[发明专利]一种利用副产氟硅酸生产活性磷肥的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用磷肥工业副产氟硅酸生产活性磷肥的方法，属于肥料加工与制造领域。

背景技术

传统磷肥生产可分为两类技术体系，一个是以酸分解技术生产水溶性磷肥，如过磷酸钙、重过磷酸钙、硝酸磷肥、磷酸铵等，其产量占磷肥总产量的90%以上；另一个是以热分解技术生产枸溶性磷肥，如钙镁磷肥、钢渣磷肥、脱氟磷肥等。前者施入土壤后很快溶解，随着雨水进入水体，是成为水体富营养化的主要原因之一，而且生产过程中需要消耗大量硫酸，而国内硫磺主要依靠进口，近年来国际硫磺价格的暴涨对我国磷肥生产企业和农业生产造成了很大冲击；后者如钙镁磷肥等由于水溶性差，肥效慢，并且易与土壤中的铝、铁、锰离子结合生成不溶性沉淀物，导致磷肥利用率进一步降低，一般当季利用率仅20%左右。目前这两种生产技术不仅耗酸高、耗能高，而且对磷矿品位和杂质的要求较高，生产中还会产生气、固、液污染。

国内耕地约有2/3严重缺磷，我国磷矿资源的80%以上用于磷肥生产，如何高效利用总量占绝大多数的中低品位磷矿资源，关系到我国磷资源战略全局和农业可持续发展。虽然国内磷矿资源总量居世界第二位，但是以中低品位为主，P₂O₅平均含量不足17%，其中P₂O₅含量大于30%的富矿大约仅占总量的8%。据统计测算，我国现有的磷富矿资源仅能维持使用10年左右。在能源供应紧张、环境问题日益受关注的形势下，开发有效提高磷肥利用率、降低水溶性磷流失风险、防止污染的新型产品，已成为磷肥产业技术革命的重要目标。

以磷矿石为原料生产湿法磷酸、磷肥时会排放大量的含氟气体，经水吸收、处理后得到氟硅酸。据统计，目前，国内湿法磷酸的年产量约为1000万tP₂0₅，副产氟硅酸(以15％质量分数计)约375万t。因此，回收利用磷肥副产氟硅酸，不仅有利于治理氟污染，而且有利于氟资源的有效利用。目前，我国磷肥工业氟回收仍停留在以生产低附加值的氟硅酸钠为主，由于众多厂家都生产氟硅酸钠，导致产品供大于求，企业经济效益低下，部分企业放弃了氟硅酸钠的回收，造成氟资源流失和环境污染。

专利 ZL00117173.9提出了一种节酸高效磷肥的生产方法，其生产过程包括：磷矿石的粉碎、研磨、混合、硫酸酸化、化成与熟化等过程。在磷矿粉研磨前或后加入活化剂于磷矿粉中，混匀后加入适量液体于研磨机中研磨至浆状，然后于浆状物中加制造过磷酸钙所需硫酸用量的10%～90%的硫酸进行酸化。酸化后的浆料在化成室内成为鲜肥，然后在熟化库里面熟化3～5天成为成品。该专利的生产也还存在传统的普钙生产包括混合、化成和熟化3个阶段。而化成是混合后料浆的固化阶段，化成后的半成品，需要经过3～5d的堆置熟化并经翻堆、中和等操作，才能成为产品。需要较长时间进行堆置熟化，从而半成品占据了庞大的熟化仓库；同时，在熟化过程中需要电铲、抓斗、电动行车来搬运和翻堆，这不仅要花费大量的基建投资和动力消耗，而且半成品在堆置熟化过程中会有大量的含氟气体无组织排放，污染环境并影响职工健康。由于半成品要经过较长时间才转化为成品，使工厂的流动资金积压，资金周转率降低。另外该技术对磷矿的品位要求依然很高。

专利 ZL 00117350.2提出了一种节酸高效有机质磷肥的生产方法，但是其流程和方法依然没有跳出传统磷肥的生产，上述专利存在的问题在本专利中依然存在,另外该技术对磷矿的品位要求依然很高。

发明内容

针对上述现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种利用湿法磷酸生产过程中副产的氟硅酸生产活性磷肥的方法，其生产流程简单、成本低、对磷矿石品位要求低、无污染、且节约资源。

本发明的技术方案是：一种利用副产氟硅酸生产活性磷肥的方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：

（1）磷矿粉的制备：将低品位磷矿在风扫磨中研磨粉碎，制备出粒度为过80～200目的磷矿粉；

（2）混合：将制得的磷矿粉送入碾轮混合机内，边搅拌研磨边通过雾化喷头加入水，水的加入量控制为磷矿粉重量的0.1%～10%；然后向增湿的磷矿粉中通过雾化喷头加入浓度为20%以上的氟硅酸，氟硅酸的加入量控制为磷矿粉重量的1%～30%；最后通过雾化喷头加入活化剂，活化剂加入总量为磷矿粉重量的1%～10%；继续将以上物料在碾轮混合机中碾压、混合、均化、粉碎即可得到成品。

所述的低品位磷矿，其主要成分为磷灰石，要求其矿磷含量≥18%，MgO含量≥3%。