[發(fā)明專利]低溫熔融分解法制造無氯磷鉀復(fù)合肥的系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910162820.X
• 申請(qǐng)日: 2009-08-07
• 公開（公告）號(hào): CN101618985A
• 公開（公告）日: 2010-01-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬凱;馬培華;賁艷英
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)-阿拉伯化肥有限公司
• 主分類號(hào): C05G1/00
• 分類號(hào): C05G1/00;C01B7/07;C01B7/19
• 代理公司: 北京北新智誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 耿小強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種低溫熔融分解法制造無氯磷鉀復(fù)合肥的系統(tǒng)及方法，具體地說是 一種由熔融硫酸氫鉀液分解磷礦粉制造無氯磷鉀復(fù)合肥的系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

在磷肥生產(chǎn)過程中，將磷礦粉中的無效磷轉(zhuǎn)化為有效磷有兩種途徑，一是熱法， 一是濕法。熱法是將磷礦粉硅石和焦炭等混合后，在1450℃左右發(fā)生磷的還原反應(yīng)， 生成黃磷，黃磷進(jìn)一步氧化水合后生成磷酸。濕法是將磷礦粉與硫酸、硝酸或鹽酸等 無機(jī)酸混合后，發(fā)生強(qiáng)酸置換弱酸的反應(yīng)，生成磷酸。這兩種工藝一直是磷肥生產(chǎn)的 主要工藝。

但熱法因能耗高，污染重，已逐步被淘汰。濕法工藝一般會(huì)副產(chǎn)大量磷石膏，目 前仍是磷肥和磷酸生產(chǎn)的主要工藝。但是濕法工藝裝置建設(shè)投資大，工藝流程復(fù)雜， 生產(chǎn)費(fèi)用高。

因此，開發(fā)一種工藝流程短、投資小、生產(chǎn)費(fèi)用低、生產(chǎn)靈活、適合于小規(guī)模建 廠的制造無氯磷鉀復(fù)合肥的系統(tǒng)和方法，成為本領(lǐng)域技術(shù)人員急需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的之一是提供一種工藝流程簡(jiǎn)單直接、裝置建設(shè)投資少的由熔融硫酸 氫鉀液分解磷礦粉制造無氯磷鉀復(fù)合肥的系統(tǒng)。

本發(fā)明的上述目的是通過以下技術(shù)方案達(dá)到的：

一種低溫熔融分解法制造無氯磷鉀復(fù)合肥的系統(tǒng)，其特征在于：包括脫氯反應(yīng)槽， 與之相連接的磷礦分解槽，所得產(chǎn)品通過輸送裝置冷卻、輸送至粉碎裝置。

一種優(yōu)選技術(shù)方案，其特征在于：所述脫氯反應(yīng)槽與鹽酸吸收裝置相連接；所述 磷礦分解槽與氟化氫吸收裝置相連接。

一種優(yōu)選技術(shù)方案，其特征在于：所述的輸送裝置為鋼帶冷卻固化輸送機(jī)。

本發(fā)明的另一目的是提供一種工藝流程簡(jiǎn)單直接、裝置建設(shè)投資少的由熔融硫酸 氫鉀液分解磷礦粉制造無氯磷鉀復(fù)合肥的方法。

本發(fā)明的上述目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種低溫熔融分解法制造無氯磷鉀復(fù)合肥的方法，其主要步驟包括：

(1)氯化鉀和濃硫酸在脫氯反應(yīng)槽中混合、反應(yīng)，低溫脫氯，得熔融料漿；

(2)步驟(1)所得熔融料漿與磷礦粉在磷礦分解槽中混合，進(jìn)行分解反應(yīng)，得 料漿；

(3)步驟(2)所得料漿經(jīng)冷卻后輸送至粉碎裝置，粉碎后，得無氯磷鉀復(fù)合肥。

一種優(yōu)選技術(shù)方案，其特征在于：所述脫氯反應(yīng)槽產(chǎn)生的尾氣進(jìn)入鹽酸吸收裝置， 被水吸收后得到副產(chǎn)鹽酸；磷礦分解槽產(chǎn)生的尾氣進(jìn)入氟化氫吸收裝置，被水吸收后 得到副產(chǎn)氫氟酸。

一種優(yōu)選技術(shù)方案，其特征在于：所述步驟(1)中所述的氯化鉀與濃硫酸的摩 爾配比為1∶1～1∶2.8，反應(yīng)溫度為120～250℃，反應(yīng)時(shí)間為1～3小時(shí)。

一種優(yōu)選技術(shù)方案，其特征在于：所述步驟(2)中所述的磷礦粉加入量與所述 熔融料漿重量比為0.15～0.85，分解反應(yīng)溫度為160℃～620℃，反應(yīng)時(shí)間為0.5～6 小時(shí)。

一種優(yōu)選技術(shù)方案，其特征在于：所述步驟(3)的具體步驟如下：所述的料漿 進(jìn)入鋼帶冷卻固化輸送機(jī)冷卻固化，通過在鋼帶背面噴水冷卻，進(jìn)一步冷卻固化鋼帶 上的料漿，冷卻水經(jīng)集水槽收集后回收；固化料漿輸送至粉碎裝置入口，被刮刀從鋼 帶刮下進(jìn)入粉碎裝置破碎，破碎物料包裝即為成品無氯磷鉀復(fù)合肥。

本發(fā)明的主要反應(yīng)方程式有：

KCl+H₂SO₄→KHSO₄+HCl

KHSO₄+H₂SO₄+Ca₃(PO₄)₂·CaF₂→CaSO₄+KH₂PO₄+HF

在熔融的硫酸氫鉀和硫酸混合液中，因?yàn)闆]有水存在，磷礦粉的分解過程不存在 鈍化現(xiàn)象，因此分解迅速，完全、徹底。

有益效果：

本發(fā)明提供一種介于熱法和濕法之間的系統(tǒng)和方法，將無氯鉀肥生產(chǎn)與磷礦粉的 分解過程結(jié)合起來，生產(chǎn)無氯磷鉀肥。該系統(tǒng)和方法較其他的磷肥生產(chǎn)工藝流程更簡(jiǎn) 單直接，裝置建設(shè)投資少，生產(chǎn)費(fèi)用低，生產(chǎn)靈活，可生產(chǎn)無氯磷鉀復(fù)合肥，較適合 于小規(guī)模的復(fù)合肥建廠生產(chǎn)。所得磷鉀復(fù)合肥中的磷鉀均有緩釋效果，施入土壤不易 流失，為作物提供較持久均衡的營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)。