[发明专利]一种多元复合肥的制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及复合肥的生产技术领域，具体为一种多元复合肥的制备工艺。

背景技术

复合肥是同时含有两种或两种以上的营养元素（N、P、K、Ca、Mg、S等）的化学肥料，它克服了传统单质肥料（只含N、P、K其中的一种要素）含量单一的缺点，可以根据土壤的酸碱性，不同地区土壤中营养要素含量的不同进行配方制得。

制备复合肥的方法主要物理、化学两种方法。常见的物理方法有熔体塔式造粒法、团粒法和料浆法；化学方法为氨酸法。采用团粒法和料浆法生产复合肥时，一般都需要在原料中加入6%-10%的水以满足造粒的需要，导致造粒过程能耗大，另外制得的复合肥颗粒不均匀、成球率低于90%。采用料浆法生产高氮复合肥时，经常以尿素作为氮源，造粒温度过高时，尿素易缩聚成缩二脲、缩三脲，这样制得的化肥在施用过程中很容易造成烧苗。

专利申请CN1293171A中介绍了一种通过氨酸法制备硫磷铵复合肥的方法。该方法是利用硫酸、磷酸水溶液在一定温度压力下和氨气发生中和反应来制得复合肥的方法。这种方法充分利用氨酸反应放出的热量，省去了磷酸浓缩生产装置，降低了投资费用和操作费用。但这种方法主要适用于含磷量高的复合肥，工艺的适应范围有限。

专利申请CN201210235604公开了一种利用高塔管式反应方法生产复合肥的方法。该方法利用混酸和氨气在管式反应器中反应后进行高塔造粒制得复合肥的方法。该方法解决了高塔造粒复合肥中磷的重量百分比难以达到15%的问题。但它将工艺工程中分离出的氨蒸汽进行洗涤，未将其充分用于整个化肥制备工艺，从而造成氮资源的浪费。

碳酸钙作为一种无机钙盐，由于原料来源广，加工成本低、无毒性，目前主要用于橡胶、塑料和涂料等工业生产的原料。在化肥生产领域也有广泛的应用。本申请人在早期公开的化肥造粒方法中就直接将碳酸钙用作原料。但因为碳酸钙水溶性差，由其直接制得的复合肥见效慢，不适合在短期内为农作物快速补钙。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种多元复合肥的制备工艺，以便解决

复合肥生产成本高，生产过程中氮素养分流失的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种多元复合肥的制备工艺，其具体步骤如下：a)将原料碳酸钙、磷酸二氢铵和水按比例通入管式反应器1中混合反应，得到混合料浆和蒸汽，其中原料碳酸钙、磷酸二氢铵和水的摩尔比为，碳酸钙:磷酸二氢铵:水=1:0.01-100:50-300；管式反应器内的温度控制在50-200^oC，压力为0.2-0.5MPa；

b)将步骤a）得到的混合料浆和蒸汽分离；

c)将步骤b)分离得到的混合料浆通入混合槽中并与混合槽中已有的钾肥、磷肥、中微量元素中的一种或多种进行混合；

d)将步骤b)分离得到的蒸汽通入管式反应器2中，与通过管道通入的雾化后的酸液进行混合反应；

e)将步骤c)和d)得到的料浆送入转鼓造粒机，并与造粒机中已有的粘合剂混合造粒；

f)将造粒后得到的复合肥颗粒风干冷却、干燥后筛分即得。

在步骤a)中,原料碳酸钙、磷酸二氢铵和水按比例加入管式反应器1中后，先在温度为50-80^oC的条件下反应40-100min，保证反应充分进行，然后将温度升至100-200^oC反应60-120min，保证体系中的水以蒸汽的形式存在的同时保证反应产物碳酸氢铵分解，得到由氨气、二氧化碳和水蒸汽组成的蒸汽和成分为磷酸一氢钙的料浆。该步骤发生的化学反应的原理用化学反应式表示如下：

优选的，所述的步骤c)中的钾肥为硫酸钾、碳酸钾、氯化钾、硝酸钾和磷酸氢钾中的一种或多种，钾元素占基础肥料的质量百分比为6%-29%；

磷肥为磷酸二氢钾、过磷酸钙、重过磷酸钙和钙镁磷肥中的一种或多种，磷元素占基础肥料的质量百分比为4%-18%；

中微量元素为硫酸锰、硫酸亚铁、硫酸铁、硝酸锌、硫酸锌、硫酸铜、硼砂、硼酸、硒酸钠和钼酸钠中的一种或多种，中微量元素占基础肥料的质量百分比为0.3%-20%;

优选的，基础肥料的组成按重量份计为钾肥51-522份，磷肥62-702份，中微量元素4-198份；

此外，所述步骤c)中的基础肥料不限于以上所列的钾肥、磷肥和中微量元素，还可以根据复合肥营养成分的需要加入氮肥，如尿素、硝酸铵、硫酸铵和氯化铵等。

优选的，所述的步骤d)中的酸液为硫酸、硝酸、磷酸和盐酸中的一种，

酸液的质量百分浓度为35%-98%。