專利名稱：工業(yè)磷銨及系列復(fù)肥的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于磷銨生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，是一種在用濕法磷酸生產(chǎn)肥料級(jí)磷酸-銨的系統(tǒng)中，聯(lián)產(chǎn)工業(yè)級(jí)磷酸-銨及系列復(fù)肥的方法。
目前，采用常規(guī)“料漿法”工藝，用濕法磷酸與氨中和反應(yīng)所得到的磷酸-銨，由于其含有大量雜質(zhì)，通常只能用作肥料，因而綜合利用率低，經(jīng)濟(jì)效益也差。為了改變這種狀況，已有技術(shù)公開了一種“用濕法磷酸聯(lián)產(chǎn)肥料級(jí)和純磷酸-銨”的方法(見CN 92108090.5)。該方法是以“料漿法”生產(chǎn)的中和料漿為原料，采用分離、清液濃縮、冷卻結(jié)晶等手段提取純磷酸-銨，過程中分離出的料漿和母液混合后返回原系統(tǒng)作肥料級(jí)磷酸-銨的原料用，并以此實(shí)現(xiàn)其發(fā)明目的。但是，由于該方法采用的原料凈化不夠，又無補(bǔ)充凈化措施，以致于產(chǎn)品純磷酸-銨的質(zhì)量，即純度得不到完全的保證;其次，如果將其用于制作消防用ABC干粉滅火劑的原料，其吸濕率指標(biāo)也不易達(dá)到要求(即20±1℃，相對(duì)濕度78%，24小時(shí)吸濕率≤2%);再者，將分離了磷酸-銨后的母液返回原系統(tǒng)，要對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生波動(dòng)影響，必須適當(dāng)調(diào)整工藝控制參數(shù)才能消除，這又帶來了操作上的麻煩。
因此，本發(fā)明的任務(wù)是在采用“料漿法”生產(chǎn)肥料級(jí)磷銨系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，在不改變其原有生產(chǎn)流程，不影響其肥料級(jí)磷銨生產(chǎn)的前提下，提供一種制備工業(yè)磷銨(即純磷酸-銨)及其系列復(fù)肥的方法。
本發(fā)明的任務(wù)是由下述技術(shù)方案完成的①以“料漿法”生產(chǎn)的濃縮料漿作原料，在漿∶水＝1∶0.3～1.5(重量比)，溫度60～110℃，攪拌條件下浸取10～40分鐘，然后進(jìn)行分離，獲取含磷酸-銨和硫酸銨的凈化液和含不溶解泥渣的泥漿。含不溶解泥渣的泥漿送返肥料級(jí)磷銨生產(chǎn)系統(tǒng)的濃縮工段。
②將含磷酸-銨和硫銨的凈化液用常規(guī)蒸發(fā)濃縮工藝濃縮至比重1.15～1.45(80℃)后，再冷卻結(jié)晶。將結(jié)晶分離水洗并進(jìn)行干燥即得工業(yè)級(jí)磷銨;
③分離結(jié)晶后的母液，以NH3/K＝0.8～4.0的配比(摩爾比)，加入濃度為5～40%的氯化鉀水溶液，并在溫度60～110℃下進(jìn)行轉(zhuǎn)化反應(yīng)1～10小時(shí)，然后冷卻結(jié)晶分離。分離后得到的固相為一級(jí)無氯氮磷鉀噴施復(fù)肥，余下的母液由于含以氯化銨為主的多種養(yǎng)份，故可作液體復(fù)肥。
為了使含以氯化銨為主的液體復(fù)肥變成固體肥料，以便運(yùn)輸和施肥操作，本發(fā)明獨(dú)辟蹊徑，在上述技術(shù)方案上又增加了一種特殊的工藝，即將轉(zhuǎn)化反應(yīng)分離后余下的母液，按母液∶磷礦粉＝1∶0.05～1.0的配比(重量比)，加入磷礦粉并在溫度60～110℃下進(jìn)行分解反應(yīng)1～8小時(shí)，然后用常規(guī)工藝方法返料造粒干燥，即可制得固體含氯氮磷鉀復(fù)肥。該工藝的優(yōu)點(diǎn)十分明顯，它不僅用一種簡便方法使液體肥料變?yōu)榱斯腆w，而且簡化了常規(guī)變固的濃縮裝置，避開了濃縮設(shè)備材質(zhì)的腐蝕問題，還增加了原體系復(fù)肥中磷的有效養(yǎng)份。
