專利名稱：濃縮磷酸制磷酸二銨與濃縮酸性料漿制磷銨或/和三元復(fù)肥的聯(lián)產(chǎn)法及氨化反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于磷銨生產(chǎn)領(lǐng)域，特別涉及磷酸二銨與磷酸一銨或三元復(fù)肥的聯(lián)產(chǎn)法及專用設(shè)備。
背景技術(shù)：
中國專利ZL 02113425.1公開了一種磷酸二銨與磷酸一銨的聯(lián)產(chǎn)法，將所萃取磷酸的一部分采用磷酸濃縮、中和造粒干燥工藝步驟生產(chǎn)磷酸二銨，將所萃取磷酸的另一部分用于洗滌生產(chǎn)磷酸二銨的中和造粒干燥工序所產(chǎn)生的尾氣后，再采用洗滌液中和、多效料漿濃縮、噴霧流化干燥或噴漿造粒干燥工藝步驟生產(chǎn)磷酸一銨。洗滌液中可加入磷酸儲槽中的淤渣液或/和商品磷酸、精制磷酸鹽生產(chǎn)所產(chǎn)生的含磷廢渣液或/和固含量、雜質(zhì)含量較高的磷酸淤渣液。此種聯(lián)產(chǎn)法雖然能在短時間內(nèi)實現(xiàn)對所引進(jìn)的西方磷銨生產(chǎn)線的擴(kuò)能改造，且擴(kuò)能改造的投資低而磷銨產(chǎn)量大幅度增加，但尚存在一定的局限性，具體表現(xiàn)在1、只能聯(lián)產(chǎn)磷酸一銨；2、對磷礦的質(zhì)量要求較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種濃縮磷酸制磷酸二銨與濃縮酸性料漿制磷銨或/和三元復(fù)肥的聯(lián)產(chǎn)法，此種方法既可實現(xiàn)磷酸二銨與磷酸二銨或/和磷酸一銨或/和NPK三元復(fù)合肥的聯(lián)產(chǎn)，又可使用雜質(zhì)含量高的中低品位磷礦，并且能降低能耗。
本發(fā)明所述聯(lián)產(chǎn)法是“磷酸濃縮法”與“酸性料漿濃縮法”的一種組合，技術(shù)方案如下濃縮磷酸制磷酸二銨的工藝步驟為磷酸濃縮、中和造粒干燥；磷酸濃縮是將萃取所得的25％～28％P2O5稀磷酸濃縮至44～46％P2O5濃度，中和造粒干燥，料漿預(yù)中和度控制在1.4～1.5，造粒機(jī)內(nèi)氨化至中和度1.8～1.9，含水量控制在3～4％(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))，干燥氣出口溫度控制在90℃左右；將上述濃縮磷酸制磷酸二銨的中和造粒干燥工序產(chǎn)生的尾氣導(dǎo)入尾氣洗滌裝置用濕法稀磷酸洗滌(所述濕法稀磷酸的質(zhì)量濃度為18～30％P2O5，既可以與濃縮磷酸制磷酸二銨用的稀磷酸原料相同，也可以是雜質(zhì)含量高的中低品位磷礦制備的稀磷酸)，所得尾氣洗滌液為酸性磷銨料漿，若該酸性磷銨料漿的中和度為0.5～0.8，則直接作為下一工序的原料，若該酸性磷銨料漿的中和度低于0.5，則將所得尾氣洗滌液加氨中和制備成中和度0.5～0.8的酸性磷銨料漿；將上述酸性磷銨料漿濃縮后采用氨化反應(yīng)、轉(zhuǎn)鼓氨化造粒和干燥的工藝步驟生產(chǎn)磷酸二銨，轉(zhuǎn)鼓氨化造粒和干燥步驟產(chǎn)生的含氨尾氣和粉塵導(dǎo)入上述尾氣洗滌裝置洗滌；酸性料漿濃縮，磷銨料漿的終點含水量控制在13～20％(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))，氨化反應(yīng)在表壓0～0.15Mpa下進(jìn)行，反應(yīng)溫度110～140℃，將磷銨料漿的中和度提高到1.30～1.50，轉(zhuǎn)鼓氨化造粒，將氨化反應(yīng)所制備的磷銨料漿霧化灑入常規(guī)的轉(zhuǎn)鼓氨化造粒機(jī)內(nèi)的料層上，在造粒過程中噴入液氨或氣氨，將物料進(jìn)一步氨化至中和度1.60～1.90，保持70～100℃的造粒溫度，出造粒機(jī)物料的含水量控制在2～4％(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))，干燥，出干燥機(jī)產(chǎn)品的含水量控制在1～2％(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))；或?qū)⑸鲜鏊嵝粤卒@料漿濃縮后采用氨化反應(yīng)、噴霧流化干燥或噴漿造粒干燥工藝步驟生產(chǎn)磷酸一銨；酸性料漿濃縮，磷銨料漿的終點含水量控制在18～24％，氨