[发明专利]制备硫硝酸铵的方法

说明书

相关申请

本申请要求2012年2月1日提交的并且标题为“制备硫硝酸铵的方法”的美国临时申请序列号61/593,627的优先权，该申请的内容在此全文引入作为参考。

技术领域

本技术涉及用作肥料的硫硝酸铵(ASN)颗粒的生产。

背景技术

硫硝酸铵(ASN)，第一类人工合成肥料之一，已经连续使用了近100年，提供了重要的初级和次级营养物质、氮和硫。氮部分通过硝酸根离子提供是理想的，因为它容易被许多植物吸收并促进早期生长。

ASN肥料一般由硫酸铵(AS)固体与硝酸铵(AN)液体的造粒而生产。或者，ASN肥料可以由该成分肥料(硝酸铵和硫酸铵)，或者可替换地，由硫酸/硝酸与无水氨的反应产物作为熔体浆(melt-slurry)处理。有数种选择将熔体浆转化成具有多个市场期望的物理性能的固体肥料颗粒。

喷淋造粒(prilling)是其中使用逆流冷却空气将液体熔体从高结构的顶部柔和流化的方法。表面张力将所述流分成单个液滴，该液滴在到达塔底之前固化。喷淋造粒的示例性的例子可参见美国专利7,175,684，其在此引入作为参考。

锭化(pastillation)类似于喷淋造粒，在于使熔体转化成液滴和然后固化。然而，它在两个不同的方面不同于喷淋造粒。第一，不是依靠表面张力来使液滴成尺寸，而是机械分配液滴，从而达到非常高的尺寸均匀性。第二，并非通过冷却空气将所述液滴滴落，所述液滴被施加到水冷却的金属带。通过所述带去除热量并且固化颗粒在其末端脱离带。锭化的示例性的例子可参见美国专利7,985,393，其在此引入作为参考。

在造粒方法的一种类型中，将熔体浆喷涂在颗粒的移动床上。熔体浆涂布并聚集床颗粒以使尺寸增大。在一些实施方式中，将颗粒排放到干燥机转鼓，如果包括，其为所述颗粒提供了额外的滚动时间。将颗粒输送到筛选操作，其中产物馏分被回收，并且过小尺寸和过大尺寸的材料再循环回造粒转鼓。

该方法是先前公开于美国专利6,689,181中，其全文引入本文作为参考，在生产过程中硫酸铵和硝酸铵形成复盐化合物，包括3∶1的AN∶AS复盐(通常所谓的3∶1复盐)和2∶1的AN∶AS复盐(通常所谓的2∶1复盐)。该′181专利确认了2∶1的复盐为更稳定的化合物的优点。制备2∶1的复盐的方法的额外实例被提供在美国专利公开号2010/0047149，其也在这此引入作为参考。

发明内容

本发明的实施方式包括生产固体硫硝酸铵的系统和方法，其导致2∶1的硫硝酸铵的复盐是主要盐。在一些实施方式中，形成的固体硫硝酸铵具有0.4重量百分比(wt％)至2.0wt％、更特别地，0.4wt％至1.5wt％，甚至更特别地，0.5wt％至1.5wt％的含水率。

在一些实施方式中，本发明涉及生产固体硫硝酸铵产品的方法。将包括硫酸铵和硝酸铵的熔体浆在具有操作温度为90℃-120℃的造粒装置的造粒床中固化。所述熔体浆在造粒装置的造粒床中固化以形成包括硫硝酸铵2∶1复盐并具有0.4-2.0wt％的含水量的硫硝酸铵颗粒。

在一些实施方式中，本发明涉及生产包括硫硝酸铵2∶1复盐的硫硝酸铵产品的方法。将包括硫酸铵和硝酸铵的熔体浆加入至固化装置。除了在熔体浆中提供的氨外，将一定量的补充氨加入到该固化装置中，并且在补充氨的存在下使熔体浆在固化装置中固化，以形成包括硫硝酸铵2∶1复盐的固体。

在一些实施方式中，本发明涉及生产包括硫硝酸铵2∶1复盐的硫硝酸铵产品的方法。将包括硫酸铵和硝酸铵的熔体浆材料加入到造粒装置的造粒床并将造粒床中将熔体浆固化以形成包括硫硝酸铵2∶1复盐的固体混合物。将固体混合物输送至干燥装置，并至少部分地在所述干燥装置中干燥。在干燥期间，将干燥装置中的固体混合物的含水量控制在0.4-2.0wt％。

在一些实施方式中，本发明涉及一种生产包括硫硝酸铵2∶1复盐的硫硝酸铵产品的方法。将包括硫酸铵和硝酸铵的熔体浆加入到固化装置并在固化装置中固化，以形成包括硫硝酸铵2∶1复盐的固体硫硝酸铵。控制固化以获得固体混合物中为0.4-1.5wt％的含水量。

附图简要说明

已选择具体实例用于展示和说明的目的，并且在附图中示出，形成说明书的一部分。

图1是造粒方法的示意图。

图2是用于图1的造粒方法的一个实施方式中使用的造粒转鼓的横截面。

图3是用于图2的造粒方法的一个实施方式中使用的干燥转鼓的横截面。

图4是实验数据的图形表示。

详细说明