[发明专利]用工业磷酸品质的磷酸制取全水溶性高效复肥磷氨的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用工业磷酸品质的磷酸制取全水溶性高效复肥磷氨的方法，属于复肥磷铵生产技术领域。

背景技术

水、肥、土、种作为世界各国农业生产必不可少的四大要素，其中水的重要性早在我国农业经济社会时期就有深刻的总结认识“有收无收在于水，收多收少在于肥。”人类社会发展到今天，对于水、肥、土、种四大要素的各种工、农业技术的研究成果，尽管取得了许许多多不菲的成就。但是，随着人口不断的增长，1987年7月11日是地球上第50亿位居民的诞生，但十余年后的本世纪，世界人口已超过60亿，对各种农作物的需求压力越来越大，尤其是世界人口第一的我国面临的水资源的供应不仅城市生活用水困难，农业生产用水的问题更为突出；据有关资料表明：我国人均水资源量仅为世界人均水资源量的1/4，分布南方占70%，北方占30%，而我国农业用水量最多，要占总用水量的6成以上。改革开放30年我国的社会发展发生了巨大的变化，但是作为水资源相对丰富的南方农业生产重点转移到北方广大地域却代来不少新的重大难题，其中最为严重的就是如何保证农业生产用水，我国广大农业科技人员吸取国外的先进经验，结合我国实际提出解决这一重大难题的最有效办法就是应用滴灌节水技术。如果水、肥能完全溶在一起，通过滴灌节水技术及其相配套的设施直接作用到农作物上，那就会产生1+1大于2的复合效果，不仅节约了水，也节约了宝贵的化肥，在大大提高肥效的同时还减少了对周围环境和水源的富态化污染。也减轻了用肥农民的经济负担，从而达到使农民增收节支的目的。正因为水溶肥有如此多的好处，（据有关资料报导常规化肥当季利用率大都在20～30%，而水溶肥可以达到70～80%）2010年11月12日在南京召开的中国水溶性肥料高峰论坛上，专家们一致呼吁：“目前我国水溶性肥料，正处在从辅助性肥料向主要肥料转变的关键时期，应积极发展并推广全水溶性肥料”。但是作为目前在全世界占有绝对统治地位（我国也不例外）的、肥效最好的高效复肥磷铵的湿法磷酸生产工艺，由于原料磷矿等原因和生产工艺自身的特点，很难生产出全水溶性磷铵，按目前执行的国标磷铵要求，磷铵产品的水溶性磷占有效磷的百分率从合格品到优质品的要求是70～90%，而实际生产中的优等品磷铵水溶性磷也很难达到90%，普通磷铵产品仅在80%左右。不仅如此，用现有的湿法磷酸工艺生产的磷铵其不溶于水的固体杂质较多，这对与滴灌配套的管网设施的正常运行十分不利。此外，尽管国标并不要求检测，但实际产品中含重金属铅、镉等的继复合盐类杂质也不同程度的存在，这对人们的健康和赖以生存的土壤都造成相当负面的影响。经对现有技术进行长期研究分析发现，现有技术所存问题的症结在于：生产高效复肥磷铵的最主要原料一是合成氨，二是磷酸，一般而言合成氨的质量纯度从理论上分析是可以达到99.6%以上的，所以作为制取绿色优质高效复肥磷铵的原料，质量是有保障的。但是目前世界各国（也包括我国）用于生产磷铵的“湿法”磷酸工艺，由于各国磷矿的各种杂质成份出入很大，所以世界各国的湿法磷酸只有各国的行业和企业标准，以我国为例，现将湿法磷酸沿用的行业标准和某大型国企的企标及2008年颁发的国标GB工业磷酸合格品和2004年颁发的国标GB食品级磷酸的质量做一比较（如下页表所示），我们就可看出差距有多么大。

 

从上表的有关标准的数据中我们不难看出，国标工业磷酸和国标食品级磷酸的差别并不大，而它们与农用湿法磷酸杂质却有数以百倍计的差距，作为与农业生产息息相关的高效复肥磷铵每年都需大量使用，尤其在要求不断提高单产的今天更是如此，因湿法磷酸含有砷，铅、镉等重金属，氟化物，氯化物等有害物质，长期使用这种用湿法磷酸生产的高效复肥磷铵必然会给土壤带来严重的累积危害；并且通过食物链给人们的身体健康带来一定的负面影响；但是国标工业磷酸的合格品与国标食品级磷酸由于其深加工的各种产品直接服务于人们的日常生活，所以，对上述有害元素的要求十分严格。而湿法磷酸由于过去 “可以理解”的原因一直都采用不计的办法加以“过关”，但谁都知道问题的严重性是客观存在的。而目前用电炉法生产的热法磷酸，虽然具有质量优于湿法磷酸的突出优势，但是由于要使用大量的优质能源电，而且生产能力十分有限，不论从经济上和保证供应方面都难以满足农业生产的实际所需。目前，采用现有的工业化生产技术所生产的合成氨的质量纯度一般都在90%以下。因此，现有的生产复肥磷铵的技术由于存在着上述种种弊端，还是不能满足社会的需要。

发明内容