除此之外，就本發(fā)明提出的整個(gè)技術(shù)方案而言，它還具有以下優(yōu)點(diǎn)和積極效果1、由于本發(fā)明使用的原料是經(jīng)中和、濃縮二步凈化后的料漿，再加上水浸的進(jìn)一步凈化，雜質(zhì)去除率高，因而可制得高純度(≥98%)，低吸濕率(≤2%)的純磷酸-銨，而且產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，可作工業(yè)，尤其是消防ABC干粉滅火劑用的原料。
2、由于本發(fā)明技術(shù)路線合理，設(shè)計(jì)巧妙，不僅對(duì)肥料級(jí)磷銨生產(chǎn)系統(tǒng)無干擾，還增加了肥料新品種，且整個(gè)工藝過程無廢物產(chǎn)生。
3、在不增加過多投資的情況下，可獲得系列附加值高的多元復(fù)肥，其中不僅含有氮、磷、鉀，還含有硫等養(yǎng)份，而且各組份的比例對(duì)于植物生長來說更趨于合理。
4、由于本發(fā)明投資少，工藝過程無廢物生成，產(chǎn)品(工業(yè)磷銨和系列復(fù)肥)附加值高，對(duì)肥料級(jí)磷銨生產(chǎn)又無影響，因而具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
附圖
為本發(fā)明所用流程的主要裝置示意圖。
下面結(jié)合附圖給出實(shí)施例實(shí)施例一本實(shí)施例采用附圖所示的流程裝置。
首先將2200g含P2O5約24%的濃縮料漿放入浸取槽1，再按漿∶水＝1∶0.7(重量比)的配比加水，95℃下攪拌浸取20分鐘。然后將其送入分離機(jī)2中進(jìn)行分離，獲取含磷酸-銨和硫酸銨的凈化液和含不溶解泥渣的泥漿。泥漿送回肥料級(jí)磷銨生產(chǎn)系統(tǒng)的濃縮工段。凈化液則送入濃縮槽3，用常規(guī)蒸發(fā)濃縮工藝將其濃縮至比重為1.34(80℃)后，再送入冷卻結(jié)晶槽4中進(jìn)行冷卻結(jié)晶，這時(shí)磷酸-銨在冷卻條件下逐漸析出結(jié)晶。將結(jié)晶后的物料又送入分離機(jī)5中進(jìn)行分離，分離出的晶體適當(dāng)水洗再送去干燥6，即得到200g工業(yè)級(jí)磷酸-銨。其產(chǎn)品的主要品質(zhì)指標(biāo)為P2O560.20%，N11.87%(水份含量～1%)，吸濕率0.73%。
分離磷酸-銨晶體后的母液840g，送入反應(yīng)槽7，按NH3/K＝1.3(摩爾比)加入濃度為16%的KCl水溶液，于90℃下進(jìn)行轉(zhuǎn)化反應(yīng)3小時(shí)，然后送入冷卻結(jié)晶槽8中冷卻結(jié)晶、分離機(jī)9中分離，分離后的固相經(jīng)干燥10即制得成品-一級(jí)無氯氮磷鉀復(fù)肥250g。產(chǎn)品組成為N4.38%，P2O522.80%，K2O 32.55%，SO321.95%，Cl-1.61%(Cl-含量≤2.5%稱為無氯肥料)。該產(chǎn)品由于屬無氯肥料，因而可廣泛施用于忌氯作物，如經(jīng)濟(jì)作物中的煙草、柑桔等。
分離出無氯復(fù)肥后余下的母液1040g進(jìn)入母液授槽11(組成P2O58.28%，K2O 8.18%，N4.95%，SO31.69%，Cl-12.93%)，可直接作為液體復(fù)肥，也可與其它固體肥料摻混使用，還可以按照本發(fā)明提供的方法進(jìn)一步加工即將母液送入反應(yīng)槽12，并按母液∶磷礦粉＝1∶0.12(重量比)加入磷礦粉，于80℃下進(jìn)行分解反應(yīng)2小時(shí)，然后用常規(guī)工藝方法返料造粒干燥13，即制得含氯的氮磷鉀復(fù)肥640g。其產(chǎn)品組成為有效P2O517.58%，N7.99%，K2O 13.28%，SO32.75%，Cl-21.01%。
實(shí)施例二本實(shí)施例仍采用附圖所示的流程裝置。
