利用工業(yè)級磷酸一銨母液生產(chǎn)大量元素水溶肥料的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于肥料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及利用工業(yè)級磷酸一銨母液生產(chǎn)大量元素水溶肥料的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]
水溶肥料是指可以完全溶于水的多元復(fù)合肥料，經(jīng)水溶解或稀釋后，可以用于灌溉施月巴、葉面施肥等用途的固體或者液體肥料。由于水溶肥料能完全溶解于水中，因此更容易被作物吸收，速溶、無殘渣、吸收率高、見效快、施用方便等是水溶肥料的顯著優(yōu)點，而且通過應(yīng)用于噴、滴灌等設(shè)施農(nóng)業(yè)，可以實現(xiàn)水肥一體化。農(nóng)業(yè)部2013年印發(fā)的《水肥一體化技術(shù)指導(dǎo)意見》指出，到2015年水肥一體化技術(shù)推廣總面積達到8000萬畝以上。
[0003]目前國內(nèi)水溶肥料的生產(chǎn)方法主要為物理混配法，即將工業(yè)級磷酸一銨、硫酸鉀、磷酸二氫鉀等原料進行簡單的物理混配。采用該法生產(chǎn)水溶肥料有兩個問題:一是，因原料成本高導(dǎo)致水溶肥料價格高，農(nóng)民承受不起，較大地限制了水溶肥料的推廣和應(yīng)用；二是，該法生產(chǎn)的水溶肥料易出現(xiàn)潮解、結(jié)塊、脹氣、雜質(zhì)過多等問題。與物理混配法相比，化學(xué)合成法生產(chǎn)的水溶肥料外觀好，質(zhì)量優(yōu)，已有相關(guān)專利進行了報道。中國專利CN 103011122B公開了一種濕法磷酸生產(chǎn)水溶性磷酸鉀銨的方法，該方法以濕法磷酸為原料，經(jīng)脫硫、脫氟、氨中和得到磷酸一銨溶液，磷酸一銨清液與氯化鉀進行復(fù)分解反應(yīng)，結(jié)晶得到磷酸鉀銨，母液經(jīng)蒸發(fā)、干燥后制得氯基水溶肥料。中國專利CN 102633551 B公開了一種用農(nóng)用肥料生產(chǎn)大量元素水溶肥料的方法，該方法包括以下步驟:1、將磷酸二氫鉀或農(nóng)用硫酸鉀配制成飽和溶液，過濾得到清液，然后往飽和清液中加入尿素，冷卻結(jié)晶、離心過濾后制得晶體磷酸二氫鉀或硫酸鉀；2、用來自磷酸二氫鉀或硫酸鉀的母液溶解農(nóng)用磷酸一銨，加入氨水反應(yīng)、過濾得到磷酸一銨清液；3、將磷酸一銨清液、晶體磷酸二氫鉀或硫酸鉀、尿素、硝酸鉀及微量元素加入水溶肥料反應(yīng)釜，恒溫反應(yīng)半小時后進行噴霧干燥制得大量元素水溶肥料。
[0004]目前國內(nèi)濕法磷酸生產(chǎn)工業(yè)級磷酸一銨的工藝通常為:濕法磷酸經(jīng)脫硫、脫氟、氨中和除雜、過濾后得到較純凈的磷酸一銨溶液，磷酸一銨溶液再經(jīng)濃縮、冷卻結(jié)晶、離心過濾、干燥制得工業(yè)級磷酸一銨。對母液的處理一般有兩種方法:一是，脫硫后返回系統(tǒng)與磷酸混合，或者返回系統(tǒng)與磷酸混合后再脫硫，但需額外引入碳酸鋇、磷礦漿等脫硫劑，增加了生產(chǎn)成本，而且當(dāng)使用磷礦漿時會引入過多鈣離子，氨化過程中生產(chǎn)磷酸氫鈣，造成產(chǎn)品水不溶物超標(biāo)。二是，直接將母液送至磷肥廠用于生產(chǎn)農(nóng)用磷酸一銨，由于精制后的母液中的雜質(zhì)已經(jīng)很少了，送去生產(chǎn)農(nóng)用磷酸一銨無疑造成了人工、資源和能源的浪費。專利201210329385中公開了一種用濕法磷酸生產(chǎn)磷酸一銨聯(lián)產(chǎn)N — P 二元復(fù)合肥的方法。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 本發(fā)明的目的是對工業(yè)級磷酸一銨母液進行再利用，提供一種利用工業(yè)級磷酸一銨母液生產(chǎn)大量元素水溶肥料的方法，能有效節(jié)約成本，提高效益。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:利用工業(yè)級磷酸一銨母液生產(chǎn)大量元素水溶肥料的方法，具體步驟為:
