[实用新型]一种提高硝酸磷肥产品P2O5水溶率的系统

说明书

技术领域

本发明属于硝酸磷肥生产领域，特别是涉及一种以硝酸和磷矿为原料采用间接冷冻法生产硝酸磷肥的母液氨中和的系统及工艺，用于提高硝酸磷肥产品中P₂O₅水溶率。

背景技术

硝酸磷肥生产采用间接冷冻除钙和双轴卧式造粒技术。生产工序主要包括：磷矿的硝酸分解、酸不溶物分离、硝酸钙结晶分离、母液氨中和、NP料浆的浓缩、造粒、干燥、筛分、包装以及硝酸钙的转化制备硝铵等。

在硝酸磷肥装置中和过程中，由于磷酸母液中仍含有较高的Ca²⁺和微量的Mg²⁺、Fe³⁺、Al³⁺及酸不溶物等杂质，随着中和过程的进行，中和料浆中会逐步生成较多的难溶性甚至不溶性的磷酸盐，它们均为凝胶状的细小结晶体，因而造成中和料浆粘度增大，尤其是在中和pH值达到2.7和4.5时，料浆粘度将达到高峰值，甚至会使中和工艺操作无法进行，于是，磷酸母液中和工艺采用常压中和槽式反应器，分三段中和完成，各段中和pH值控制为1.6~2.0、2.8~3.2、5.6~6.0。但是随着中和度的提高，将继续生成的部分磷酸盐将转化成不溶性的磷酸钙，且母液中的Ca²⁺越高，生成的不溶性磷酸钙就更多，导致最终产品中的P₂O₅的水溶率降低，影响产品的质量。

冷冻法硝酸磷肥除结晶硝酸钙工艺具有产品浓度高，使用原料单一等优点，但其只能分离出酸解料浆中总钙的65%~75%，除钙率不够高，致使硝酸磷肥最终产品中的P₂O₅水溶率较低，从而降低了P₂O₅的利用率。硝酸磷肥产品质量标准(GB/T10510~2007)中，硝酸磷肥合格品P₂O₅水溶率执行指标为40%，一等品P₂O₅水溶率指标为55%，优等品P₂O₅水溶率指标也只有70%，而磷铵产品中合格品中P₂O₅水溶率指标值至少要求在70%以上。

发明内容

针对以上冷冻法硝酸磷肥除钙工艺技术的不足，结合我国磷矿特点，本实用新型公开了一种提高硝酸磷肥产品P₂O₅水溶率的系统，应用该系统后的生产工艺节能环保，在提高成品P₂O₅水溶率的同时，向产品中补充植物所需的营养元素钾，并降低中和过程低温状态下的物料粘度，全面提升硝酸磷肥品质。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：

一种提高硝酸磷肥产品P₂O₅水溶率的系统，包括：

酸解槽，用于原料硝酸和磷矿的酸解，可以选浓度为58%~62%硝酸与磷矿进行酸解，由于磷矿中含有铁、铝和硅等杂质，经酸解会产生酸不溶物；

酸不溶物沉降槽，所述酸不溶物沉降槽与酸解槽连通，用于将从酸解槽中溢流出的酸解液进行自然沉降，排出下层酸不溶物；

结晶器，所述结晶器与酸不溶物沉降槽连通，用于将酸不溶物沉降槽中的上层清液引流至结晶器中与冷却剂进行间接换热，使酸解液冷却结晶形成硝酸钙结晶悬浮液；

硝酸钙过滤机，所述硝酸钙过滤机与结晶器连通，用于将硝酸钙结晶悬浮液过滤，形成的硝酸钙滤饼经处理转化为硝酸铵，分离掉大部分硝酸钙后的滤液形成母液，硝酸钙分离量约为65%~75%；

中和装置，所述中和装置分别与气氨罐、硝酸铵储罐、硝酸钙过滤机和硫酸钾溶液缓冲槽连通，用于将母液、硫酸钾溶液、气氨、硝酸铵引入至中和装置进行中和反应；

氮磷蒸发器，用于将中和装置中的料浆引出进行蒸发浓缩，并将蒸发出的气氨通过氨回收装置与中和装置连通；

双轴卧式造粒机，所述双轴卧式造粒机与氮磷蒸发器连通，用于将氮磷蒸发器中浓缩的料浆输送至双轴卧式造粒机中进行造粒；

干燥机，所述干燥机与双轴卧式造粒机连通，用于将双轴卧式造粒机中造粒产生的氮磷颗粒进行干燥；

振动筛，所述振动筛分别与干燥机和双轴卧式造粒机连通，用于对干燥后的氮磷颗粒进行筛分，将尺寸不合格的颗粒返回双轴卧式造粒机进行再次造粒；