用濕法磷酸生產(chǎn)酸性氮磷鉀水溶肥的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于化肥技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種酸性氮磷鉀水溶肥的生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，國內(nèi)用濕法磷酸生產(chǎn)氮磷鉀復(fù)合肥的生產(chǎn)工藝一般是用氯化鉀與硫酸（直 接或者間接加熱條件下，或先加熱硫酸），反應(yīng)生成硫酸氫鉀。然后將硫酸氫鉀與濕法磷酸 混合并用氨中和生成料漿，然后造粒制得粒狀復(fù)合肥。反應(yīng)與中和溫度均在i〇〇°C以上，系 統(tǒng)能耗較高，且對于反應(yīng)設(shè)備的質(zhì)量要求較高。
[0003] 本領(lǐng)域目前需要開發(fā)更經(jīng)濟、高效，且產(chǎn)品質(zhì)量更好的氮磷鉀水溶肥的生產(chǎn)方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有的濕法磷酸生產(chǎn)氮磷鉀復(fù)合肥工藝成本高、能耗 大的問題。酸性氮磷鉀水溶肥的生產(chǎn)方法，該方法包括以下步驟：
[0005] a、將氯化鉀與水或者步驟c過濾后得到的濾液中的至少一種混合制成原料料漿；
[0006] b、將原料料漿與濃硫酸按摩爾比KC1 :H2S〇4= 1:1~1.2的比例混合進行反應(yīng)，得到 反應(yīng)料衆(zhòng)；
[0007] c、將反應(yīng)料漿冷并過濾，得到濾液與硫酸氫鉀；
[0008] d、將濕法磷酸與硫酸氫鉀充分混勻，通氨進行反應(yīng)，得到產(chǎn)品料漿；
[0009] e、將產(chǎn)品料漿干燥，即得酸性氮磷鉀水溶肥。
[0010]其中，上述方法步驟a中所述的氯化鉀與水或者步驟c過濾后得到的濾液的相對用 量為按體積比1:1~4。優(yōu)選的，用量為按體積比1:1。
[0011] 其中，上述方法步驟b所述的反應(yīng)溫度為65~85°C，反應(yīng)時間為20~60min。優(yōu)選 的，反應(yīng)溫度為75~80°C。更優(yōu)選的反應(yīng)時間為35~45min。
[0012]其中上述方法步驟c所述的冷卻為冷卻至不高于50°C，所述過濾為真空過濾。優(yōu)選 的，所述的冷卻為冷卻至35~40°C。
[0013] 其中，上述方法步驟d所述的濕法磷酸的加入量為以P2O5計，按質(zhì)量比P2〇5/K2〇 = 1.6~2.3加入。
[0014]其中上述方法步驟d所述的氨的加入量為按摩爾比S/N=0.8~1.2的量加入。
[0015]其中，上述方法步驟d的反應(yīng)溫度為70~90°C。
[0016] 其中上述方法步驟e所述的干燥為噴霧干燥。
[0017] 此外，上述方法還包括，將步驟b產(chǎn)生并排出的HC1氣體生產(chǎn)副產(chǎn)物鹽酸的步驟。
[0018] 本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明方法步驟簡便，成本低廉使用本發(fā)明方法生產(chǎn)的 酸性氮磷鉀水溶肥料，比傳統(tǒng)的氮磷鉀復(fù)合肥噸成本降低100元以上，主要含磷酸二氫鉀、 硫酸氫鉀、磷酸二氫銨、硫酸氫銨，pH值在2左右;養(yǎng)分高、酸度高、水溶性好，尤其適用于在 堿性土壤施用，不會出現(xiàn)結(jié)塊。此外，還可方便的可根據(jù)土壤性質(zhì)不同調(diào)整生產(chǎn)工藝，得到 (4-36-15)~(7-28-18)范圍內(nèi)不同規(guī)格的產(chǎn)品，還能滿足作物在不同周期的需求。本發(fā)明 方法生產(chǎn)的酸性氮磷鉀水溶性好，便于滴灌使用，在使用過程中能降低了勞動強度，節(jié)約水 源，特別適合西北干旱鹽堿地適用，具有很好的經(jīng)濟效益和社會效益。
【附圖說明】
[0019] 圖1為采用磷酸、氯化鉀和氨生產(chǎn)酸性氮磷鉀水溶肥工藝的示意圖。
