[发明专利]盐酸分解低品位磷矿生产水溶性复合肥的方法及装置

说明书

本发明公开了一种盐酸分解低品位磷矿生产水溶性复合肥的方法及装置，该方法包括以下步骤：1）盐酸稀释至18‑22wt%，然后向其中加入磨碎的低品位磷矿，确保盐酸过量，进行酸解反应得到酸解矿浆，过滤后滤液备用；2）步骤1）滤液中加入硫酸进行反应，反应后的料浆进行冷却结晶，后过滤，滤渣为硫酸钙，滤液备用；3）步骤2）得到的滤液与氨进行中和反应，反应完成后向其中加入水溶性复合肥原料，再进行过滤，滤液进行浓缩、喷雾干燥得到水溶性复合肥。其可以采用高浓度硫基复合肥生产过程副产的盐酸进行反应，能够大幅降低生产成本，得到高质量的水溶性复合肥，同时还能联产高纯硫酸钙。

技术领域

本发明涉及一种水溶性复合肥的生产方法和装置，具体涉及采用硫基复合肥生产过程中产生的副产盐酸与低品位磷矿反应，生产水溶性复合肥的生产方法和装置。

背景技术

水溶肥是国家鼓励和大力推广的一种新型肥料，随着水肥一体化技术的大面积推广，水溶性复合肥的用量将逐年扩大，市场前景十分广阔。

传统的水溶性复合肥的生产方法有物理混配法和化学合成法。物理混配法工艺简单，是目前国内外固体粉状水溶性肥料最主要的生产方式，但是，通过物理混配工艺生产的产品，由于各种原料的纯度已经确定，导致即使水溶性复合肥中有很少甚至没有杂质或水不溶物，若灌溉水的硬度较大，钙镁杂质较多时，在一定酸度条件下也会产生钙、镁沉淀。化学合成水溶性肥料生产工艺技术复杂，要实现全化学反应，必须在生产系统的液相中进行；化学合成水溶性肥料难点在于合成反应过程，两相、三相甚至更多相的循环溶液在低温冷却结晶过程中会出现共晶现象，易形成较复杂的复盐，导致产品氮磷钾养分含量出现波动，进而使得通过学习化学反应析出的产品配比与配方差异很大。两种方法存在的共同问题是都要采用全水溶性的高纯度原料，原料价格高，致使水溶肥的成本居高不下，给水溶性复合肥的使用和推广带来了极大的困难。

当前众多的复合肥生产厂家每年产生大量的副产盐酸，没有好的处理方法，而是以每吨倒贴100～150元的代价让盐酸使用厂家加以处理，既降低的企业的经济效益又制约了磷复肥的生产。

发明内容

本发明的目的提供一种盐酸分解低品位磷矿生产水溶性复合肥的方法及装置，可以采用高浓度硫基复合肥生产过程副产的盐酸与低品位磷矿进行反应，经脱钙、中和后与水溶性复合肥的其它原料混合得到水溶性复合肥，能够大幅降低生产成本。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种盐酸分解低品位磷矿生产水溶性复合肥的方法，包括以下步骤：

1）盐酸稀释至18-22wt%，然后向其中加入磨碎的低品位磷矿，确保盐酸过量，进行酸解反应得到酸解料浆，过滤后滤液备用；

2）步骤1）滤液中加入硫酸进行反应，反应后的料浆进行冷却结晶，后过滤，滤渣为硫酸钙，滤液备用；

3）步骤2）得到的滤液与氨进行中和反应，反应完成后向其中加入水溶性复合肥原料并充分混合均匀，再对料浆进行过滤，将滤液进行浓缩、喷粉干燥得到粉状水溶性复合肥。

进一步地，所述的低品位磷矿中P2O5含量14%以上。所述的水溶性复合肥原料指磷酸二氢钾、工业磷酸一铵、尿素、硫酸钾等。

进一步地，所述盐酸来自硫基复合肥生产过程中副产的盐酸，其氯化氢含量31%以上。

进一步地，步骤1）中盐酸与低品位磷矿反应时，温度在30~40℃，反应时间为90~120min，盐酸的实际用量为理论用量的102~105%；其理论用量按磷矿中的钙镁铁铝等全部转化为氯化物所需的氯化氢来计量。