化反應(yīng)，將料漿的中和度提高到1.0～1.05；噴霧流化干燥，干燥塔進(jìn)風(fēng)溫度控制在120～135℃，噴漿造粒干燥，干燥氣出口溫度應(yīng)控制在60～70℃；噴漿造粒干燥，干燥氣進(jìn)口溫度控制在450～600℃，干燥氣出口溫度控制在100～110℃；或?qū)⑸鲜鏊嵝粤卒@料漿濃縮后加入KCl和/或尿素，采用轉(zhuǎn)鼓造粒工藝生產(chǎn)NPK三元復(fù)合肥；酸性料漿濃縮，酸性磷銨料漿的終點含水量控制在13～22％，KCl和/或尿素的加入量根據(jù)使用者對N、P、K不同比例的要求而定，轉(zhuǎn)鼓造粒，溫度控制在70～100℃，造粒出口含水控制在3～4％，干燥產(chǎn)品含水控制在2～3％；或?qū)⑸鲜鏊嵝粤卒@濃縮料漿的一部分采用氨化反應(yīng)、轉(zhuǎn)鼓氨化造粒和干燥的工藝步驟生產(chǎn)磷酸二銨，另一部分采用氨化反應(yīng)、噴霧流化干燥或噴漿造粒干燥工藝步驟生產(chǎn)磷酸一銨；或?qū)⑸鲜鏊嵝粤卒@濃縮料漿的一部分采用氨化反應(yīng)、轉(zhuǎn)鼓氨化造粒和干燥的工藝步驟生產(chǎn)磷酸二銨，另一部分加入KCl和或尿素，采用轉(zhuǎn)鼓造粒工藝生產(chǎn)三元復(fù)合肥。
本發(fā)明提供的聯(lián)產(chǎn)法，在濃縮磷酸制磷酸二銨的裝置沒有開車或出現(xiàn)故障時，也可以用稀磷酸作原料采用酸性料漿濃縮法生產(chǎn)磷酸二銨、磷酸一銨、磷酸二銨和磷酸一銨或三元復(fù)合肥。
在制磷酸二銨時，為了提高產(chǎn)品的氮含量，減少氨損失，在氨化反應(yīng)工序加入了腐殖酸，腐殖酸的加入量為料漿中固相物質(zhì)量的1～2％。
為了充分利用資源，降低產(chǎn)品成本，在所獲尾氣洗滌液中加入了磷酸儲槽中的淤渣液或/和商品磷酸、精制磷酸鹽生產(chǎn)所產(chǎn)生的含磷廢渣液或/和固含量、雜質(zhì)含量較高的磷酸淤渣液。
為了解決酸性料漿制磷酸二銨工藝中高濃度料漿輸送困難的問題，氨化反應(yīng)在壓力、溫度可調(diào)的氨化反應(yīng)器中進(jìn)行，這樣可方便地控制酸性磷銨料漿與氣氨的反應(yīng)壓力和溫度，當(dāng)料漿的中和度提高到1.30～1.50，含水量降低到20％以下時仍具有良好的流動性。
所述壓力、溫度可調(diào)的氨化反應(yīng)器是對中國專利ZL02275691.4所公開的強(qiáng)制循環(huán)氨化蒸發(fā)反應(yīng)器的一種改進(jìn)，改進(jìn)之處是在閃蒸室連接了溫度壓力調(diào)節(jié)裝置，具體結(jié)構(gòu)為由閃蒸室、下降管、強(qiáng)制循環(huán)泵、反應(yīng)管依次連接形成環(huán)形封閉結(jié)構(gòu)體系，反應(yīng)管上設(shè)置有氣氨噴嘴，閃蒸室頂部設(shè)置有蒸汽出口，閃蒸室側(cè)壁設(shè)置有濃縮酸性磷銨料漿入口，下降管或反應(yīng)管上設(shè)置有二次中和磷銨料漿出口，閃蒸室連接有溫度壓力調(diào)控裝置。
本發(fā)明具有以下有益效果1、將“磷酸濃縮法”與“酸性料漿濃縮法”有機(jī)結(jié)合，不僅可在短時間內(nèi)完成對引進(jìn)的西方磷銨生產(chǎn)線的擴(kuò)能改造，而且實現(xiàn)了磷酸二銨、磷酸一銨、磷酸二銨和磷酸一銨或/和三元復(fù)合肥的聯(lián)產(chǎn)。
2、聯(lián)產(chǎn)工藝既充分發(fā)揮了引進(jìn)的西方磷銨生產(chǎn)線的作用，又有利于我國中低品位磷礦的利用及磷酸儲槽中的淤渣和商品磷酸、精制磷酸鹽生產(chǎn)所產(chǎn)生的含磷廢渣及固含量、雜質(zhì)含量較高的磷酸淤渣液的消化。
3、酸性料漿濃縮既可提高濃縮料漿的濃度，滿足轉(zhuǎn)鼓氨化造粒的水平衡要求，又能解決因磷礦質(zhì)量差在濃縮工序出現(xiàn)的結(jié)垢問題，因而磷礦適應(yīng)性好，既可用優(yōu)質(zhì)磷礦，又可用雜質(zhì)含量高的中低品位磷礦生產(chǎn)具有傳統(tǒng)產(chǎn)品優(yōu)良性狀的磷酸二銨和三元復(fù)合肥。
4、用洗滌尾氣所形成的酸性磷銨料漿生產(chǎn)磷酸二銨時，在氨化反應(yīng)工序加入腐殖酸，所得產(chǎn)品的氮含量可提高30％左右，氨損失可降低21％左右。
