CN109593003A

CN109593003A - 一种提高枸溶性磷肥水溶磷含量的生产方法

Info

Publication number: CN109593003A
Application number: CN201910095327.4A
Authority: CN
Inventors: 曾波; 马航; 陈红琼; 钟英; 李志祥
Original assignee: Yunnan Yuntianhua Yihua Phosphorus Industry Research Technology Co Ltd
Current assignee: Yunnan Yuntianhua Yihua Phosphorus Industry Research Technology Co Ltd
Priority date: 2019-01-31
Filing date: 2019-01-31
Publication date: 2019-04-09

Abstract

本发明提供一种提高枸溶性磷肥水溶磷含量的生产方法，包括如下步骤：(1)混合反应：按硫酸脲加量为枸溶性磷肥量的10％～40％，加入枸溶性磷肥中，混合反应温度60～90℃，混合反应50～90min，得到物料A；(2)固化：物料A在50～60℃，固化60～120min，得到物料B；(3)熟化：物料B在45～55℃下，熟化1～3天，得到复合肥初产品。本发明采用硫酸脲与枸溶性磷肥混合，硫酸脲离解后的氢离子、酸根离子使枸溶性磷转化为水溶磷，尿素再与水溶磷络合，得到络合状态的水溶磷。利用本发明方法处理枸溶性磷肥后，肥料中水溶性磷含量得到有效提高；且工艺简单，成本低。

Description

一种提高枸溶性磷肥水溶磷含量的生产方法

技术领域

本发明属于肥料生产技术领域，具体是涉及一种提高枸溶性磷肥水溶磷含量的生产方法。

背景技术

枸溶性磷肥，又名弱酸溶性磷肥，是一种较难溶于水的肥料，一种不易被植物吸收的肥料，因而磷利用率很低，不利于其在农业中的应用。

在湿法磷酸生产过程中，磷矿伴生的杂质部分进入了磷酸，导致湿法磷酸中的杂质含量较高，根据生产产品的不同需除去或降低磷酸中的相关杂质。利用湿法磷酸生产水溶性复合肥的过程中，采用氨中和除杂处理磷酸，该除杂过程中产生大量副产物滤渣，其中枸溶性磷占总磷的60～90％；副产滤渣可作为枸溶性磷肥直接出售，但进一步加工利用，能取得更好的经济效益。其中水溶性复合肥副产的滤渣中P₂O₅含量为20～45％，与硫酸脲结合后，提高了水溶磷含量，可作为一种酸性复合肥使用，也可作为生产配方肥或中、低浓度复合肥的原料；从根本上扩宽滤渣的使用范围。

中国专利一种将枸溶磷转化为水溶磷的方法(申请号：201610664630.8)，其中枸溶磷指含有枸溶磷的滤渣或溶液，枸溶磷滤渣来自于用湿法磷酸生产工业级磷酸盐或全水溶性复合肥等产品时，氨中和除杂工业过程中。专利中将枸溶磷跟硫酸、硝酸混合，在活化剂(十二烷基苯磺酸钠与硝酸铵按比例混合而成)的作用下反应得到混合料浆，再加入稳定剂得到稳定的水溶磷料浆，从而使枸溶磷转化为水溶磷。该专利虽能将枸溶磷部分转化为水溶磷，但添加的活化剂中的十二烷基苯磺酸钠起泡力强，对反应不利；过程中添加活化剂与稳定剂成本增加，得到水溶磷料浆，接上后续利用工序，流程长，不利于工业化生产。

发明内容

本发明针对上述现有技术存在的不足，提供一种提高枸溶性磷肥水溶磷含量的生产方法，利用该方法处理枸溶性磷肥后，肥料中水溶性磷含量得到有效提高；且工艺简单，成本低。

除非另有说明，本发明所采用的百分数均为质量分数。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

一种提高枸溶性磷肥水溶磷含量的生产方法，包括如下步骤：

(3)混合反应：按硫酸脲加量为枸溶性磷肥量的10％～40％，优选为20％～30％，加入枸溶性磷肥中，混合反应温度60～90℃，优选为70～80℃，混合反应50～90min，得到物料A；

