專利名稱：過磷酸鈣改性復合肥料生產技術的制作方法
技術領域：
本發明屬于化工類，顆粒狀復合肥料。
本發明是為了克服傳統的以尿素-過磷酸鈣為主要原料的復混肥料生產方法(以下簡稱傳統法)的不足而提出的一種新方法。
過磷酸鈣是目前國內的主要磷肥品種之一，它約占磷肥總產量的70%左右。由于過磷酸鈣生產過程簡單、投資少，生產成本較低，因此在今后較長時間內，過磷酸鈣仍將是重要的磷肥品種。
目前過磷酸鈣產品絕大部分是以粉狀形式出廠，按國家專業標準ZBG21003-87規定其外觀應為疏松粉狀物。但實際生產中，對這一要求并未嚴格控制，使含有大量團塊的產品出廠，給使用、包裝、運輸帶來許多困難。粉狀產品也不適于機械化施肥，且粉狀產品施于土壤中時，其有效磷比粒狀產品有效磷更容易被土壤中的鐵、鋁所固定。因此，粒狀過磷酸鈣的肥效優于粉狀過磷酸鈣。
過磷酸鈣含有8-10%的游離水及3.5-5.5% P2O5的游離磷酸，其主要有效成分為一水磷酸二氫鈣和游離磷酸。如果尿素和未經處理的過磷酸鈣混合，這兩個有效成分易與尿素生成磷酸二氫鈣-尿素加合物及尿素磷酸鹽并釋放出磷酸二氫鈣中的結晶水，致使混合物中的水含量增加，而且這兩個生成物均有很高的溶解度，能溶解于過磷酸鈣的液相中，使混合物液相增多，最后呈粘性濕泥狀，無法進行造粒。因此過磷酸鈣必須經預處理后，方可與尿素進行混合。
傳統法的主要缺點是
①原料預處理復雜需單設一個車間對過磷酸鈣進行干燥(降低游離水)，破碎、過篩及氨化(中和游離磷酸)。
過磷酸鈣的干燥，要求將游離水降至5%以下，需要設置干燥設備，且溫度控制較嚴格。溫度過高，有效磷退化;溫度過低，物料不易“干透”。
尿素為含有46%氮、直徑0.8-2.5毫米的顆粒狀肥料，是復合肥料中氮的來源。傳統法在原料預處理時要將尿素破碎成0.8毫米以下的細粉狀形式。
②返料率高傳統法需將破碎好的尿素與其它粉狀物料(過磷酸鈣、氯化鉀等)混合均勻后送去造粒。由于造粒之前沒有核心，因此，要通過團聚形成核心之后，粒子才逐漸長大。這樣一方面造粒效率較低，另一方面混合物料的成球率也較低，僅有40-60%，超過4毫米的不合格粒子須經破碎后與沒有成粒的粉料返回系統重新造粒。顆粒尿素破碎、再造粒及大批返料在系統中循環，不但消耗了大量能量，增加了生產成本，而且使操作環境惡化。
③中和過程復雜傳統法常采用氨化等方法進行中和，其設備投資大，且氨化操作控制也較嚴格。這是因為傳統法把中和操作單獨作為一個工序，而沒有把它與造粒過程結合起來，因此在選擇中和劑時，就沒有充分顧及造粒的要求。
本發明的目的在于以一種特殊的工藝方法及中和劑來克服傳統法的局限，降低生產成本，保護環境，改善復混肥料的外觀。
解決辦法如下以含有氧化鎂的粉狀原料(如菱鎂礦、蛇紋石或白云石等)為中和劑與粉狀過磷酸鈣進行混合，然后加入粒狀可溶性肥料(如尿素、硝酸銨等)、已經處理過的粉狀過磷酸鈣或其它水溶性磷肥，有選擇地加入鉀肥、微肥及其螯合劑、植物生長調節劑、農藥(殺蟲劑、除草劑)等，噴入無機酸或其復合物粘結劑，在造粒機中進行造粒，最后以含磷粉狀物料(如鈣鎂磷肥、磷銨、磷礦粉等)為撲粉劑進行顆粒外表撲粉或加著色劑著色，經干燥、篩分和包裝后出廠。
本發明的理論基礎如下由于過磷酸鈣中存在較高的游離水分及游離磷酸，加入氧化鎂后，游離磷酸與氧化鎂反應放熱，不僅中和了游離的磷酸，而且也使過磷酸鈣中的水分有所蒸發。反應生成的磷酸氫鎂不但是一種緩效肥料，且因其帶有三個分子的結晶水，可以使過磷酸鈣中的部分游離水轉化成結晶水，客觀上起到了干燥的作用，使過磷酸鈣疏松以便于后續造粒。
加入氧化鎂的另一個好處是，無論其加入量有多大，都不會使過磷酸鈣中的有效磷發生“退化”。這個性質不同于傳統法中在過磷酸鈣中加入碳銨、氨水等物質。
在造粒過程中，部分氧化鎂與無機酸或其復合物粘結劑發生反應，一方面提高了造粒物料的溫度，另一方面生成的硫酸鎂或磷酸鎂鹽都是膠狀物，具有一定的粘結性，有利于團聚成粒。由于反應放熱，溫度升高，導致磷酸氫鎂中的結晶水又轉變為游離水。因此，只要調節好粘結劑中的含水量，則過磷酸鈣中的這一部分游離水在造粒時就起到了潤濕物料的作用。