5、用洗滌尾氣所形成的酸性磷銨料漿生產(chǎn)磷酸二銨時，氨化反應(yīng)在壓力、溫度可調(diào)的強(qiáng)制循環(huán)氨化反應(yīng)器中進(jìn)行，通過控制反應(yīng)溫度和壓力，解決了高濃度料漿輸送的難題。
6、由于物料中大量水分在酸性料漿濃縮過程中蒸發(fā)，因而干燥能耗很低，節(jié)能效果顯著。


圖1是本發(fā)明所述濃縮磷酸制磷酸二銨與濃縮酸性料漿制磷銨的聯(lián)產(chǎn)法的第一種工藝流程圖；圖2是本發(fā)明所述濃縮磷酸制磷酸二銨與濃縮酸性料漿制磷銨的聯(lián)產(chǎn)法的第二種工藝流程圖；圖3是本發(fā)明所述濃縮磷酸制磷酸二銨與濃縮酸性料漿制磷銨的聯(lián)產(chǎn)法的第三種工藝流程圖；圖4是本發(fā)明所述濃縮磷酸制磷酸二銨與濃縮酸性料漿制磷酸二銨和三元復(fù)合肥的一種工藝流程圖；圖5是本發(fā)明所述氨化反應(yīng)器的一種結(jié)構(gòu)簡圖。
圖中，1-閃蒸室、2-下降管、3-強(qiáng)制循環(huán)泵、4-氨化磷銨料漿出口、5-氣氨噴嘴、6-反應(yīng)管、7-濃縮酸性磷銨料漿入口、8-溫度壓力調(diào)控裝置、9-蒸汽出口。
具體實施例方式
實施例1本實施例是對引進(jìn)的磷酸二銨生產(chǎn)線的改造，原磷酸二銨生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力為60萬噸/年，經(jīng)改造后，生產(chǎn)能力為80萬噸/年，其中“磷酸濃縮法”生產(chǎn)的粒狀磷酸二銨60萬噸/年，“酸性料漿濃縮法”生產(chǎn)的粒狀磷酸二銨20萬噸/年，改造后的工藝流程如圖1所示。
所用原料濕法稀磷酸由品位較高的磷礦制備，其組成如下P2O5SO42-F MgO Fe2O3Al2O3As重金屬(以Pb計)色度26.80％ 2.19％ 1.68％ 0.5％ 0.64％ 0.91％ 0.0014％ 0.0025％＞300上述濕法稀磷酸為40萬噸，將其中30萬噸采用原生產(chǎn)線的“磷酸濃縮法”生產(chǎn)磷酸二銨，將其中10萬噸用于洗滌“磷酸濃縮法”制磷酸二銨所產(chǎn)生的尾氣，并以該尾氣洗滌液為原料，采用“酸性料漿濃縮法”生產(chǎn)粒狀磷酸二銨。
“磷酸濃縮法”生產(chǎn)磷酸二銨的工藝步驟依次包括磷酸濃縮、中和造粒干燥；磷酸濃縮是將濃度為26.80％P2O5的稀磷酸濃縮至濃度為44％P2O5的濃縮磷酸；中和造粒干燥的工藝參數(shù)為料漿預(yù)中和度1.45，造粒機(jī)內(nèi)氨化至中和度1.8，出造粒機(jī)含水量3％，干燥氣出口溫度90℃，出干燥機(jī)產(chǎn)品含水量1％(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))。
“酸性料漿濃縮法”生產(chǎn)磷酸二銨，原料洗滌液中加入了磷酸儲槽的淤渣液和商品磷酸、精制磷酸鹽生產(chǎn)所產(chǎn)生的含磷廢渣液，洗滌液的中和度為0.65，是一種酸性磷銨料漿。工藝步驟依次包括雙效濃縮、氨化反應(yīng)、轉(zhuǎn)鼓氨化造粒和轉(zhuǎn)筒干燥。雙效濃縮所用裝置為強(qiáng)制外循環(huán)蒸發(fā)器，濃縮后酸性磷銨料漿的終點含水量控制在16％(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))。氨化反應(yīng)所用裝置為壓力、溫度可調(diào)的氨化反應(yīng)器，反應(yīng)壓力為0.05MPa(表壓)，反應(yīng)溫度為125℃，料漿的中和度提高至1.40；所述壓力、溫度可調(diào)的氨化反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)如圖5所示，由閃蒸室1、下降管2、強(qiáng)制循環(huán)泵3、反應(yīng)管6依次連接形成環(huán)形封閉結(jié)構(gòu)體系，反應(yīng)管6上設(shè)置有氣氨噴嘴5，閃蒸室頂部設(shè)置有蒸汽出口9，閃蒸室側(cè)壁設(shè)置有濃縮酸性磷銨料漿入口7，下降管或反應(yīng)管上設(shè)置有氨化磷銨料漿出口4，閃蒸室1連接有溫度壓力調(diào)控裝置8；閃蒸室1為常規(guī)閃蒸室，強(qiáng)制循環(huán)泵3選用混流泵，溫度壓力調(diào)控裝置8選擇具有手動渦輪的常開式氣動蝶閥(市售商品)；氨化反應(yīng)產(chǎn)生的含氨蒸汽通過輸送管導(dǎo)入磷酸二銨尾氣洗滌裝置(選用臥式文丘里洗滌器)洗滌吸收。