(4)固化：物料A在50～60℃下，固化60～120min，得到物料B；

(3)熟化：物料B在45～55℃下，熟化1～3天，得到复合肥初产品。

本发明所述的硫酸脲中，固体尿素与硫酸的质量比0.92～2.2:1，优选为1.07～1.38∶1，配置硫酸脲时的温度保持为80～90℃。

所述的枸溶性磷肥中水溶磷占有效磷(P₂O₅含量)的比例为25％～40％。

本发明第(1)步中，也可以混合反应4.5～6.5h，直接得到复合肥初产品。

本发明得到的复合肥初产品中水溶磷占有效磷(P₂O₅含量)的比例为65％～85％。

本发明中硫酸脲加量为枸溶性磷肥量的10％～40％。加量小于10％，反应物料呈固态，且枸溶性磷转化率低；加量大于40％，稀释了总有效成分含量，且使物料中游离酸含量偏高；因此选加量为枸溶性磷肥量的10％～40％是可行的。

本发明中的反应温度为60℃～90℃，温度超出60～90℃枸溶性磷肥中含有的氨态氮易逸出，且硫酸脲带入的脲态氮会发生缩合反应；因此选反应温度为60℃～90℃是可行的。

本发明的混合反应时间，选50～90min便于进行后期固化和熟化；也可以使反应时间达到4.5～6.5h，此时水溶磷含量趋于稳定，从而可缩短工艺流程。

本发明中固化、熟化，均是低温下的反应，水分挥发少，混合反应后的物料经60～120min均可固化；固化后进行翻动熟化，1～3天物料中水溶磷趋于平稳。

本发明所述的硫酸脲中尿素与硫酸的质量比为0.92～2.2∶1；低于0.92∶1时，虽枸溶磷转化率提高，但游离酸含量随之升高，同时反应出现液固分离；且硫酸量的加大使反应产生钝化，导致转化率下降；高于2.2∶1，枸溶磷的转化率不高，且物料粘度增大。因此选尿素与硫酸的质量比为0.92～2.2∶1是可行的。

本发明所述的硫酸脲在配置温度保持80～90℃，主要目的为使硫酸脲不固化；超出80～90℃，脲态氮会发生缩合反应；因此温度为80～90℃是可行的。

本发明中采用硫酸脲与枸溶性磷肥混合，硫酸脲离解后的氢离子、酸根离子使枸溶性磷转化为水溶磷，尿素再与水溶磷络合，得到络合状态的水溶磷。

本发明所述的枸溶性磷肥为湿法磷酸生产水溶性复合肥生产过程中，氨中和除杂的滤渣，所述的枸溶性磷肥例如来自于水溶性66％磷酸一铵生产过程中氨中和的滤渣。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明将枸溶性磷肥中的部分枸溶性磷转化为水溶磷，且能够稳定存在；因硫酸脲中带入的酰胺态氮处于络合状态，使氮的损失减少，氮含量得到有效提高。

2、本发明使用硫酸脲处理枸溶性磷肥，可以简化工艺流程，在不添加其他物料的情况下，使枸溶性磷肥中的水溶磷和水有比(水有比指水溶磷与有效磷之比)得到有效提高，可作为配方肥或氮磷钾复合肥的原料。

3、本发明工艺简单，成本低，可操作性强，过程中不会产生难以处理的废弃物，对环境友好。

具体实施方式

以下实施例仅仅是为进一步说明本发明所作的举例，并非是对本发明的限定。对于同领域的普通技术人员来说可以在本发明的基础上做出不同形式的修改和变化。凡是在本发明的构思基础上引申得到的显而易见的修改和变化等，皆应在本发明的保护范围之列。

实施例1：

S1：称取100克硫酸脲(尿素：硫酸＝2.2:1)加入1000克枸溶性磷肥(水溶磷占有效磷的比为25％)中，60℃下混合反应50min，得到物料A；

S2：物料A在50℃下，固化60min，得到物料B；

S3：物料B在45℃下，熟化1天，得到复合肥初产品，其水溶磷占有效磷的比为65.83％。

实施例2：

S1：称取300克硫酸脲(尿素：硫酸＝1.22:1)加入1000克枸溶性磷肥(水溶磷占有效磷的比为30％)中，75℃下混合反应70min，得到物料A；

S2：物料A在55℃下，固化90min，得到物料B；

S3：物料B在50℃下，熟化2天，得到复合肥初产品，其水溶磷占有效磷的比为84.81％。

实施例3：

S1：称取400克硫酸脲(尿素：硫酸＝0.92:1)加入1000克枸溶性磷肥(水溶磷占有效磷的比为40％)中，90℃下混合反应90min，得到物料A；

S2：物料A在60℃下，固化120min，得到物料B；

S3：物料B在55℃下，熟化3天，得到复合肥初产品，其水溶磷占有效磷的比为74.54％。

实施例4：

称取100克硫酸脲(尿素：硫酸＝2.2:1)加入1000克枸溶性磷肥(水溶磷占有效磷的比为30％)中，60℃下混合反应4.5h，得到复合肥初产品，其水溶磷占有效磷的比为68.42％。

