[发明专利]中性颗粒状P/K肥料的连续生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及由基本化学产品生产富含磷/钾的颗粒状肥料的方法，该肥料易于储存和处置。

背景技术

钾磷酸盐类作为最流行的肥料，以可溶形式为植物提供了重要的元素P/K，但其中某些是难于储存和处置的。例如，相当碱性的磷酸氢二钾(DKP)与相当酸性的磷酸二氢钾(MPK)会组成非常令人期待的组合，但前者在水分含量方面的内在不稳定性(由于其吸湿性)，使得对其的任何操作都较困难。理想地，肥料应当容易制备，并且应当具备适当的一致性以易于处置。现有技术仍然没能提供足够的适用于各种场合、具备所需性质的肥料。WO2009/072106提供了由MPK和氢氧化钾(KOH)生产式K₃H₃(PO₄)₂的固体、自由流动、颗粒状肥料的工艺。本发明的一个目的是提供由大宗化学品生产易于处置的颗粒状P/K肥料的方法。

本发明的目的还在于提供能提供磷和钾的固体肥料，其基本由重量比为1∶1的K₂O和P₂O₅组成，其是自由流动的且无结块倾向(without tendency to cake)。

本发明的另一个目的是提供由磷酸和氢氧化钾生产颗粒状、易于处置的P/K肥料的方法。

本发明的其他目的和优点将随着继续描述而显现。

发明内容

本发明提供了由磷酸(PA)和氢氧化钾(KOH)生产固体磷/钾(P/K)肥料的连续工艺，所述肥料提供基本呈中性的pH，为颗粒状且是自由流动的，所述工艺包括：i)提供浓PA水溶液和浓KOH水溶液的步骤；ii)在确保85℃至120℃之反应温度的反应器中将步骤i)所述浓溶液合并，从而得到液态反应混合物的步骤；iii)在确保85℃至120℃之反应温度和最高400毫巴之压力的真空干燥器中，干燥步骤ii)的所述反应混合物，从而得到固体材料的步骤；其中所述干燥步骤在时间和空间上与所述步骤ii)是分开的，以及iv)将步骤iii)的所述固体材料冷却至环境温度；从而得到无结块倾向的所述固体肥料，其基本上由K₃H₃(PO₄)₂和量为10wt％或更低的水组成。干燥步骤包括将液体流与部分干燥的固体合并，所述液体流和所述固体均由PA与KOH的反应产物组成。所述合并可以包括向所述部分干燥的固体上注射或滴加或喷洒所述液体流。根据本发明的连续工艺优选进一步包括制备K₃H₃(PO₄)₂的浓溶液的步骤。在本发明的优选实施方案中，在时间和空间上分离的所述步骤ii)和iii)在90℃至115℃的温度下进行。所述步骤ii)优选在最高300毫巴的压力下进行。所述反应中包含的所述PA与所述KOH的重量比优选为1.14至1.22。所述肥料产品中的水的量优选为10wt％或更低，且更优选5wt％或更低。在优选实施方案中，所包含的所述PA与所述KOH的重量比为1.16至1.20。在本发明的工艺中，所述反应器和所述真空干燥器为设备的部件，其可组成两个独立单元或者可整合到一起，其中将PA与KOH的反应产物连续供应至所述设备中并移动通过该设备，从而将反应物连续转化为自由流动的固体中性钾磷酸盐(potassium phosphate)，所述反应物为固体或液体PA和KOH，以及由所述PA和KOH制得的K₃H₃PO₄水溶液。所述反应物被连续供入所述反应器中，并且所得液态产品被通过泵或螺旋输送机连续供入所述干燥器中。所述设备包含：反应器单元、干燥器单元、冷却单元、在单元之间移动所述产品的运输装置，以及检查产品组成和湿度并根据结果调控所述材料通过所述设备的移动速度的控制装置。