轉(zhuǎn)鼓氨化造粒，將氨化反應(yīng)所制備的磷銨料漿用輸送泵送至轉(zhuǎn)鼓氨化造粒機(jī)，霧化灑入機(jī)內(nèi)的料層上，在造粒過程中噴入氣氨，將物料進(jìn)一步氨化至中和度1.85，保持80℃的造粒溫度，出造粒機(jī)物料的含水量控制在3.0％(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))。出造粒機(jī)物料進(jìn)轉(zhuǎn)筒干燥機(jī)干燥，干燥機(jī)進(jìn)口氣體溫度250℃，物料在干燥機(jī)內(nèi)的停留時間20min，出干燥機(jī)產(chǎn)品的含水量1.5％(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))，干燥后物料經(jīng)篩分，合格粒子再經(jīng)冷卻即為符合要求的磷酸二銨。轉(zhuǎn)鼓氨化造粒和干燥步驟產(chǎn)生的含氨尾氣和粉塵導(dǎo)入上述尾氣洗滌裝置洗滌。
“磷酸濃縮法”生產(chǎn)的粒狀磷酸二銨產(chǎn)品N 18％，有效P2O546％，H2O 1％?！八嵝粤蠞{濃縮法”生產(chǎn)的粒狀磷酸二銨產(chǎn)品N 16％，有效P2O544％，氮磷0.364，H2O1.5％。
實施例2本實施例為新建的“磷酸濃縮法”制磷酸二銨與“酸性料漿濃縮法”制磷酸二銨的聯(lián)產(chǎn)生產(chǎn)線，“磷酸濃縮法”制磷酸二銨的生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力為20萬噸/年，“酸性料漿濃縮法”制磷酸二銨的生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力為60萬噸/年，工藝流程如圖2所示。
“磷酸濃縮法”制磷酸二銨所用原料濕法稀磷酸由品位較高的磷礦制備，其組成如下P2O5SO42-F MgO Fe2O3Al2O3As重金屬(以Pb計)色度26.80％ 2.19％ 1.68％ 0.5％ 0.64％ 0.91％ 0.0014％ 0.0025％ ＞300“磷酸濃縮法”制磷酸二銨的工藝步驟依次包括磷酸濃縮、中和造粒干燥。洗滌“磷酸濃縮法”制磷酸二銨“中和造粒干燥”工序產(chǎn)生的尾氣，用中低品位磷礦制備的稀磷酸，本實施例選用的磷礦含P2O526.85％、Fe2O32.31％、Al2O33.04％、MgO 2.27％，用該磷礦制備的二水濕法磷酸含P2O520％(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))，以尾氣洗滌液為原料，采用“酸性料漿濃縮法”生產(chǎn)粒狀磷酸二銨。
“磷酸濃縮法”制磷酸二銨的工藝參數(shù)磷酸濃縮是將濃度為26.80％P2O5的稀磷酸濃縮至濃度為42％P2O5的濃縮磷酸；中和造粒干燥，料漿預(yù)中和度1.45，造粒機(jī)內(nèi)氨化至中和度1.8，出造粒機(jī)含水量3％，干燥氣出口溫度90℃，出干燥機(jī)產(chǎn)品含水量1％。
“酸性料漿濃縮法”制磷酸二銨，洗滌液(原料)中加入了磷酸儲槽的淤渣液和商品磷酸、精制磷酸鹽生產(chǎn)所產(chǎn)生的含磷廢渣液，洗滌液的中和度為0.35；工藝步驟依次包括加氨中和、雙效濃縮、氨化反應(yīng)、轉(zhuǎn)鼓氨化造粒和轉(zhuǎn)筒干燥。加氨中和制備中和度為0.6的酸性磷銨料漿，反應(yīng)裝置選用槽式全混釜反應(yīng)器。雙效濃縮所用裝置為強(qiáng)制外循環(huán)蒸發(fā)器，濃縮后酸性磷銨料漿的終點含水量控制在18％(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))。氨化反應(yīng)所用裝置為壓力、溫度可調(diào)的氨化反應(yīng)器，反應(yīng)壓力為0.15MPa(表壓)，反應(yīng)溫度為135℃，反應(yīng)時加入腐殖酸，加入量為料漿中固相物質(zhì)量的1.5％，料漿的中和度提高至1.35。