一種無氯複合肥生產方法
2023-05-24 22:57:16
專利名稱：一種無氯複合肥生產方法
技術領域：
本發明涉及一種無氯複合肥生產方法，尤其是一種氯化鉀低溫反應生產無氯基複合肥生產方法。
背景技術：
磷酸二氫鉀是一種高濃度的高效磷鉀複合肥，因其具有營養成分高(P、K有效成分>84%)，化學性質穩定，無嗅，無味，無毒，易溶於水，不結塊，因而適用於各種土壤和作物。 養分均能被作物吸收，不會導致土壤板結。特別是低的鹽指數，不易燒根燒苗。廣泛用於浸種、浸根、藥物拌種、澆灌和葉面噴施，對農作物加速灌漿、促進代謝、抵禦乾熱風及防止倒伏等方面均有顯著效果。用作農作物底肥及農作物中後期葉面噴肥，廣泛施用於各種糧食、 經濟作物及瓜果、蔬菜等(如水稻、小麥、玉米、甘蔗、大豆、棉花、亞麻、水果、蔬菜和菸草等各種作物)，尤其適用於菸草、柑橘、茶葉等忌氯作物，是農業部指定推廣發展的優良化肥品種。近年來，不僅發現磷酸二氫鉀的顯著增產、抗旱、耐寒作用，而且還發現其對防治作物病蟲害也有特殊作用。因而近年來得到了迅速發展和廣泛應用。純淨磷酸二氫鉀甚至可以作為食品添加劑，是補磷與鉀的礦物質元素優良品種。磷酸二氫鉀的生產方法很多，大致概括為中和法、萃取法、離子交換法、複分解法、 直接法、結晶法和電解法等。在我國，生產工藝大多採用中和法，其次還有有機萃取法、複分解法、離子交換法等。由於磷酸二氫鉀品質較高，市場上磷酸二氫鉀售價也較高，單位養分價格是其它磷肥、鉀肥價格的1.5 2倍以上。但我國磷酸二氫鉀現有的生產方法成本都較高，使高品質的磷酸二氫鉀不能更廣泛在常規複合肥中生產和應用。現有氯化鉀低溫轉化生產硫基複合肥一般是硫酸與氯化鉀反應，生成的硫酸氫鉀，再與硫酸酸化磷礦產生的磷酸混合形成混酸，混酸再與氨中和，並添加氮肥如尿素等噴漿生產成無氯硫基複合肥。該生產工藝低溫轉化氯化鉀，產品為無氯硫基複合肥，廣泛適用於各種作物，流程緊湊，生產成本低。生產工藝在我國得到大量推廣。是我國硫基復肥主要生產工藝。但現有氯化鉀低溫轉化生產硫基複合肥存在一些問題1、含氮量難以提高。特別是生產15-15-15通用復肥，氮難以提到15%，因此現在國內有採用氯化鉀低溫轉化生產硫酸氫鉀後，加上磷酸一銨及尿素等其它氮肥和添加劑，用氨中中硫酸氫鉀作為造粒料漿，團粒生產氮高復肥，改進後可以生產各種配比產品。此工藝也得到推廣應用，但改進後工藝也需要外購磷銨及其它氮肥，生產成本沒有較大優勢。2、銨態氮含量高，易燒苗。現有氯化鉀低溫轉化生產硫基複合肥無論是噴漿法還是改進後的銨化團料法，均含有大量銨態氮，施肥後，銨態氮容易揮發，較易燒葉燒苗，如果使用不當還有可能造成農作物減產，造成肥效一般，肥料品質不高。因此，我國現階段氯化鉀低溫轉化生產硫基復肥雖然得到大量推廣和廣泛使用，但品質方面都低於進口肥料，及應用硫酸鉀、磷酸一銨、氮肥等生產成的硫基復肥。
有鑑於此，確有必要提供一種能夠低成本生產，品質高的無氯複合肥生產工藝。
發明內容
本發明的目的在於提供一種無氯複合肥生產方法，使產品加工成本降低、產品品質得到提高。一種無氯複合肥生產方法，包括如下步驟
(1)將質量濃度為18、5%的磷酸和質量濃度為3(Γ100%的硫酸形成的混酸加入反應裝置中，再加入氯化鉀，10(T350°C溫度下反應0. 5飛小時，得到含有磷酸二氫鉀、硫酸氫鉀的料漿及氣體氯化氫；
(2)將步驟(1)中所得的料漿加入磷礦粉中，充分混合反應並陳化0.5^240小時，得到含有硫酸二氫鉀、硫酸鉀、磷酸氫鈣、硫酸鈣的混合物，混合物PH值為2、；
(3)將步驟(2)所得的混合物料進行造粒；