尿素顆粒不需破碎，在造粒時就可以直接以此尿素為成粒核心，一方面提高了一次造粒的成球率，另一方面，由于省去了形成造粒核心的過程，也縮短了造粒時間。
以含磷粉狀干物料為撲粉劑，基于兩點考慮，一是因為省去過磷酸鈣干燥預處理后，濕過磷酸鈣難于磨細，因此成球的肥料顆粒表面既濕又粗，加撲粉劑后，就可以改善這種狀況，二是因為加入非磷中和劑后，過磷酸鈣的有效磷及全磷含量均有所下降，加入含磷撲粉劑可起到養分調整劑的作用。
本發明所生產的濕顆粒狀復合肥料，可以采用干燥流程，也可以采用無干燥流程，無干燥流程需在撲粉劑中加入高吸水性物質(如三聚磷酸鈉等)。
本發明將過磷酸鈣中和劑與造粒粘結劑統一加以考慮，用化學方法調節物料中的液相，利用了過磷酸鈣中的游離水分，使外加水分減少，避免了傳統法先干燥后加濕(以水為粘結劑)的弊端，降低了干燥能耗，同時還提高了造粒能力與顆粒強度本技術發明與傳統法的主要區別如下①省去了過磷酸鈣的干燥預處理;
②省去了顆粒尿素的破碎處理;
③提高了造粒效率，降低乃至避免了返料;
④產品干燥負荷減小，降低了生產成本;
⑤改善了顆粒的外觀，增強了對真假復混肥料的識別程度;
用重過磷酸鈣、富過磷酸鈣代替過磷酸鈣生產時，可同樣處理。
實施例一按下列比例稱取原料尿素(含氮46%) 21.7份過磷酸鈣(含有效P2O512%) 60.0份鈣鎂磷肥(含有效P2O514%) 11.4份煅燒菱鎂礦(含MgO 85%) 8.9份硫酸(含H2SO4100%) 1.5份將過磷酸鈣粉碎到小于0.5毫米的粒度，煅燒菱鎂礦粉碎至小于0.2毫米的粒度后，均勻混合，然后將顆粒尿素與混料在轉動的造粒機中，一邊噴入硫酸，一邊造粒，待造粒結束后，加入鈣鎂磷肥進行撲粉，再將顆粒物料送入滾筒干燥機內烘干，進干燥機氣體溫度在100-140℃，出料后篩取1-4毫米顆粒為成品。成品含氮10%，有效磷10%，氧化鎂9.2%。
實施例二按下列比例稱取原料尿素(含氮46%) 17.4份過磷酸鈣(含有效P2O512%) 35.7份煅燒菱鎂礦粉(含MgO 85%) 2.3份氯化鉀(含K2O 60%) 16.7份磷酸二銨(含N 18%，P2O546%) 11.1份硫酸(含H2SO4100%) 2.0份將過磷酸鈣粉碎到小于0.5毫米的粒度，煅燒菱鎂礦、氯化鉀及磷酸二銨粉碎至小于0.2毫米的粒度后，將過磷酸鈣與煅燒菱鎂礦粉、氯化鉀均勻混合，然后將顆粒尿素與混料在轉動的造粒機中，一邊噴入硫酸，一邊造粒，待造粒結束后，加入磷酸二銨進行撲粉，再將顆粒物料送入滾筒干燥機內烘干，進干燥機氣體溫度在100-140℃，出料后篩取1-4毫米顆粒為成品，成品含氮10%，有效磷10%，氧化鉀10%，氧化鎂16%。
權利要求
1.一種過磷酸鈣改性復合肥料，其特征在于以含氧化鎂的粉狀物料為過磷酸鈣中和劑，加入尿素或硝銨等粒狀可溶性肥料、已處理過的過磷酸鈣或其它水溶性磷肥，有選擇地加入鉀肥、微肥及其螯合劑、植物生長調節劑、農藥(殺蟲劑、除草劑)等，噴入無機酸或其復合物粘結劑，在造粒機中進行造粒，以含磷粉狀干物料(如鈣鎂磷肥、磷銨、磷礦粉等)為撲粉劑進行顆粒外表撲粉或另加著色劑著色。
2.如權利要求1所述的過磷酸鈣改性復合肥料所用的過磷酸鈣，其特征在于可以是普通過磷酸鈣，也可以是富過磷酸鈣或重過磷酸鈣。
全文摘要
在以尿素、過磷酸鈣、鉀肥為原料生產復混肥料時，以含氧化鎂的粉狀物料為預處理過磷酸鈣中和劑，加入尿素或硝銨等粒狀可溶性肥料、已處理過的過磷酸鈣或其它水溶性磷肥，有選擇地加入鉀肥、微肥及其螯合劑、植物生長調節劑、農藥(殺蟲劑、除草劑)等，噴入無機酸或其復合物粘結劑，在造粒機中進行造粒，以含磷粉狀干物料(如鈣鎂磷肥、磷銨、磷礦粉等)為撲粉劑進行顆粒外表撲粉或另加著色劑著色。可以簡化傳統的尿素-過磷酸鈣系復混肥料生產工藝，降低生產成本，改善產品外觀，并可隨意調節養分。
文檔編號C05B1/02GK1079950SQ9310436
公開日1993年12月29日 申請日期1993年4月26日 優先權日1993年4月26日
發明者湯建偉, 張寶林, 范秀山 申請人:鄭州工學院