專利名稱：一種普鈣造粒的工藝方法
技術領域：
本發明所要保護的技術方案屬于化肥生產，具體地說是普鈣磷肥的生產技術領域。
背景技術：
普鈣是硫酸和磷礦粉反應生成的產品，其主要成分為過磷酸鈣。我國是一個磷資源缺乏，鹽堿地較多的國家，因此在一定時期內，含有大量硫鈣等中量元素的普鈣仍將存在，并得到繼續使用。由于我國磷礦原料質量檔次較低，產品普鈣有著易結塊的不良物理性能，這給貯運、使用帶來很大困難，同時與日益提高的機械化施肥方式，摻混肥發展及農民易接受的粒狀肥料之間，有著巨大的差距。造粒普鈣克服了這些弊端，同時也適應了市場需求。但現有的造粒工藝是將硫酸和磷礦粉反應的產品，即原料普鈣加入到造粒窯中，再添加水或蒸汽在大于75℃環境下造粒，成型粒子通過80-300℃熱風加熱干燥20分鐘左右后脫除游離水才能得到強度符合使用要求的粒狀普鈣成品，這種方法能耗大，制造成本高，生產能力受限于干燥系統，生產現場粉塵量大，環境差且產品不易與顆粒尿素混配為摻混肥。
發明內容
本發明所要解決的技術問題就是提供一種無需加熱干燥過程的普鈣造粒新工藝，以克服現有普鈣造粒技術的不足。
本發明的技術方案是利用現有技術的造粒方法將原料普鈣送于造粒窯中并通入蒸汽或水在35-95℃條件下造粒，在造粒過程中原料普鈣成直徑0.8mm以上的粒子時開始均勻添加占原料普鈣重量百分比2-5％的純度相當于100％無機酸并充分混合。
本發明在造粒過程中將無機酸加入，可進一步促進造粒，并與細小粒肥發生反應，使普鈣粒子表面固化達到能使用的強度。這種用酸對粒肥進行表面浸潤處理所得的粒肥無需干燥，涼干后篩分即得粒狀普鈣。
以上所述的無機酸可以為硫酸。使用濃度為98％的硫酸，用量為原料普鈣重量的2.5-4.5％，原料普鈣成直徑1.0mm以上的粒子時均勻霧狀添加。
即便上述工藝可以獲得合格的粒狀普鈣，還可在添加無機酸之后，通過添加相當于原料普鈣重量2.5-13.5％的磷礦粉，以進一步提高肥效。磷礦粉在原料普鈣成1.5-4mm粒子時加入時取得的效果尤其明顯，磷礦粉當無機酸與礦粉加入后，在粒肥表面發生酸堿中和反應，使表面的游離水轉化為結晶水，因此普鈣粒子表面能快速硬化達到能夠使用的強度，這種對粒肥進行表面包裹處理后的粒肥無需干燥經篩分冷卻后即得粒狀普鈣。雖然在本發明的造粒過程中添加的水分沒有被干燥去除，但是它們絕大部分是以結晶水的狀態存在的，所以該工藝生產的粒狀普鈣的游離水含量與傳統工藝的相差無幾，其游離水的含量完全控制在粉狀普鈣的國家行業標準規定的范圍內。同時由于所加硫酸與混磷礦粉的反應，使得磷礦粉中的五氧化二磷轉化為產品中的有效五氧化二磷，所以該工藝生產的粒狀普鈣的有效五氧化二磷與傳統工藝一致。另外，現有技術生產的普鈣粒肥與尿素之間相混時會發生反應，使粉狀物料變成稀泥狀而無法儲存與使用；而本發明加入混合粉料后生成的表面層不與尿素反應，并將普鈣與尿素隔離開，因而徹底克服了尿素與普鈣不匹配的難題。可不經處理而直接混合儲存使用。
在添加磷礦粉的同時，還可添加相當于原料普鈣重量0.5-2.5％的粉煤灰。以進一步改善其物理性能。
本發明與現有造粒工藝相比，革除了傳統工藝中的干燥程序，通過優化原料組成，采用表面處理方式，實現游離水向結晶水轉化，達到了粒肥硬化的目的，流程簡單，節約能源，因無干燥瓶頸的制約，較同規模的傳統工藝，產量可大幅度增加，噸成本可降低30元左右。除此之外，還具有以下優點1、可生產內在質量等同于原料普鈣，物理性能優于傳統造粒工藝的粒狀普鈣。2、在造粒工藝中，部分礦粉可直接生產粒狀普鈣。3、可有效解決傳統工藝中熱篩分，物料易粘篩的技術難點；同時能顯著降低生產現場粉塵量。4、本發明產品由于加入了混合粉料進行了改性，所得的粒狀普鈣能與顆粒尿素混配為摻混肥。