將1840g含P2O5約26%的濃縮料漿放入浸取槽1，再加入漿∶水＝1∶0.5(重量比)的水，于80℃下攪拌浸取40分鐘，送入分離機(jī)2中分離，獲取含磷酸-銨和硫酸銨的凈化液和含不溶解泥渣的泥漿。泥漿返送肥料級(jí)磷銨生產(chǎn)系統(tǒng)的濃縮工段。凈化液則送入濃縮槽3，濃縮至比重1.27(80℃)后，再送入冷卻結(jié)晶槽4中進(jìn)行冷卻結(jié)晶，分離機(jī)5中分離。分離出的晶體適當(dāng)水洗再送至干燥6，即可得到200g工業(yè)級(jí)磷酸-銨。產(chǎn)品的主要品質(zhì)指標(biāo)為P2O559.93%，N 11.68%(水份含量～1%)，吸濕率1.24%。
分離了磷酸-銨晶體后的母液1000g，送入反應(yīng)槽7，接NH3/K＝3.0(摩爾比)加入濃度為30%的KCl水溶液，于75℃下進(jìn)行轉(zhuǎn)化反應(yīng)4小時(shí)，然后送入冷卻結(jié)晶槽8中冷卻結(jié)晶，分離機(jī)9中分離，分離后的固相經(jīng)干燥即制得一級(jí)無氯的氮磷鉀復(fù)肥264g。產(chǎn)品組成為N 7.87%，P2O534.63%，K2O 21.69%，SO320.17%，Cl-2.24%。
分離出無氯復(fù)肥后余下的母液624g進(jìn)入母液槽11(組成P2O513.17%，K2O 4.30%，N 6.94%，SO35.09%，Cl-8.80%)，可直接作為液體復(fù)肥，也可與其它固體肥料摻混使用還可以按照本發(fā)明提供的方法進(jìn)一步加工即將母液送入反應(yīng)槽12，并按母液∶磷礦粉＝1∶0.3(重量比)加入磷礦粉，于100℃下進(jìn)行分解反應(yīng)1.5小時(shí)，然后送返料造粒干燥13，即制得含氯的氮磷鉀復(fù)肥445g。其產(chǎn)品組成為有效P2O525.26%，N 9.69%，K2O 6.05%，SO37.14%，Cl-12.28%。
權(quán)利要求
1.一種工業(yè)磷銨及系列復(fù)肥的制備方法，其特征在于①以“料漿法”生產(chǎn)的濃縮料漿作原料，在漿∶水=1∶0.3～1.5(重量比)，溫度60～110℃，攪拌條件下浸取10～40分鐘，分離獲取含磷酸-銨和硫酸銨的凈化液，和含不溶解泥渣的泥漿，泥漿返原系統(tǒng)濃縮工段；②將凈化液用常規(guī)蒸發(fā)濃縮工藝濃縮至比重1.15～1.45后，即冷卻結(jié)晶，將結(jié)晶分離水洗，并進(jìn)行干燥即得工業(yè)級(jí)磷銨；③分離結(jié)晶后的母液，以NH3/K=0.8～4.0的配比(摩爾比)，加入濃度為5～40%的氯化鉀水溶液，并在溫度60～110℃下進(jìn)行轉(zhuǎn)化反應(yīng)1～7小時(shí)，冷卻結(jié)晶分離，分離后的固相為一級(jí)無氯氮磷鉀噴施復(fù)肥，余下的母液作液體復(fù)肥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)磷銨及系列復(fù)肥的制備方法，其特征在于將轉(zhuǎn)化反應(yīng)分離后余下的母液，按母液∶磷礦粉＝1∶0.05～1.0的配比(重量比)，加入磷礦粉并在溫度60～110℃下進(jìn)行分解反應(yīng)1～8小時(shí)，用常規(guī)工藝方法返料造粒干燥，制得固體含氯氮磷鉀復(fù)肥。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種工業(yè)磷銨及系列復(fù)肥的制備方法，其技術(shù)要點(diǎn)是以“料漿法”生產(chǎn)的濃縮料漿作原料，經(jīng)水浸、分離、濃縮，冷卻結(jié)晶得工業(yè)級(jí)磷銨產(chǎn)品；分離后的母液加KCl，進(jìn)行轉(zhuǎn)化反應(yīng)，冷卻結(jié)晶分離得一級(jí)無氯氮磷鉀復(fù)肥；再將分離余下的母液加入磷礦粉在一定工藝條件下分解反應(yīng)，返料造粒獲含氯氮磷鉀固體復(fù)肥。本發(fā)明以現(xiàn)有磷銨廠為基礎(chǔ)，無需增加過多投資，就可使其磷素大大增值，且整個(gè)工藝過程無廢物產(chǎn)生。
文檔編號(hào)C05B11/00GK1113882SQ9411180
公開日1995年12月27日 申請(qǐng)日期1994年6月18日 優(yōu)先權(quán)日1994年6月18日
發(fā)明者王方瑚, 劉耀敏 申請(qǐng)人:四川聯(lián)合大學(xué)