[发明专利]一种利用磷酸继沉淀盐制备圆形颗粒钾肥的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用磷酸继沉淀盐制备圆形颗粒钾肥的方法。

背景技术

化肥的生产和使用，经过了从单质肥料到复合肥料的发展阶段，已开始进入到了测土配方的施肥阶段。测土配方施肥，是根据植物的营养需求和土壤的肥力情况，施用合适比例养分的肥料。目前工业化大批量生产的单质肥料、复合肥料，因产品的品种数量有限，很难较好地满足测土配方施肥的需要。有一种称之为掺混肥料的生产方法，即根据养分配比要求，以各种不发生明显化学反应、颗粒度和圆度基本一致的氮、磷、钾等固体基础肥料为原料，通过掺混的方法配制成养分分布均匀的肥料。这种肥料加工过程简单，装置投资费用及加工费用比较低，是一种非常适合于测土配方施肥的肥料品种。这种肥料在生产、储运、使用时十分强调各种基础肥料的颗粒尺寸、重度和圆度的基本一致、使不致发生掺混后出现结块粉碎和低吸湿点的现象。

生产最适合于测土配方施肥需求的掺混肥料品种，目前所需要的氮肥、磷肥的圆形颗粒单质基础肥料的造粒技术已经非常成熟，但钾的基础肥料，国内外目前普遍采用的是挤压造粒技术，该技术生产的颗粒钾肥产品，是一种片状不规则的颗粒(且单系列生产装置的生产能力较低，通常为1-5万吨/年)。

目前市场中的掺混肥料所使用的钾基础肥料，由于普遍使用的是片状不规则的颗粒，在储运过程中容易离析分层，使养分差别较大(美国限制掺混肥料产品的销售半径应在60公里内)。为了克服掺混肥料生产中钾的基础肥料为片状不规则颗粒的缺陷，近几年有利用转鼓造粒机通过蒸汽将粉状钾盐和黏土团聚造粒的方法，这种方法一般需要较大量的蒸汽和黏土，生产成本较高，有效成分钾的含量较低，不适合大规模生产。也有通过添加高分子粘结剂配置成水溶液将粉状的钾盐进行团聚造粒的，同样因粘结剂昂贵，造粒需用蒸汽，且钾盐需要进一步粉碎等工序，生产成本较高，难以实现工业化。

湿法磷酸用于生产肥料已有一百多年的历史，生产工艺已经非常成熟稳定。但在萃取磷酸的浓缩和存贮过程中，随着温度和时间的变化，会有大量的固相继沉淀盐产生(主要是铁铝的复合盐)，该继沉淀盐的粘性很大。目前，湿法磷酸生产肥料的企业，对磷酸的继沉淀盐的处理方法，通常是采用自然沉降分离后，一是送回萃取或过滤工序再次进行洗涤过滤，这种方法会在一定程度上降低萃取及过滤装置的能力，并影响过滤工序的洗涤效率；二是与澄清的磷酸按比例配置成一定P₂O₅的浓度，用于生磷酸铵类肥料(例如MAP)，这种方法会使产品中的P₂O₅％有所下降；三是定期清理磷酸贮槽，将固相的磷酸继沉淀盐通过人工清理出来用于加工普钙肥料等，这种方法需要耗费大量的人力物力。

因此，提供一种工艺合理并且生产成本低(以钾盐和湿法磷酸继沉淀盐为原料)的圆形颗粒钾基础肥料的生产方法就成为该技术领域亟需解决的技术难题。

发明内容

本发明的目的是提供一种工艺合理并且生产成本低的圆形颗粒钾肥的生产方法。

本发明所提供的制备圆形颗粒钾肥的方法，包括下述步骤：

(1)将湿法磷酸继沉淀盐料浆置于容器中，通过加入磷酸和/或水，调控其继沉淀盐的固相质含量为40-60％(以保持良好的流动性)，同时控制所述继沉淀盐料浆中P₂O₅的质量浓度为30％-40％，得到磷酸继沉淀盐料浆A；

(2)在转鼓造粒装置中投入钾盐和氨化中和后的磷酸继沉淀盐料浆干物料作为底料，使底料的循环流量达到装置运行时投入原料总质量的3-5倍，起动造粒返料循环系统，并对系统进行预热至底料温度达到60-70℃；

所述氨化中和后的磷酸继沉淀盐料浆干物料是由磷酸继沉淀盐料浆A和氨按照质量比(20-30)∶(1-2)反应得到的，所述底料中钾盐与氨化中和后的磷酸继沉淀盐料浆干物料质量比为(68-79)∶(21-32)；

所述原料由下述质量百分比为物质组成：20.0-30.0％所述磷酸继沉淀盐料浆A、1.0-2.0％的氨、以及68.0-79.0％的钾盐；

(3)将所述原料中的磷酸继沉淀盐料浆A，通过料浆泵送入步骤(2)中装有底料的转鼓造粒装置，经喷头喷洒在转鼓造粒装置中的返料床上，同时在所述返料床中通入所述原料中的氨，对所述磷酸继沉淀盐料浆A进行中和；

或将所述原料中的磷酸继沉淀盐料浆A送入管式反应器，同时在所述管式反应器中加入所述原料中的氨，对所述磷酸继沉淀盐料浆A进行中和，再将中和后的料浆喷洒在转鼓造粒装置的返料床上；