所述壓力、溫度可調(diào)的氨化反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)如圖5所示，由閃蒸室1、下降管2、強(qiáng)制循環(huán)泵3、反應(yīng)管6依次連接形成環(huán)形封閉結(jié)構(gòu)體系，反應(yīng)管6上設(shè)置有氣氨噴嘴5，閃蒸室頂部設(shè)置有蒸汽出口9，閃蒸室側(cè)壁設(shè)置有濃縮酸性磷銨料漿入口7，下降管或反應(yīng)管上設(shè)置有氨化磷銨料漿出口4，閃蒸室1連接有溫度壓力調(diào)控裝置8；閃蒸室1為常規(guī)閃蒸室，強(qiáng)制循環(huán)泵3選用混流泵，溫度壓力調(diào)控裝置8選擇具有手動渦輪的常開式電動蝶閥(市售商品)；氨化反應(yīng)產(chǎn)生的含氨蒸汽通過輸送管導(dǎo)入磷酸二銨尾氣洗滌裝置(選用臥式文丘里洗滌器)洗滌吸收。轉(zhuǎn)鼓氨化造粒，將氨化反應(yīng)所制備的磷銨料漿用輸送泵送至轉(zhuǎn)鼓氨化造粒機(jī)，霧化灑入機(jī)內(nèi)的料層上，在造粒過程中噴入氣氨，將物料進(jìn)一步氨化至中和度1.8，保持85℃的造粒溫度，出造粒機(jī)物料的含水量控制在3.0％(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))。出造粒機(jī)物料進(jìn)轉(zhuǎn)筒干燥機(jī)干燥，干燥機(jī)進(jìn)口氣體溫度250℃，物料在干燥機(jī)內(nèi)的停留時間20min，出干燥機(jī)產(chǎn)品的含水量1.5％(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))，干燥后物料經(jīng)篩分，合格粒子再經(jīng)冷卻即為符合要求的磷酸二銨。轉(zhuǎn)鼓氨化造粒和干燥步驟產(chǎn)生的含氨尾氣和粉塵導(dǎo)入上述尾氣洗滌裝置洗滌。
“磷酸濃縮法”生產(chǎn)的粒狀磷酸二銨產(chǎn)品N 18％，有效P2O546％，H2O 1％?！八嵝粤蠞{濃縮法”生產(chǎn)的粒狀磷酸二銨產(chǎn)品N 14.5％，有效P2O542％，氮磷比0.345，H2O 1.5％。
實施例3本實施例是對引進(jìn)的磷酸二銨生產(chǎn)線的改造，原磷酸二銨生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力為60萬噸/年，經(jīng)改造后，生產(chǎn)能力為80萬噸/年，其中粒狀磷酸二銨60萬噸/年，粉狀磷酸一銨20萬噸/年，改造后的工藝流程如圖3所示。
所用原料濕法稀磷酸由品位較高的磷礦制備，其組成如下P2O5SO42-F MgO Fe2O3Al2O3As重金屬(以Pb計)色度26.80％ 2.19％ 1.68％ 0.5％ 0.64％ 0.91％ 0.0014％ 0.0025％＞300濕法稀磷酸為40萬噸，將其中30萬噸采用原生產(chǎn)線的“磷酸濃縮法”生產(chǎn)磷酸二銨，將其中10萬噸用于洗滌“磷酸濃縮法”制磷酸二銨所產(chǎn)生的尾氣并以該尾氣洗滌液為原料，采用“酸性料漿濃縮法”生產(chǎn)粉狀磷酸一銨。
“磷酸濃縮法”生產(chǎn)磷酸二銨的工藝步驟依次包括磷酸濃縮、中和造粒干燥；磷酸濃縮是將濃度為26.80％P2O5的稀磷酸濃縮至濃度為44％P2O5的濃縮磷酸；中和造粒干燥的工藝參數(shù)為料漿預(yù)中和度1.45，造粒機(jī)內(nèi)氨化至中和度1.8，出造粒機(jī)含水量3％，干燥氣出口溫度90℃，出干燥機(jī)產(chǎn)品含水量1.5％(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))。
“酸性料漿濃縮法”生產(chǎn)粉狀磷酸一銨，原料洗滌液中加入了磷酸儲槽的淤渣液和商品磷酸、精制磷酸鹽生產(chǎn)所產(chǎn)生的含磷廢渣液，洗滌液的中和度為0.65，是一種酸性磷銨料漿。工藝步驟依次包括雙效濃縮、氨化反應(yīng)、噴霧流化干燥；雙效濃縮所用裝置為強(qiáng)制外循環(huán)蒸發(fā)器，濃縮后酸性磷銨料漿的終點含水量控制在22％(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))；氨化反應(yīng)，料漿中和度控制在1.03，采用的設(shè)備為槽式全混釜反應(yīng)器；噴霧流化干燥在噴霧干燥塔中完成，空氣進(jìn)塔溫度130℃，出塔溫度60℃。本實施例生產(chǎn)的粉狀磷酸一銨產(chǎn)品N 11％，有效P2O550％，H2O 2％；粒狀磷酸二銨產(chǎn)品N 18％，有效P2O546％，H2O 1.5％。
