專利名稱：兩段分解高鎂磷礦生產(chǎn)氮、磷、硫、鎂復(fù)肥的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于以氮、磷、硫、鎂為主要成份的多元復(fù)肥生產(chǎn)領(lǐng)域，是直接用碳酸巖型磷塊巖制備二水物濕法磷酸并進(jìn)而制取復(fù)肥的工藝方法。
在“國際硫、鎂及微量元素肥料研究會”(土壤肥料，1991年第三期P39報(bào)導(dǎo))上，各國學(xué)者一致肯定了硫、鎂肥料的農(nóng)業(yè)效果。尤其是對施肥水平較高地區(qū)，水土流失嚴(yán)重及熱帶地區(qū)，硫、鎂肥的施用日益迫切地成為亟待解決的重要課題，因此，近年來，國內(nèi)外對于此類肥料的開發(fā)，研制予以越來越多的關(guān)注。近期，我國學(xué)者劉國標(biāo)等人亦進(jìn)行磷酸銨鎂的生產(chǎn)工藝的研究，(一“磷肥與復(fù)肥”1989年第四期P17-)。該工藝采取酸解工業(yè)含鎂礦料(白云石、蛇蚊石、鎂礦等)的方式將所得之產(chǎn)物與二水物磷酸配合制取磷酸銨鎂。
本發(fā)明人于1988年2月10日申請的專利“用中低品位高鎂磷礦生產(chǎn)銨鎂磷肥的方法”中詳述了其申請前此技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r。但上述申請中所確認(rèn)的方法在處理富含白云石的高鎂低磷礦樣時，遵循化學(xué)選礦的途徑;用硫磷混合酸進(jìn)行化學(xué)脫鎂，用脫鎂后之清液制得復(fù)肥。這無疑使生產(chǎn)流程較為復(fù)雜和冗長，且在研究過程中我們注意到此方法由于脫鎂料漿過濾強(qiáng)度較低，給固液分離帶來一定的困難，更主要的是過濾后所得之固相物由于組成及產(chǎn)狀受前工序的制約，因其波動增加了萃取磷酸制備工藝條件控制的難度。
本發(fā)明考慮到富含碳酸巖的中低品位磷礦中鎂資源的綜合利用，考慮到脫鎂手段(無論是物理和化學(xué)方法)給工藝和經(jīng)濟(jì)上的沉重負(fù)擔(dān)，故采取了兩段分解礦料制備二水物磷酸的方法，并充分地利用自身的熱資源，采用了噴撒冷卻成粒的工藝，以制得氮、磷、硫、鎂復(fù)肥。
本發(fā)明之主要流程如附圖
所示圖中(1)淡磷酸貯槽，(2)、(3)反應(yīng)槽，(4)礦漿貯槽，(5)過濾機(jī)，(6)成品酸貯槽，(7)真空泵，(8)、(11)、(15)液下泵，(9)濃縮罐，(10)濃磷酸貯槽，(12)氨罐，(13)中和槽，(14)氨化料漿貯槽，(16)噴頭，(17)?；鳌?br> 本發(fā)明主要工序可分為分解制酸和濃縮氨化制肥兩部份制備磷酸工序用計(jì)量之淡磷酸及硫酸于反應(yīng)槽(2)中酸解磷礦粉，反應(yīng)之〔H+〕控制在0.8～1.5mg/cm3左右，反應(yīng)溫度需在75℃-85℃之間，以75℃為佳。將所得之礦漿注入反應(yīng)槽(3)中，加入硫酸，控制〔H+〕≥2mg/cm3，與第一槽分解停留時間比為1∶3～5。料漿經(jīng)貯槽(4)于過濾機(jī)(5)中分離、洗滌制得之濕法磷酸置于貯槽(6)中，用液下泵(8)送入濃縮器(9)中濃縮。分離后之固相物經(jīng)逆流洗滌;洗滌所得淡磷酸及部份成品酸送至貯槽(1)中，供分解礦樣用。磷酸濃縮至P2O530%～35%后于中和槽中氨化，控制氨化終點(diǎn)之PH在5.0～6.0之間，最好于PH5.6～5.8時，將溫度大于80℃之中和料漿經(jīng)噴頭(16)噴撒于?；?17)中。所得粒料初始的游離水份在10%～15%，由于其具自動干燥能力，放置后自行干燥可得P2O5有效≥36%，MgO有效～10%，SO3水溶～10%，N～7%的粒狀復(fù)肥。產(chǎn)品中營養(yǎng)組分有效率～100%。P2O5的水溶率≥80%，MgO水溶率～50%。
本發(fā)明技術(shù)生產(chǎn)的產(chǎn)品有效營養(yǎng)組份＞60%，N、P營養(yǎng)組份占其中的70%左右，具有物性好，不退化，不吸濕之優(yōu)點(diǎn)，本方法P2O5的工藝收率≥90%。
