本发明涉及肥料生产,尤其涉及一种利用中低品位磷矿直接生产复合肥的方法。
背景技术:
1、中低品位磷矿特别是中低品位高硅磷矿,由于其磷品位低需要经过浮选富集磷后才能用于湿法磷酸的生产,而由于硅含量高还需要经过脱硅处理后才能使用,湿法磷酸生产过程中主要产品为磷酸、过磷酸钙、磷酸一铵、磷酸二铵,这些可以直接用于复合肥制备。但分解过程种反应初期硫酸与磷矿反应剧烈,生产的硫酸钙晶体在磷矿颗粒表面形成一层致密的包裹层,阻碍硫酸与磷矿的进一步反应,导致硫酸法分解磷矿初期转化率低;此外在生产磷酸、磷酸一铵、磷酸二铵过程中,硫酸与磷矿反应产生大量磷石膏,经过浓缩、过滤等操作得到磷酸,磷酸再与氨反应得到磷酸一铵或磷酸二铵;并且在传统过磷酸钙生产还存在熟化周期长、无组织排放废气和产品易结块等缺点。
2、但湿法磷酸中对于被分解的磷矿品位有严格要求,中低品位高硅磷矿无法直接用于湿法磷酸生产,也无法直接用于磷复肥的生产。现有技术中有使用中低品位磷矿直接热法熔融生产玻璃肥料的,是其直接用于制备复合肥的一种途径,但该方法耗能高,导致产品生产成本高,无法适应目前的复合肥市场,难以推广。
3、因此,亟需一种可直接利用中低品位磷矿经过简单分解制备复合肥的新工艺。
技术实现思路
1、为了解决现有中低品位磷矿无法直接用于复合肥生产、或直接生产复合肥成本高耗能大的问题,本发明提供了一种利用中低品位磷矿直接生产复合肥的方法。
2、本发明的技术方案是:一种利用中低品位磷矿直接生产复合肥的方法,其特征在于,包括下列步骤:
3、s1.将混酸与硫酸、水混合均匀,控制温度在65-80℃,混合时间为5-10min,搅拌强度200-400r/min,得到新的混酸;
4、s2.加入尿素在75-95℃、300-500r/min下反应,直到尿素全部溶解反应,得到混合溶液;
5、s3.将混合溶液加入磷矿浆中,在温度为70℃-90℃、搅拌强度300-500r/min条件下反应90-250min,得到混合料浆;
6、s4.将混合料浆加入造粒机中在温度为40-80℃的环境下进行喷浆造粒,经过干燥筛分后得到多功能多营养型复合肥。
7、更进一步的技术方案是所述步骤s4造粒机中还加入了钾肥和物性调节剂,所述物性调节剂为黄磷渣、液氨、钙镁磷肥、磷矿粉、腐植酸、石灰石、白云石、钾长石、风化煤或碳酸氢铵的一种或多种,钾肥和物性调节剂粒径为-200目>50%。
8、更进一步的技术方案是所述钾肥为氯化钾或硫酸钾,所述物性调节剂加入量为混合料浆质量的5-20%。
9、更进一步的技术方案是所述混酸为渣酸、萃余酸的混合物,含有的磷酸浓度为20-50%,硫酸浓度为93-98%,新的混酸中以磷酸计算其与硫酸摩尔比为1-4:1。
10、更进一步的技术方案是所述步骤s2中尿素加入量与混合溶液中硫酸摩尔比为1-4:1。
11、更进一步的技术方案是所述步骤s3中磷矿浆磷矿颗粒粒度-200目含量为50-80%,矿浆含固量为30-70%,混合溶液与磷矿浆质量比为1-3:1;磷矿为p2o5含量以重量计为10-25%的中低品位磷矿。
12、更进一步的技术方案是所述步骤s4中干燥温度为60-90℃,干燥时间为0.5-3h,得到的多功能多营养型复合肥颗粒粒径为1.0-4.75mm。
13、与现有技术相比,本发明的有益效果是:
14、本发明中,克服了“钝化膜”的影响,反应效率更高,磷利用效率更好;磷矿中钙元素被分解出来并与尿素发生反应,生成尿素硫酸钙等复盐,可以被作物吸收利用,实现了磷矿中钙离子的有效利用;磷矿中的氟、硅会生成氟硅酸脲,不存在氟的无组织排放等问题,且氟硅酸脲还具有杀虫效果; 该工艺可以利用湿法磷酸副产物—渣酸和萃余酸,拓宽了渣酸和萃余酸的利用途径;该工艺混合液配制、酸解磷矿、喷浆造粒、干燥筛分等生产过程可以连续化进行,反应得到的料浆不存在堆存熟化等,可以直接全部作为复合肥生产原料,用于生产复合肥。
1.一种利用中低品位磷矿直接生产复合肥的方法,其特征在于,包括下列步骤:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述步骤s4造粒机中还加入了钾肥和物性调节剂,所述物性调节剂为黄磷渣、液氨、钙镁磷肥、磷矿粉、腐植酸、石灰石、白云石、钾长石、风化煤或碳酸氢铵的一种或多种,钾肥和物性调节剂粒径为-200目>50%。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于:所述钾肥为氯化钾或硫酸钾,所述物性调节剂加入量为混合料浆质量的5-20%。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述混酸为渣酸、萃余酸的混合物,含有的磷酸浓度为20-50%,硫酸浓度为93-98%,新的混酸中以磷酸计算其与硫酸摩尔比为1-4:1。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述步骤s2中尿素加入量与混合溶液中硫酸摩尔比为1-4:1。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述步骤s3中磷矿浆磷矿颗粒粒度-200目含量为50-80%,矿浆含固量为30-70%,混合溶液与磷矿浆质量比为1-3:1;磷矿为p2o5含量以重量计为10-25%的中低品位磷矿。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述步骤s4中干燥温度为60-90℃,干燥时间为0.5-3h,得到的多功能多营养型复合肥颗粒粒径为1.0-4.75mm。