(4)造粒後進行乾燥、冷卻、篩分，即可得到所述的無氯複合肥，無氯複合肥總養分 ^ 25%，氯=3%;篩分後的小粒和大粒粉碎後形成返料。步驟(1)中所述的磷酸質量濃度為2(Γ35% ；所述的硫酸質量濃度為60、8%。步驟(1)中所述的混酸與氯化鉀低溫反應溫度為12(T300°C。步驟(1)中所述磷酸、硫酸及氯化鉀的物料配比為1: (TlO :0.廣13. 5。步驟(1)中所述的磷酸是熱法磷酸，或溼法磷酸；所述的溼法磷酸由硝酸與磷礦反應生產，或由硫酸與磷礦反應生產。所述的溼法磷酸由硫酸與磷礦反應生產。步驟(1)中產生的氣體氯化氫加熱條件下揮發出來，用水吸收後生成鹽酸。步驟(3)中的造粒工序中將步驟(4)中的返料與步驟(2)所得的混合物料共同造粒。步驟(3)中的造粒工序中還添加有氮肥、添加劑、磷肥、鉀肥中的一種或多種。所述的氮肥包括尿素、硝酸銨、硝銨磷肥、硫酸銨中的一種或其組合；所述的磷肥包括磷酸一銨、磷酸二銨、磷酸二氫鉀、重過磷酸鈣、過磷酸鈣、鈣鎂磷肥中的一種或其組合；所述的鉀肥包括硫酸鉀、硝酸鉀、碳酸鉀中的一種或其組合；所述的添加劑包括中微量肥料、功能性添加劑及填料。本發明是採用有磷酸參與與氯化鉀反應的除氯生產復肥方法，能夠低成本生產低鹽複合肥，並靈活調節各種氮磷鉀無氯複合肥配方。本發明的有益效果相對於現有技術，本發明一種無氯基複合肥生產方法，產生中間品為無氯磷酸二氫鉀生產的複合肥，相當於將氯化鉀與磷酸複分解生產磷酸二氫鉀生產工藝和氯化鉀低溫轉化生產硫基複合肥生產工藝結合。生產工藝緊湊，工藝流程短、投資少、反應溫度低、能耗少、成本低。生產出產品品質高，適用於各種作物用肥，特別是中高檔經濟作物用肥。
圖1為本發明的工藝流程圖。圖2為本發明的另一種工藝流程圖。
具體實施例方式下面以實施例作進一步的說明 具體實施例1
過量的硫酸與磷礦反應，固體部分過濾，剩下液體即是磷酸與硫酸混酸，混酸的磷酸質量濃度18%，磷酸不需要濃縮，硫酸的質量濃度73%，用泵將混酸送到反應槽，向混酸中添加氯化鉀進行反應，添加量為折純100%磷酸折純100%硫酸折純100%氯化鉀比例1 :0. 1 1. 3。反應槽除利用反應熱外，同時採用夾套加熱將反應料漿溫度升到300°C，反應時間控制為2小時，反應產生的氯化氫氣體用水吸收，生產成質量百分含量為32%的鹽酸副產品。料漿部分為中間產品磷酸二氫鉀、硫酸氫鉀和部分餘酸，加入磷礦粉中混合反應，進行陳化。 加入磷礦粉量為餘酸按硫酸計重量的1. 7倍，陳化時間為3天。陳化後產品與添加的硝酸銨和必需的中微量元素混合造粒。造粒後經乾燥冷卻篩分等工序，生產成15-15-15無氯復口肌。該生產工藝將溼法磷酸的生產，氯化鉀低溫轉化硫酸氫鉀、磷酸二氫鉀生產工藝流程結合起來，生產無氯複合肥。生產成本低，生產工藝緊湊，工藝流程短、投資少、反應溫度低、能耗少、成本低。硫酸、磷礦及氯化鉀、氮肥、添加劑等改變比例和濃度，改變操作工藝溫度，就可以生產各種不同配比複合肥料，生產配方靈活。具體實施例2
採用質量濃度75%磷酸，與質量濃度98%硫酸混酸，用泵將混酸送到反應槽，向混酸中添加氯化鉀進行反應，，添加量為折純100%磷酸折純100%硫酸折純100%氯化鉀比例 1 0. 2 1. 3。反應槽除利用反應熱外，同時採用夾套加熱將反應料漿溫度升到120°C，反應時間控制為1. 5小時，反應產生的氯化氫氣體用水吸收，生產成質量百分含量為3 的鹽酸副產品。料漿部分為中間產品磷酸二氫鉀、硫酸氫鉀和部分餘酸，加入磷礦粉中混合反應， 進行陳化。加入磷礦粉量為餘酸按硫酸計重量的1. 7倍，陳化時間為7天。陳化後產品與添加的尿素和必需的中微量元素混合造粒。造粒後經乾燥冷卻篩分等工序，生產成15-15-15 無氯複合肥。該生產工藝將磷酸、硫酸及氯化鉀、氮肥、添加劑等改變比例和濃度，改變操作工藝溫度，就可以生產各種不同配比複合肥料，生產配方靈活。該生產工藝生產無氯複合肥生產成本低，生產工藝緊湊，工藝流程短、投資少、反應溫度低、能耗少、成本低。本發明一種無氯複合肥生產方法生產成本低，投資少。複合肥料產品所含養分相當於採用磷酸二氫鉀為磷源，與硫酸鉀、硝酸銨或尿素等及中微肥生產的無氯複合肥，產品銨態氮低或不含銨態氮，不易燒根燒苗，肥效好，品質高。根據上述說明書的揭示和教導，本發明所屬領域的技術人員還可以對上述實施方式進行變更和修改。因此，本發明並不局限於上面揭示和描述的具體實施方式