1)根據(jù)所需制備的大量元素水溶肥料及依照NY1107-2010標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，向工業(yè)級磷酸一銨母液中加入尿素溶液、鉀肥、中微量元素和螯合劑；然后通入氨氣或加入氨水調(diào)節(jié)溶液的pH值至4.5?5.0進行反應(yīng)，控制反應(yīng)溫度70?90°C，同時進行攪拌，反應(yīng)30?60min后趁熱過濾；
2)步驟I)所得濾液進行濃縮，至含水量質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25?35%時，進行噴霧干燥，得到大量元素水溶肥料。
[0007]進一步的，步驟I)中的尿素溶液的溫度為90?105°C、質(zhì)量濃度為68?75%。
[0008]步驟I)中的尿素溶液采用硝酸銨溶液進行替代，其溫度為110?125°C、質(zhì)量濃度為85?90%。具體的替代量根據(jù)肥料所需配比確定，使用硝酸銨溶液便可不使用尿素溶液。所述的尿素溶液或者硝酸銨溶液均可直接來自尿素生產(chǎn)裝置或者硝酸銨生產(chǎn)裝置中，充分利用其熱量，節(jié)約能耗。
[0009]步驟I)中所述的鉀肥為農(nóng)用氯化鉀、農(nóng)用硫酸鉀、農(nóng)用硝酸鉀和農(nóng)用磷酸二氫鉀中的一種或幾種的組合。
[0010]步驟I)中所述的中微量元素為硝酸鈣、硫酸鎂、硅酸鈉、硫酸亞鐵、硫酸錳、硫酸銅、硫酸鋅、鉬酸銨、硼酸等中的一種或幾種的組合。
[0011]步驟I)中所述的螯合劑為聚磷酸銨、乙二胺四乙酸、檸檬酸、氨基酸、腐殖酸、寡殼糖、葡糖糖酸等中的一種或幾種的組合。
[0012]步驟I)中添加中微量元素和螯合劑時，其螯合劑添加量與溶液中的中微量元素總含量的摩爾比為I?3: 10
[0013]步驟I)中過濾之后的濾渣用水沖洗，沖洗后的濾渣及含有有效磷成分的水均送至農(nóng)用磷酸一銨的生產(chǎn)裝置中回收利用。
[0014]步驟I)中攪拌時，控制攪拌轉(zhuǎn)速400?800r/min。
[0015]本發(fā)明使用螯合技術(shù)的目的主要是為了防止土壤對中微量元素的固定，提高作物中微量元素的利用率。通過控制適宜的螯合條件如溫度、PH和攪拌速率等以得到符合要求的大量元素水溶肥料。
[0016]本發(fā)明提供的方法中要對母液進行濃縮和噴霧干燥，在此之前加入其它原料，可以利用其它車間的中間產(chǎn)物如尿素溶液或硝銨溶液。
[0017]本發(fā)明提供的利用工業(yè)級磷酸一銨母液生產(chǎn)大量元素水溶肥料的方法，具有以下有益效果:
1、以工業(yè)級磷酸一銨母液為原料，生產(chǎn)高附加值的大量元素水溶肥料，而不是把已經(jīng)較純凈的母液送至農(nóng)用磷銨裝置用于生產(chǎn)低附加值的農(nóng)用磷酸一銨，實現(xiàn)了資源的梯級利用，并且還充分利用了尿素溶液或硝酸銨溶液的熱量，降低了蒸汽消耗；
2、本方法通過在溶液中添加中微量元素和螯合劑合成螯合中微量元素，而不是添加市購的高價螯合中微量元素，既提高了中微量元素的利用率，又降低了生產(chǎn)成本；
3、本方法可以使用農(nóng)用肥料原料來生產(chǎn)大量元素水溶肥料，而且在溶解、螯合中，原料間的化學(xué)反應(yīng)可進行完全，避免了物理混配法中經(jīng)常出現(xiàn)的由于原料間的化學(xué)反應(yīng)而導(dǎo)致的產(chǎn)品結(jié)塊、脹氣等問題。
【具體實施方式】