【具體實施方式】
[0020] 本發(fā)明方法可具體按以下步驟操作：
[0021] a、將氯化鉀與水或者步驟c過濾后得到的濾液中的至少一種混合制成原料料漿；
[0022] b、將原料料漿與濃硫酸按摩爾比KC1 :H2S〇4= 1:1~1.2的比例混合進行反應(yīng)，得到 反應(yīng)料衆(zhòng)；
[0023] c、將反應(yīng)料漿冷并過濾，得到濾液與硫酸氫鉀；
[0024] d、將濕法磷酸與硫酸氫鉀充分混勻，通氨進行反應(yīng)，得到產(chǎn)品料漿；
[0025] e、將產(chǎn)品料漿干燥，即得酸性氮磷鉀水溶肥。
[0026]本發(fā)明方法涉及的主要的反應(yīng)原理如下：
[0027] KCl+H2S〇4^KHS〇4+HClT
[0028] KHSO4+H3PO4+NH34KH2PO4+NH4HSO4+NH4H2PO4
[0029] 上述方法步驟a中所述的氯化鉀與水或者步驟c過濾后得到的濾液的相對用量為 按體積比1:1~4。優(yōu)選的，用量為按體積比1:1。上述方法步驟b所述的反應(yīng)溫度為65~85 °C，反應(yīng)時間為20~60min。優(yōu)選的，反應(yīng)溫度為75~80°C。更優(yōu)選的反應(yīng)時間為35~45min。
[0030] 而上述方法步驟c所述的冷卻為冷卻至不高于50°C，所述過濾為真空過濾。優(yōu)選 的，所述的冷卻為冷卻至35~40°C。
[0031 ] 上述方法步驟d所述的濕法磷酸的加入量為以P2O5計，按質(zhì)量比P2〇5/K2〇= 1.6~ 2.3加入。步驟d所述的氨的加入量為按摩爾比S/N = 0.8~1.2的量加入。步驟d的反應(yīng)溫度 為 70 ~90°C。
[OO32]而步驟e所述的干燥為噴霧干燥。
[0033]此外，上述方法還包括，將步驟b產(chǎn)生并排出的HC1氣體生產(chǎn)出副產(chǎn)物鹽酸的步驟。
[0034] 以下用實施例對本發(fā)明方法進行更具體的說明。
[0035] 實施例1
[0036] 將氯化鉀與水按氯化鉀:水=1:1的體積比混合制得原料漿料;將原料料漿與濃硫 酸按KC1: H2S〇4= 1:1.05的摩爾比混合進行反應(yīng)，反應(yīng)溫度85°C，反應(yīng)時間30min，得到反應(yīng) 料漿，并副產(chǎn)鹽酸(反應(yīng)尾氣為HC1氣體，制成鹽酸作為副產(chǎn)品）；將體系冷卻至50°C并真空 過濾，得到濾液與硫酸氫鉀，濾液可在后繼生產(chǎn)過程中返回原料制漿步驟代替水。
[0037]然后將濕法磷酸（Ρ205/Κ20 = 2.3)加入產(chǎn)品制漿罐中與硫酸氫鉀充分混勻，通氨 (S/N=l .2)，制得配比4-36-15規(guī)格的產(chǎn)品，中和溫度85°C，得到產(chǎn)品料漿，噴霧干燥后得到 的氮磷鉀水溶肥各養(yǎng)分質(zhì)量含量如表1所示。
[0038]表1

[0040] 實施例2
[0041 ]將氯化鉀與水按氯化鉀:水=1:4的體積比混合制得原料漿料;將原料料漿與濃硫 酸按KC1 :H2S〇4= 1:1.15的摩爾比混合進行反應(yīng)，反應(yīng)溫度65°C，反應(yīng)時間50min，得到反應(yīng) 料漿，并副產(chǎn)鹽酸(反應(yīng)尾氣為HC1氣體，制成鹽酸作為副產(chǎn)品）。
[0042] 將體系冷卻至35°C并真空過濾，得到濾液與硫酸氫鉀，濾液返回原料制漿步驟進 行循環(huán)生產(chǎn)。將濕法磷酸(P2〇 5/K20 = 1.6)加入產(chǎn)品制漿罐中與硫酸氫鉀充分混勻，通氨(S/ Ν=0.8)調(diào)整產(chǎn)品配比7-28-18,中和溫度70°C，得到產(chǎn)品料漿，噴霧干燥后得到的氮磷鉀水 溶肥各養(yǎng)分質(zhì)量含量如表2所不。
[0043] 表 2
[0045] 實施例3
[0046] 將氯化鉀與真空過濾步驟得到的濾液，按氯化鉀:濾液=1:2的體積比混合制得原 料漿料;將原料料漿與濃硫酸按KC1: H2S〇4= 1:1.10的摩爾比混合進行反應(yīng)，反應(yīng)溫度75°C， 反應(yīng)時間35min，得到反應(yīng)料漿，并副產(chǎn)鹽酸(反應(yīng)尾氣為HC1氣體，制成鹽酸作為副產(chǎn)品）。