，對本發明的一些修改和變更也應當落入本發明的權利要求的保護範圍內。此外，儘管本說明書中使用了一些特定的術語，但這些術語只是為了方便說明，並不對本發明構成任何限制。
權利要求
1.一種無氯複合肥生產方法，其特徵在於，包括如下步驟(1)將質量濃度為18、5%的磷酸和質量濃度為3(Γ100%的硫酸形成的混酸加入反應裝置中，再加入氯化鉀，10(T350°C溫度下反應0. 5飛小時，得到含有磷酸二氫鉀、硫酸氫鉀的料漿及氣體氯化氫；(2)將步驟(1)中所得的料漿加入磷礦粉中，充分混合反應並陳化0.5^240小時，得到含有硫酸二氫鉀、硫酸鉀、磷酸氫鈣、硫酸鈣的混合物，混合物PH值為2、；(3)將步驟(2)所得的混合物料進行造粒；(4)造粒後進行乾燥、冷卻、篩分，即可得到所述的無氯複合肥，無氯複合肥總養分 ^ 25%，氯=3%;篩分後的小粒和大粒粉碎後形成返料。
2.權利要求1所述無氯複合肥生產方法，其特徵在於步驟(1)中所述的磷酸質量濃度為20 35% ；所述的硫酸質量濃度為60 98%。
3.權利要求1所述的無氯複合肥生產方法，其特徵在於步驟(1)中所述的混酸與氯化鉀低溫反應溫度為12(T300°C。
4.權利要求1所述的無氯複合肥生產方法，其特徵在於步驟(1)中所述磷酸、硫酸及氯化鉀的物料配比為1: (TlO :0.廣13. 5。
5.權利要求1所述的無氯複合肥生產方法，其特徵在於步驟(1)中所述的磷酸是熱法磷酸，或溼法磷酸；所述的溼法磷酸由硝酸與磷礦反應生產，或由硫酸與磷礦反應生產。
6.權利要求5所述的無氯複合肥生產方法，其特徵在於所述的溼法磷酸由硫酸與磷礦反應生產。
7.權利要求1所述的無氯複合肥生產方法，其特徵在於步驟(1)中產生的氣體氯化氫加熱條件下揮發出來，用水吸收後生成鹽酸。
8.權利要求1所述的無氯複合肥生產方法，其特徵在於步驟(3)中的造粒工序中將步驟(4)中的返料與步驟(2)所得的混合物料共同造粒。
9.權利要求1所述的無氯複合肥生產方法，其特徵在於步驟(3)中的造粒工序中還添加有氮肥、添加劑、磷肥、鉀肥中的一種或多種。
10.權利要求9所述的無氯複合肥生產方法，其特徵在於所述的氮肥包括尿素、硝酸銨、硝銨磷肥、硫酸銨中的一種或其組合；所述的磷肥包括磷酸一銨、磷酸二銨、磷酸二氫鉀、重過磷酸鈣、過磷酸鈣、鈣鎂磷肥中的一種或其組合；所述的鉀肥包括硫酸鉀、硝酸鉀、 碳酸鉀中的一種或其組合；所述的添加劑包括中微量肥料、功能性添加劑及填料。
全文摘要
一種無氯複合肥生產方法，其工藝有以下特徵利用磷酸或硫酸或硝酸與磷礦反應形成的磷酸，再添加硫酸形成混酸，或過量硫酸與磷礦反應，形成的磷酸和硫酸混酸；再與氯化鉀低溫反應，生成中間產品磷酸二氫鉀、硫酸氫鉀及氯化氫，氯化氫氣體水吸收後生成鹽酸副品；料漿部分為中間產品磷酸二氫鉀、硫酸氫鉀和部分餘酸，加入磷礦粉中混合反應，進行陳化；陳化後產品與添加的氮肥、添加劑或/和配方需要補充的磷肥、鉀肥，混合造粒，經乾燥冷卻篩分，生產成無氯複合肥。本發明產品適用於各種作物特別是中高檔經濟作物用肥。本發明通過混酸低溫轉化氯化鉀生產無氯複合肥，反應溫度低、能耗少、工藝流程短、投資少、成本低，產品質量高。
文檔編號C05G1/00GK102531748SQ20111045031
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月29日 優先權日2011年12月29日
發明者王豐登, 黃培釗 申請人:深圳市芭田生態工程股份有限公司