實施例4本實施例為新建的“磷酸濃縮法”制磷酸二銨與“酸性料漿濃縮法”制磷酸二銨和NPK三元復(fù)合肥的聯(lián)產(chǎn)生產(chǎn)線，工藝流程如圖4所示?！傲姿釢饪s法”制磷酸二銨的生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力為30萬噸/年，“酸性料漿濃縮法”制磷酸二銨的生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力為30萬噸/年，“酸性料漿濃縮法”制NPK三元復(fù)合肥的生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力為20萬噸/年。
“磷酸濃縮法”制磷酸二銨所用原料濕法稀磷酸由品位較高的磷礦制備，其組成如下P2O5SO42-F MgO Fe2O3Al2O3As重金屬(以Pb計)色度26.80％ 2.19％ 1.68％ 0.5％ 0.64％ 0.91％ 0.0014％ 0.0025％ ＞300“磷酸濃縮法”制磷酸二銨的工藝步驟依次包括磷酸濃縮、中和造粒干燥。洗滌“磷酸濃縮法”制磷酸二銨“中和造粒干燥”工序產(chǎn)生的尾氣，用中低品位磷礦制備的稀磷酸，本實施例選用的磷礦含P2O526.85％、Fe2O32.31％、Al2O33.04％、MgO 2.27％，用該磷礦制備的二水濕法磷酸含22％P2O5，上述百分?jǐn)?shù)均為質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。
“磷酸濃縮法”制磷酸二銨的工藝參數(shù)磷酸濃縮是將濃度為26.80％ P2O5的稀磷酸濃縮至濃度為42％ P2O5的濃縮磷酸；中和造粒干燥，料漿預(yù)中和度1.45，造粒機(jī)內(nèi)氨化至中和度1.8，出造粒機(jī)含水量3％(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))，出干燥機(jī)含水量1％(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))，干燥氣體出口溫度90℃。
“酸性料漿濃縮法”制磷酸二銨和三元復(fù)合肥的原料為上述尾氣洗滌液，中和度為0.30，在尾氣洗滌液中加入磷酸儲槽的淤渣液和商品磷酸、精制磷酸鹽生產(chǎn)所產(chǎn)生的含磷廢渣液，并加氨中和制備成中和度為0.65的酸性磷銨料漿，反應(yīng)裝置選用槽式全混釜反應(yīng)器。將酸性磷銨料漿的60％用于生產(chǎn)磷酸二銨，40％用于生產(chǎn)NPK三元復(fù)合肥。
用酸性磷銨料漿生產(chǎn)磷酸二銨的工藝步驟依次包括雙效濃縮、氨化反應(yīng)、轉(zhuǎn)鼓氨化造粒和轉(zhuǎn)筒干燥。雙效濃縮所用裝置為強(qiáng)制外循環(huán)蒸發(fā)器，濃縮后酸性磷銨料漿的終點含水量控制在18％(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))。氨化反應(yīng)所用裝置為壓力、溫度可調(diào)的氨化反應(yīng)器，反應(yīng)壓力為0.15MPa(表壓)，反應(yīng)溫度為135℃，反應(yīng)時加入腐殖酸，加入量為料漿中固相物質(zhì)量的1.5％，料漿的中和度提高至1.4。所述壓力、溫度可調(diào)的氨化反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)如圖5所示，由閃蒸室1、下降管2、強(qiáng)制循環(huán)泵3、反應(yīng)管6依次連接形成環(huán)形封閉結(jié)構(gòu)體系，反應(yīng)管6上設(shè)置有氣氨噴嘴5，閃蒸室頂部設(shè)置有蒸汽出口9，閃蒸室側(cè)壁設(shè)置有濃縮酸性磷銨料漿入口7，下降管或反應(yīng)管上設(shè)置有氨化磷銨料漿出口4，閃蒸室1連接有溫度壓力調(diào)控裝置8；閃蒸室1為常規(guī)閃蒸室，強(qiáng)制循環(huán)泵3選用混流泵，溫度壓力調(diào)控裝置8選擇具有手動渦輪的常開式電動蝶閥；氨化反應(yīng)產(chǎn)生的含氨蒸汽通過輸送管導(dǎo)入磷酸二銨尾氣洗滌裝置(選用臥式文丘里洗滌器)洗滌吸收。