实施例5：

称取300克硫酸脲(尿素：硫酸＝1.22:1)加入1000克枸溶性磷肥(水溶磷占有效磷的比为40％)中，75℃下混合反应5.5h，得到复合肥初产品，其水溶磷占有效磷的比为83.42％。

实施例6：

称取400克硫酸脲(尿素：硫酸＝0.92:1)加入1000克枸溶性磷肥中(水溶磷占有效磷的比为25％)，90℃下混合反应6.5h，得到复合肥初产品，其水溶磷占有效磷的比为75.06％。

对比例1：

先将含有1000g的枸溶磷的滤渣(水溶磷占有效磷的比为40％)中加入含有100g硫酸、200g硝酸的水溶液，再加入10.0g的由5份十二烷基苯磺酸钠和1份硝酸铵混合而成的活化剂，88℃下活化反应2.0h；再加入100g酵母源有机原料，混合均匀，得到稳定的水溶磷料浆，其水溶磷占有效磷的比为49.16％。。

对比例2：

先将含有1000g的枸溶磷的滤渣(水溶磷占有效磷的比为25％)中加入含有100g硫酸、100g硝酸的水溶液，再加入20.0g的由6份十二烷基苯磺酸钠和1份硝酸铵混合而成的活化剂，85℃下活化反应2.0h；再加入50.0g酵母源有机原料，混合均匀，得到稳定的水溶磷料浆，其水溶磷占有效磷的比为31.21％。

对比例3：

先将含有1000g的枸溶磷的滤渣(水溶磷占有效磷的比为30％)中加入含有100g硫酸、200g硝酸的水溶液，再加入5.0g的由4份十二烷基苯磺酸钠和1份硝酸铵混合而成的活化剂，90℃下活化反应2.5h；再加入200g酵母源有机原料，混合均匀，得到稳定的水溶磷料浆，其水溶磷占有效磷的比为36.90％。

将上述实施例和对比例的数据统一如下表(其中水有比为水溶磷占有效磷的比例)：

由实施例1～6可知，用本发明的方法对枸溶性磷肥进行处理后，最终物料中的水有比均达到65～85％；由对比例方法处理的枸溶性磷肥，最终物料中水溶磷含量得到提高，但水有比偏低。

本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims

1.一种提高枸溶性磷肥水溶磷含量的生产方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)混合反应：按硫酸脲加量为枸溶性磷肥量的10％～40％，加入枸溶性磷肥中，混合反应温度60～90℃，混合反应50～90min，得到物料A；

(2)固化：物料A在50～60℃下，固化60～120min，得到物料B；

(3)熟化：物料B在45～55℃下，熟化1～3天，制得复合肥初产品。

2.根据权利要求1所述的提高枸溶性磷肥水溶磷含量的生产方法，其特征在于，所述的硫酸脲中固体尿素与硫酸的质量比为0.92～2.2∶1，配置硫酸脲时的温度保持为80～90℃。

3.根据权利要求1所述的提高枸溶性磷肥水溶磷含量的生产方法，其特征在于，所述的枸溶性磷肥中水溶磷占有效磷的比例为25％～40％。

4.根据权利要求1所述的提高枸溶性磷肥水溶磷含量的生产方法，其特征在于，第(1)步中，混合反应4.5～6.5h，直接制得复合肥初产品。

5.根据权利要求1或4所述的提高枸溶性磷肥水溶磷含量的生产方法，其特征在于，制得的复合肥初产品中水溶磷占有效磷的比例为65％～85％。

6.根据权利要求1或4所述的提高枸溶性磷肥水溶磷含量的生产方法，其特征在于，硫酸脲加量为枸溶性磷肥量的20％～30％。

7.根据权利要求2所述的提高枸溶性磷肥水溶磷含量的生产方法，其特征在于，所述的硫酸脲中固体尿素与硫酸的质量比为1.07～1.38∶1。

8.根据权利要求1所述的提高枸溶性磷肥水溶磷含量的生产方法，其特征在于，第(1)步中，混合反应温度为70～80℃。