CN102757273A - 高浓度磷钾二元复合肥生产方法 - Google Patents

Abstract

高浓度磷钾二元复合肥生产工艺，属于复合肥生产工艺技术领域，将重钙料浆的连续转化制备、雾化干燥技术和配方设定原料的喷浆造粒结合，制得高浓度二元磷钾复合肥，产品质量稳定，含作物所需的中量元素Ca、S、Mg、Al及Fe等多种微量元素，肥料性质稳定，不加任何防结块剂，没有任何有害成分，产品成本低，适宜于大型化生产。

Description

高浓度磷钾二元复合肥生产方法

技术领域

本发明涉及高浓度磷钾二元复合肥的生产工艺，属于复合肥生产工艺技术领域。

背景技术

现有技术的磷钾肥是将含磷钾矿石破碎成矿粉，经富集、高温灭菌处理，配以多种辅料，经配料后在反应器中进行反应后造粒。由于受工艺条件影响，该方法只能生产含P₂O5-K₂O总养分在20%左右的磷钾肥。高浓度磷钾肥在市场上是一空白。

为满足市场对高浓度磷钾肥的需求，我公司尝试采用散状重过磷酸钙、氯化钾和粘结剂混合造粒工艺。虽然造粒工艺简单，但由于散状重过磷酸钙造粒时不能分散均匀的特性，产品性质不稳定，生产控制难度大，产量低，因此用此方法生产的高浓度磷钾二元复合肥产品稳定性差、颗粒均匀度差、并且生产成本较高。

发明内容

本发明正是为了克服上述不足，提供一种高浓度磷钾二元复合肥的生产方法，克服了直接利用散状重过磷酸钙生产方法所存在的缺点。主要创新在于将连续转化、喷浆造粒及雾化干燥技术相结合，造粒过程中使用钙镁磷肥置换粘结剂使本发明生产的产品磷钾总浓度达到高浓度复合肥标准，实现本发明目的。具体是这样实施的：高浓度磷钾二元复合肥生产方法，其特征在于所述的生产方法包括下列步骤：

（1）将浓磷酸与磷矿粉按反应所需的酸矿比，加入连续转化反应系统，在温度90-115℃下连续转化11-20小时，得到重钙料浆；

（2）根据配方比例及系统热负荷情况将步骤（1）制得的重钙料浆送入喷浆造粒窑造粒以及雾化干燥器喷雾干燥；配方所需比例的氯化钾、钙镁磷肥、普钙以及系统返料同时送入喷浆造粒窑与重钙料浆一并喷浆造粒后送干燥窑干燥；

（3）将步骤（2）所得的半成品进行筛分、冷却、包装后得到成品。

步聚（1）中控制的最佳反应温度为90-115℃（由加热保温装置确保），可以确保较快的反应速度，同时抑制副反应速度，上述反应的化学反应式为：

反应得到以含结晶水的磷酸二氢钙为主要成分的重钙料浆，同时反应产生的尾气经洗涤后排放，尾气吸水送磷酸装置氟硅酸钠回收系统回收氟。

步骤（2）中，根据所需生产品种及复混肥料国标GB15063-2009要求，计算氯化钾、普钙及钙镁磷肥和步骤（1）所制得的重钙料浆的比例，将计算所得的氯化钾、普钙及钙镁磷肥经计量送入造粒机造粒。将计算所得重钙料浆总量用流量计计量并根据造粒情况和系统热负荷情况分两部分，一部分料浆加入造粒机提供物料成球条件进行喷浆造粒，将系统返料、粉状原料造成均匀的颗粒；另一部分料浆送入雾化喷雾装置雾化后进入干燥窑，与热风直接接触干燥成小颗粒。

步骤（3）将造粒后的物料及雾化干燥的小颗粒经干燥窑干燥后，送后系统筛分，大粒子经破碎后与筛下的小粒子一起作为返料送入造粒机，合格粒子经冷却、筛分、包装后即为本发明的最终产品，第二次筛分后的不合格粒子也作为返料送入造粒机。

本发明的雾化干燥窑采用雾化干燥技术，并控制干燥窑热风送风温度及雾化干燥器料浆流速。干燥窑送入热风温度一般控制在500-700℃，热风温度低于500℃，被雾化的料浆在下落前不能瞬间干燥而粘结在干燥窑的抄料板上造成窑体积料，热风温度高于700℃，被雾化的料浆瞬间干燥过度造成有效磷退化；为了使料浆雾化干燥后的颗粒满足生产工艺要求，雾化器出口料浆流速需控制在4-6米/秒。