本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了用高鎂原生磷礦直接制取二水物磷酸，近而制得氮、磷、硫、鎂復(fù)肥的高效途徑，由于采用兩段分解技術(shù)消除了酸解過程中CO2對硫酸鈣結(jié)晶的惡劣影響，解決了料漿過濾強(qiáng)度低的技術(shù)難題。本發(fā)明還注意到自身熱能的有效利用，用噴撒成粒方式代替了傳統(tǒng)的粒化干燥工藝，使其工藝過程更趨簡易和高效率，加之所需設(shè)備簡單、通用，將使廠家更感本發(fā)明的低耗、高效之特點(diǎn)。
實(shí)施例1磷礦 P2O5MgO CaO Fe2O3Al2O3CO2F Al24.86 6.34 45.33 0.50 0.72 14.32 2.31 7.1按～700g/小時投料量進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)第一段分解控制H+濃度為～1.1mg/ml第二段控制H+～2.5mg/ml硫酸總用量～104%(以磷礦中CaO計(jì))兩段停留時間比為1∶～4，反應(yīng)溫度～75℃，液固比以維持第二階段為～2.5∶1，所獲磷酸組成綜合樣P2O5MgO SO3Fe2O3Al2O318.71 5.02 5.04 0.24 0.29磷石膏過濾強(qiáng)度～800kg(干渣)/M2hr，過濾真空度為440mmmmHg～480mmHg。
磷酸濃縮至P2O5濃度為32.20%，通入氣氨，當(dāng)PH＝5.85時，離心噴撒成粒，粒子水份含量8.59%，營養(yǎng)組份含量為P2O5全 P2O5有率 P2O5水溶 N MgO全 MgO有效38.79 38.72 33.23 8.00 10.11 9.98
MgO水溶 SO3水溶5.18 10.15實(shí)施例2磷礦中MgO/P2O5～0.23時，條件相同，所獲磷酸組成為P2O5MgO SO3Fe2O3Al2O3% 19.13 4.26 3.40 0.48 0.11磷酸濃縮至33.81%P2O5，通入氣氨，當(dāng)PH＝5.74時，離心噴撒成粒，粒子水份含量為13.29%，營養(yǎng)組份為P2O5全 P2O5有效 P2O5水溶 MgO全 MgO有效37.59 37.63 30.42 8.34 8.15MgO水溶 N SO3水3.14 7.78 7.70
權(quán)利要求
1.一種用中低品位高鎂磷礦生產(chǎn)氮、磷、硫、鎂復(fù)肥的方法，其特征在于用硫磷混酸及硫酸兩段分解MgO/P2O5≥20%的礦樣以制備二水物濕法磷酸，經(jīng)濃縮、氨化后的漿狀物料直接噴撒成粒狀氮、磷、硫、鎂復(fù)肥。
2.依權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于礦樣P2O5≤28%，MgO≈6%，且富含CO2成份。
3.依權(quán)利要求1和2所述的方法，其特征在于第一段分解所用之磷酸系取用洗滌石膏所得之淡磷酸，并加入硫酸以維持〔H+〕(0.8-1.5)最好在1.2mg/ml左右。且反應(yīng)溫度75°～85℃，最好在75℃。
4.依權(quán)利要求1和2所述的方法，其特征在于第二段分解所用硫酸〔H+〕＞2mg/ml。
5.依權(quán)利要求3和4所述之方法，其特征在于第一、二段分解的停留時間比為1∶3～5。
6.依權(quán)利要求1和2所述的方法，其特征在于濃縮二水物磷酸在真空條件下進(jìn)行，沸點(diǎn)控制在70°～85℃左右為宜，75℃左右為佳。
7.依權(quán)利要求1和2所述的方法，氨化濃縮磷酸之終點(diǎn)PH＝5-6，最好條件為5.6～5.8。
8.依權(quán)利要求1和2所述的方法，其特征在于氨化漿液于≥80℃條件下噴撒，冷卻成粒。
全文摘要
一種生產(chǎn)氮、磷、硫、鎂多元復(fù)肥的方法。直接使用富含碳酸巖的中低品位高鎂磷礦為原料，用兩段分解制備二水物磷酸，經(jīng)濃縮、氨化及噴撒成粒，制得有效P
文檔編號C05G1/00GK1070630SQ9110830
公開日1993年4月7日 申請日期1991年9月20日 優(yōu)先權(quán)日1991年9月20日
發(fā)明者王方瑚, 姚永毅, 付育街 申請人:成都科技大學(xué)