[0047] 將體系冷卻至45°C并真空過濾，得到濾液與硫酸氫鉀，濾液返回原料制漿步驟用 于制漿;將濕法磷酸(Ρ2〇 5/Κ20 = 2)加入產(chǎn)品制漿罐中與硫酸氫鉀充分混勻，通氨(S/N= 1) 調(diào)整產(chǎn)品配比5-33-16,中和溫度80°C，得到產(chǎn)品料漿，噴霧干燥后得到的氮磷鉀水溶肥各 養(yǎng)分質(zhì)量含量如表3所示。
[0048] 表 3
【主權(quán)項】
1. 酸性氮磷鉀水溶肥的生產(chǎn)方法，其特征在于包括以下步驟： a、 將氯化鉀與水或者步驟c過濾后得到的濾液中的至少一種混合制成原料料漿； b、 將原料料漿與濃硫酸按摩爾比KC1 :H2S〇4= 1:1~1.2的比例混合進行反應(yīng)，得到反應(yīng) 料漿； c、 將反應(yīng)料漿冷并過濾，得到濾液與硫酸氫鉀； d、 將濕法磷酸與硫酸氫鉀充分混勻，通氨進行反應(yīng)，反應(yīng)溫度70~90°C，得到產(chǎn)品料 漿； e、 將產(chǎn)品料漿干燥，即得酸性氮磷鉀水溶肥。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:步驟a所述的氯化鉀與水或者步驟c過濾后 得到的濾液的相對用量為按體積比1:1~4。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:步驟b所述的反應(yīng)溫度為65~85°C，反應(yīng)時 間為20~60min。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:步驟c所述的冷卻為冷卻至不高于50°C，所 述過濾為真空過濾。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：步驟d所述的濕法磷酸的加入量為以P2〇5 計，按質(zhì)量比P2〇5/K20 = 1.6~2.3加入。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:步驟d所述的氨的加入量為按摩爾比S/N = 0.8~1.2加入。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:步驟d所述的反應(yīng)溫度為70~90°C。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:步驟e所述的干燥為噴霧干燥。
【專利摘要】本發(fā)明屬于化肥技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種酸性氮磷鉀水溶肥的生產(chǎn)方法。本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有的濕法磷酸生產(chǎn)氮磷鉀復(fù)合肥工藝成本高、能耗大的問題。本發(fā)明為此提供了一種酸性氮磷鉀水溶肥的生產(chǎn)方法，該方法將氯化鉀原料料漿與濃硫酸按摩爾比KCl︰H2SO4＝1︰1～1.2的比例混合進行反應(yīng)，得到反應(yīng)料漿；將反應(yīng)料漿冷并過濾，得到濾液與硫酸氫鉀；將濕法磷酸與硫酸氫鉀充分混勻，通氨進行反應(yīng)，得到產(chǎn)品料漿；將產(chǎn)品料漿干燥，即得酸性氮磷鉀水溶肥。本發(fā)明方法步驟簡便，成本低廉，使用本發(fā)明方法生產(chǎn)的酸性氮磷鉀水溶肥料，特別適合西北干旱鹽堿地適用，具有很好的經(jīng)濟效益和社會效益。
【IPC分類】C05G1/06
【公開號】CN105503367
【申請?zhí)枴緾N201511018816
【發(fā)明人】侯雋, 黃恒, 黃強, 袁海斌, 簡路明, 趙東, 吳生平, 王佳才
【申請人】川恒生態(tài)科技有限公司
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2015年12月30日