本发明生产工艺及产品的特点是：采用雾化干燥技术，提高煤的热利用率，单系统产能提高，降低生产制造成本；采用喷浆造粒技术，使颗粒致密度及均匀性得到保障，产品性质稳定，在不使用任何防结块剂的情况下，本发明产品长时间堆高存放不结块，既减少防结块剂成本投入又减少了防结块剂对环境的污染；合理的造粒工艺设计，用钙镁磷肥置换粘结剂，使本发明生产的产品磷钾总浓度达到高浓度复合肥标准，同时又含作物所需的中量元素Ca、S、Mg 、Al及Fe等多种微量元素，既提高了产品的肥效又降低了原材料成本。采用本发明生产的高浓度磷钾二元复合肥，要比一般生产方法生产成本每吨下降150元以上。本发明生产的高浓度磷钾二元复合肥可广泛用于高浓度BB肥的配制及直接用于农作物的施肥。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

实施例1，PK磷钾肥20-25

原料配方（重量百分比）：浓磷酸（P₂O₅ 40%）     39%

磷矿粉（P₂O₅ 28%）      13%

氯化钾（K₂O 60%）       42%

钙镁磷肥（P₂O₅ 12%）    6%

普钙（P₂O₅ 12%）        12%

生产方法如下：

（1）将浓磷酸与磷矿粉按反应所需的酸矿比，加入连续转化反应系统，在温度90-115℃（反应为分区反应，一区90℃-95℃左右、二至四区为110℃-115℃左右）下连续转化11-20小时，得到重钙料浆，反应产生的尾气经洗涤后排放，尾气吸水送磷酸装置氟硅酸钠回收系统回收氟。

（2）根据配方比例将步骤（1）制得的重钙料浆送入喷浆造粒窑造粒以及雾化干燥器喷雾干燥；配方所需比例的氯化钾、钙镁磷肥、普钙以及系统返料同时送入喷浆造粒窑与重钙料浆一并喷浆造粒后送雾化干燥窑干燥，雾化干燥器的热风送风温度为500-700℃，雾化干燥器出口料浆流速控制在4-6米/秒；

（3）将步骤（2）所得的半成品进行筛分、冷却、包装后得到成品。其中大粒子经破碎后与筛下的小粒子一起作为返料送入造粒机，合格粒子经冷却、筛分、包装后即为本发明的最终产品，第二次筛分后的不合格粒子也作为返料送入造粒机。

实际生产质量指标：     总磷（P₂O₅）  ≥20.5%     有效磷（P₂O₅）≥20.2%

      水溶磷（P₂O₅）≥15.5%   K₂O≥25.2% 

      游离酸≤0.5%       水分≤1.8% 

   粒度  2-4mm≥98%通过     强度≥40N。

实施例2，高浓度磷钾肥配方：PK磷钾肥20-28

原料配方（重量百分比）：浓磷酸（P₂O₅ 40%）    40%

磷矿粉（P₂O₅  28%）      13%

氯化钾（K₂O 60%）       47%

钙镁磷肥（P₂O₅  12%）   6%

普钙（P₂O₅  12%）       4%

具体生产方法参考实施例1。 

实际生产质量指标：总磷（P₂O₅）≥20.5%     有效磷（P₂O₅）≥20.2%

      水溶磷（P₂O₅）≥15.5%   K₂O≥28.2% 

      游离酸≤0.5%       水分≤1.8% 

   粒度  2-4mm≥98%通过     强度≥40N。

注：利用本发明的工艺技术，结合普钙生产特点，还可延伸开发中低浓度的磷钾二元复合肥，均属本发明保护范围。

Claims (5)

1.高浓度磷钾二元复合肥生产方法，其特征在于所述的生产方法包括下列步骤：

（1）将浓磷酸与磷矿粉按反应所需的酸矿比，加入连续转化反应系统，在温度90-115℃下连续转化11-20小时，得到重钙料浆；

（2）根据配方比例及系统热负荷情况将步骤（1）制得的重钙料浆送入喷浆造粒窑造粒以及雾化干燥器喷雾干燥；配方所需比例的氯化钾、钙镁磷肥、普钙以及系统返料同时送入喷浆造粒窑与重钙料浆一并喷浆造粒后送干燥窑干燥；

（3）将步骤（2）所得的半成品进行筛分、冷却、包装后得到成品。

2.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于步聚（1）反应产生的尾气经洗涤后排放，尾气吸水送磷酸装置氟硅酸钠回收系统回收氟。

3.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于步骤（2）中雾化干燥器的热风送风温度为500-700℃。

4.根据权利要求1或3所述的生产方法，其特征在于步骤（2）中雾化干燥器出口料浆流速控制在4-6米/秒。

5.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于步骤（3）中大粒子经破碎后与筛下的小粒子一起作为返料送入造粒机，合格粒子经冷却、筛分、包装后即为本发明的最终产品，第二次筛分后的不合格粒子也作为返料送入造粒机。