下降150元以上。本發(fā)明生產(chǎn)的高濃度磷鉀二元復(fù)合肥可廣泛用于高濃度BB肥的配制及直接用于農(nóng)作物的施肥。


圖I為本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實施例方式
實施例I，PK磷鉀肥20-25
原料配方(重量百分比)濃磷酸(P2O5 40%) 39%
磷礦粉(P2O5 28%) 13%
氯化鉀(K2O 60%)42%
鈣鎂磷肥(P2O5 12%) 6%
普鈣(P2O5 12%)12%
生產(chǎn)方法如下
(I)將濃磷酸與磷礦粉按反應(yīng)所需的酸礦比，加入連續(xù)轉(zhuǎn)化反應(yīng)系統(tǒng)，在溫度90-115°C(反應(yīng)為分區(qū)反應(yīng)，一區(qū)90°C _95°C左右、二至四區(qū)為110°C _115°C左右)下連續(xù)轉(zhuǎn)化11-20小時，得到重鈣料漿，反應(yīng)產(chǎn)生的尾氣經(jīng)洗滌后排放，尾氣吸水送磷酸裝置氟硅酸鈉回收系統(tǒng)回收氟。(2)根據(jù)配方比例將步驟(I)制得的重鈣料漿送入噴漿造粒窯造粒以及霧化干燥器噴霧干燥；配方所需比例的氯化鉀、鈣鎂磷肥、普鈣以及系統(tǒng)返料同時送入噴漿造粒窯與重鈣料漿一并噴漿造粒后送霧化干燥窯干燥，霧化干燥器的熱風(fēng)送風(fēng)溫度為500-700°C，霧化干燥器出口料漿流速控制在4-6米/秒；
(3)將步驟(2)所得的半成品進(jìn)行篩分、冷卻、包裝后得到成品。其中大粒子經(jīng)破碎后與篩下的小粒子一起作為返料送入造粒機(jī)，合格粒子經(jīng)冷卻、篩分、包裝后即為本發(fā)明的最終產(chǎn)品，第二次篩分后的不合格粒子也作為返料送入造粒機(jī)。實際生產(chǎn)質(zhì)量指標(biāo) 總磷(P2O5) ^ 20. 5% 有效磷(P2O5)≥20. 2%
水溶磷(P2O5)≥ 15. 5% K2O ≥ 25. 2%
游離酸≤O. 5%水分≤I. 8%
粒度2-4mm≥98%通過強(qiáng)度≥40N。實施例2，高濃度磷鉀肥配方PK磷鉀肥20-28 原料配方(重量百分比)濃磷酸(P2O5 40%) 40%
磷礦粉(P2O5 28%) 13%
氯化鉀(K2O 60%)47%
鈣鎂磷肥(P2O5 12%) 6%
普鈣(P2O5 12%)4%
具體生產(chǎn)方法參考實施例I。實際生產(chǎn)質(zhì)量指標(biāo)總磷(P2O5)≥20. 5% 有效磷(P2O5)≥20. 2%
水溶磷(P2O5)≥ 15. 5% K2O ≥ 28. 2%
游離酸≤O. 5%水分≤I. 8%
粒度2-4mm≥98%通過強(qiáng)度≥40N。注利用本發(fā)明的工藝技術(shù)，結(jié)合普鈣生產(chǎn)特點(diǎn)，還可延伸開發(fā)中低濃度的磷鉀二元復(fù)合肥，均屬本發(fā)明保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.高濃度磷鉀ニ元復(fù)合肥生產(chǎn)方法，其特征在于所述的生產(chǎn)方法包括下列步驟 (1)將濃磷酸與磷礦粉按反應(yīng)所需的酸礦比，加入連續(xù)轉(zhuǎn)化反應(yīng)系統(tǒng)，在溫度90-115°C下連續(xù)轉(zhuǎn)化11-20小時，得到重鈣料漿； (2)根據(jù)配方比例及系統(tǒng)熱負(fù)荷情況將步驟(I)制得的重鈣料漿送入噴漿造粒窯造粒以及霧化干燥器噴霧干燥；配方所需比例的氯化鉀、鈣鎂磷肥、普鈣以及系統(tǒng)返料同時送入噴漿造粒窯與重鈣料漿一并噴漿造粒后送干燥窯干燥； (3)將步驟(2)所得的半成品進(jìn)行篩分、冷卻、包裝后得到成品。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的生產(chǎn)方法，其特征在于步聚(I)反應(yīng)產(chǎn)生的尾氣經(jīng)洗滌后排放，尾氣吸水送磷酸裝置氟硅酸鈉回收系統(tǒng)回收氟。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的生產(chǎn)方法，其特征在于步驟(2)中霧化干燥器的熱風(fēng)送風(fēng)溫度為 500-700°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或3所述的生產(chǎn)方法，其特征在于步驟(2)中霧化干燥器出ロ料漿流速控制在4-6米/秒。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的生產(chǎn)方法，其特征在于步驟(3)中大粒子經(jīng)破碎后與篩下的小粒子一起作為返料送入造粒機(jī)，合格粒子經(jīng)冷卻、篩分、包裝后即為本發(fā)明的最終產(chǎn)品，第二次篩分后的不合格粒子也作為返料送入造粒機(jī)。
全文摘要
高濃度磷鉀二元復(fù)合肥生產(chǎn)工藝，屬于復(fù)合肥生產(chǎn)工藝技術(shù)領(lǐng)域，將重鈣料漿的連續(xù)轉(zhuǎn)化制備、霧化干燥技術(shù)和配方設(shè)定原料的噴漿造粒結(jié)合，制得高濃度二元磷鉀復(fù)合肥，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，含作物所需的中量元素Ca、S、Mg、Al及Fe等多種微量元素，肥料性質(zhì)穩(wěn)定，不加任何防結(jié)塊劑，沒有任何有害成分，產(chǎn)品成本低，適宜于大型化生產(chǎn)。
文檔編號C05G1/00GK102757273SQ20121021159
公開日2012年10月31日 申請日期2012年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月26日
發(fā)明者周金花, 許宗偉, 陳云濤, 陳立君 申請人:宜興申利化工有限公司