轉(zhuǎn)鼓氨化造粒，將氨化反應(yīng)所制備的磷銨料漿用輸送泵送至轉(zhuǎn)鼓氨化造粒機(jī)，霧化灑入機(jī)內(nèi)的料層上，在造粒過程中噴入氣氨，將物料進(jìn)一步氨化至中和度1.8，保持85℃的造粒溫度，出造粒機(jī)物料的含水量控制在3.0％(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))。出造粒機(jī)物料進(jìn)轉(zhuǎn)筒干燥機(jī)干燥，干燥機(jī)進(jìn)口氣體溫度250℃，物料在干燥機(jī)內(nèi)的停留時間20min，出干燥機(jī)含水量1.5％(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))，干燥后物料經(jīng)篩分，合格粒子再經(jīng)冷卻即為符合要求的磷酸二銨。轉(zhuǎn)鼓氨化造粒和干燥步驟產(chǎn)生的含氨尾氣和粉塵導(dǎo)入上述尾氣洗滌裝置洗滌。
用酸性磷銨料漿生產(chǎn)NPK三元復(fù)合肥(1)將酸性磷銨料漿進(jìn)行雙效濃縮，所用裝置為強(qiáng)制外循環(huán)蒸發(fā)器，酸性磷銨料漿的終點含水量控制在20％(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))；(2)將濃縮后的酸性磷銨料漿輸入槽式全混釜反應(yīng)器中，在100℃下，按K2O∶P2O5＝1∶1(質(zhì)量比)加入KCl和尿素，再經(jīng)轉(zhuǎn)鼓造粒、干燥即獲NPK三元復(fù)合肥產(chǎn)品，干燥裝置的進(jìn)口溫度250℃，出口溫度95℃。
“磷酸濃縮法”生產(chǎn)的粒狀磷酸二銨產(chǎn)品N 18％，有效P2O546％，H2O 1％?！八嵝粤蠞{濃縮法”生產(chǎn)的粒狀磷酸二銨產(chǎn)品N 14.5％，有效P2O542％，氮磷比0.345，H2O 1.5％?！八嵝粤蠞{濃縮法”生產(chǎn)的粒狀NPK三元復(fù)合肥產(chǎn)品N7％，有效P2O519％，有效K2O19％，H2O2.5％。
權(quán)利要求
1.一種濃縮磷酸制磷酸二銨與濃縮酸性料漿制磷銨或/和三元復(fù)肥的聯(lián)產(chǎn)法，濃縮磷酸制磷酸二銨的工藝步驟為磷酸濃縮、中和造粒干燥，其特征在于將濃縮磷酸制磷酸二銨的中和造粒干燥工序產(chǎn)生的尾氣導(dǎo)入尾氣洗滌裝置用濕法稀磷酸洗滌，所得尾氣洗滌液為中和度0.5～0.8的酸性磷銨料漿，或?qū)⑺梦矚庀礈煲杭影敝泻椭苽涑芍泻投?.5～0.8的酸性磷銨料漿，將上述酸性磷銨料漿濃縮后采用氨化反應(yīng)、轉(zhuǎn)鼓氨化造粒和干燥的工藝步驟生產(chǎn)磷酸二銨，轉(zhuǎn)鼓氨化造粒和干燥步驟產(chǎn)生的含氨尾氣和粉塵導(dǎo)入上述尾氣洗滌裝置洗滌，或?qū)⑸鲜鏊嵝粤卒@料漿濃縮后采用氨化反應(yīng)、噴霧流化干燥或噴漿造粒干燥工藝步驟生產(chǎn)磷酸一銨，或?qū)⑸鲜鏊嵝粤卒@料漿濃縮后加入KCl和/或尿素，采用轉(zhuǎn)鼓造粒工藝生產(chǎn)NPK三元復(fù)合肥，或?qū)⑸鲜鏊嵝粤卒@濃縮料漿的一部分采用氨化反應(yīng)、轉(zhuǎn)鼓氨化造粒和干燥的工藝步驟生產(chǎn)磷酸二銨，另一部分采用氨化反應(yīng)、噴霧流化干燥或噴漿造粒干燥工藝步驟生產(chǎn)磷酸一銨，或?qū)⑸鲜鏊嵝粤卒@濃縮料漿的一部分采用氨化反應(yīng)、轉(zhuǎn)鼓氨化造粒和干燥的工藝步驟生產(chǎn)磷酸二銨，另一部分加入KCl和/或尿素，采用轉(zhuǎn)鼓造粒工藝生產(chǎn)NPK三元復(fù)合肥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濃縮磷酸制磷酸二銨與濃縮酸性料漿制磷銨或/和三元復(fù)肥的聯(lián)產(chǎn)法，其特征在于濃縮酸性料漿制磷酸二銨的工藝參數(shù)為酸性料漿濃縮，酸性磷銨料漿的終點含水量控制在13～20％，氨化反應(yīng)在表壓0～0.15Mpa下進(jìn)行，反應(yīng)溫度110～140℃，將磷銨料漿的中和度提高到1.30～1.50，轉(zhuǎn)鼓氨化造粒，將氨化反應(yīng)所制備的磷銨料漿霧化灑入造粒機(jī)內(nèi)，在造粒過程中噴入液氨或氣氨，將物料進(jìn)一步氨化至中和度1.60～1.90，保持70～100℃的造粒溫度，出造粒機(jī)物料的含水量控制在2～4％，干燥，產(chǎn)品的含水量控制在1～2％，濃縮酸性料漿制磷酸一銨的工藝參數(shù)為酸性料漿濃縮，酸性磷銨料漿的終點含水量控制在18～24％，氨