具體實施例方式
工藝流程如下原料普鈣500kg連續計量加入Φ2200×7000轉鼓造粒窯，造粒窯的前半段通入蒸汽，使之成為細小顆粒。當90％的粒子在1.0-1.2mm之間時，開始加入下表所列的硫酸。出造粒窯后，所得直徑1-4.75mm顆粒占物料總得的90％，為尺寸合格粒子，上述粒子涼干冷卻后經過篩分。按“GB1506-94”所示的方法測量其強度指標。
表1
本法所得的配方編號2-8的產品外在質量滿足使用要求。以上實施例中，過篩過程物料無粘篩現象發生。
選用編號為5的配方，除磷礦粉外。按上述同樣方法生產和利用“GB15063-94與“HG/T2740-1995”所示的方法測量粒狀普鈣。
表2
表2表明，在此種條件下，所得的產品性能要比上表1好。
選用表2中5-6的配方，除造粒溫度外，按上述同樣方法生產和測量粒狀普鈣。
表3
表3表明，在35-95℃之外的造粒溫度下，所得產品性能要比上表2低。
表4是選用的表1中的編號為5的配方和表2中的5-6配方，按表4所列的條件進行生產，其余的生產方法和測試方法均與表1和表3相同。
表4
Φ2200×7000轉鼓造粒窯的性能是在造粒窯的2/5處，95％的粒子粒徑在0.8mm以下，在造粒窯的1/2處，95％的粒子粒徑在0.8-1.0mm，在造粒窯的3/5處，90％的粒子在1.0-1.2mm之間，在造粒窯的4/5處，95％的粒子在1.5以上，這種情況即為合格粒子，出口處有90％的粒子直徑在1.5-4mm之間。
選用編號為5-6的配方，按下表所列加入粉煤灰，其余工藝條件與表4相同。
表5
表5表明，加入占普鈣重量0.5-2.5％粉煤灰后，粒狀普鈣產品的抗壓強度及游離水質量指標有所提高。
權利要求
1.一種普鈣造粒的工藝方法，利用現有技術的造粒方法將原料普鈣送于造粒窯中并通入蒸汽在35-95℃條件下造粒，其特征在于在造粒過程中原料普鈣成直徑0.8mm以上的粒子時開始均勻添加占原料普鈣重量百分比2-5％的純度相當于100％的無機酸并充分混合。
2.根據權利要求1所述的一種普鈣造粒的工藝方法，其特征在于在造粒過程加入用量為原料普鈣重量2.5-13.5％的磷礦粉。
3.根據權利要求1所述的一種普鈣造粒的工藝方法，其特征在于無機酸可以為硫酸，使用濃度為98％的硫酸，用量為原料普鈣重量的2.5-4.5％，原料普鈣成直徑1.0mm以上的粒子時均勻霧狀添加。
4.根據權利要求2所述的一種普鈣造粒的工藝方法，其特征在于磷礦粉在原料普鈣成1.5-4mm粒子時加入。
5.根據權利要求4所述的一種普鈣造粒的工藝方法，其特征在于還可在添加磷礦粉的同時添加相當于普鈣重量0.5-2.5％的粉煤灰。
全文摘要
本發明公開了一種粒狀普鈣磷肥的制造方法。利用現有技術的造粒方法將原料普鈣送于造粒窯中并通入蒸汽或水在35－95℃條件下造粒，在造粒過程中原料普鈣成直徑0.8mm以上的粒子時開始均勻添加占原料普鈣重量百分比2－5％純度相當于100％的無機酸并充分混合。現有粒狀普鈣造粒工藝相比，革除了傳統工藝中的干燥程序，有效地降低了能耗和成本，同時其產品的內在質量好，物理性能優；并解決了熱篩分物料粘篩的技術難點；同時能顯著降低生產現場粉塵量。能與顆粒尿素混配為摻混肥。
文檔編號C05B1/00GK1465554SQ0211318
公開日2004年1月7日 申請日期2002年6月18日 優先權日2002年6月18日
發明者潘建, 葉麗君, 胡成軍, 崔應虎, 石慶忠, 羅自力, 楊文斌, 豐忠云, 潘 建 申請人:銅陵化學工業集團有限公司