化反應(yīng)，將料漿的中和度提高到1.0～1.05，噴霧流化干燥，干燥塔進(jìn)風(fēng)溫度控制在120～135℃，出口溫度控制在60～70℃，噴漿造粒干燥，干燥氣進(jìn)口溫度控制在450～600℃，干燥氣出口溫度控制在100～110℃，濃縮酸性料漿制NPK三元復(fù)合肥的工藝參數(shù)為酸性料漿濃縮，酸性磷銨料漿的終點含水量控制在13～22％，KCl和/或尿素的加入量根據(jù)使用者對N、P、K不同比例的要求而定，轉(zhuǎn)鼓造粒，溫度控制在70～100℃，造粒出口含水控制在3～4％，干燥產(chǎn)品含水控制在2～3％，上述百分?jǐn)?shù)均為質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的濃縮磷酸制磷酸二銨與濃縮酸性料漿制磷銨或/和三元復(fù)肥的聯(lián)產(chǎn)法，其特征在于用洗滌尾氣所形成的酸性磷銨料漿制磷酸二銨時，在氨化反應(yīng)工序加入腐殖酸，腐殖酸的加入量為料漿中固相物質(zhì)量的1～2％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的濃縮磷酸制磷酸二銨與濃縮酸性料漿制磷銨或/和三元復(fù)肥的聯(lián)產(chǎn)法，其特征在于尾氣洗滌液中加入磷酸儲槽中的淤渣液或/和商品磷酸、精制磷酸鹽生產(chǎn)所產(chǎn)生的含磷廢渣液或/和固含量、雜質(zhì)含量較高的磷酸淤渣液。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的濃縮磷酸制磷酸二銨與濃縮酸性料漿制磷銨或/和三元復(fù)肥的聯(lián)產(chǎn)法，其特征在于用于洗滌尾氣的濕法稀磷酸為濃縮磷酸制磷酸二銨用的稀磷酸，或為用中低品位磷礦制備的稀磷酸。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的濃縮磷酸制磷酸二銨與濃縮酸性料漿制磷銨或/和三元復(fù)肥的聯(lián)產(chǎn)法，其特征在于用于洗滌尾氣的濕法稀磷酸為濃縮磷酸制磷酸二銨用的稀磷酸，或為用中低品位磷礦制備的稀磷酸。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的濃縮磷酸制磷酸二銨與濃縮酸性料漿制磷銨或/和三元復(fù)肥的聯(lián)產(chǎn)法，其特征在于用于洗滌尾氣的濕法稀磷酸為濃縮磷酸制磷酸二銨用的稀磷酸，或為用中低品位磷礦制備的稀磷酸。
8.一種權(quán)利要求1至7之一所述濃縮磷酸制磷酸二銨與濃縮酸性料漿制磷銨或/和三元復(fù)肥的聯(lián)產(chǎn)法所用的一種氨化反應(yīng)器，由閃蒸室(1)、下降管(2)、強(qiáng)制循環(huán)泵(3)、反應(yīng)管(6)依次連接形成環(huán)形封閉結(jié)構(gòu)體系，反應(yīng)管(6)上設(shè)置有氣氨噴嘴(5)，閃蒸室頂部設(shè)置有蒸汽出口(9)，閃蒸室側(cè)壁設(shè)置有濃縮酸性磷銨料漿入口(7)，下降管或反應(yīng)管上設(shè)置有二次中和磷銨料漿出口(4)，其特征在于閃蒸室(1)連接有溫度壓力調(diào)控裝置(8)。
全文摘要
一種濃縮磷酸制磷酸二銨與濃縮酸性料漿制磷銨或/和三元復(fù)肥的聯(lián)產(chǎn)法，濃縮磷酸制磷酸二銨的工藝步驟為磷酸濃縮、中和造粒干燥，將濃縮磷酸制磷酸二銨的中和造粒干燥工序產(chǎn)生的尾氣用濕法稀磷酸洗滌，所得尾氣洗滌液為中和度0.5～0.8的酸性磷銨料漿，或?qū)⑺梦矚庀礈煲杭影敝泻椭苽涑芍泻投?.5～0.8酸性磷銨料漿；將上述酸性磷銨料漿濃縮后采用氨化反應(yīng)、轉(zhuǎn)鼓氨化造粒和干燥的工藝步驟生產(chǎn)磷酸二銨，或?qū)⑸鲜鏊嵝粤卒@料漿濃縮后采用氨化反應(yīng)、噴霧流化干燥或噴漿造粒干燥工藝步驟生產(chǎn)磷酸一銨，或?qū)⑸鲜鏊嵝粤卒@料漿一部分用于生產(chǎn)磷酸二銨，一部分用于生產(chǎn)磷酸一銨或NPK三元復(fù)合肥。
文檔編號C05G1/00GK1872799SQ20061002118
公開日2006年12月6日 申請日期2006年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月16日
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